[发明专利]光学元件和合色器

权利要求书

1.一种光学元件，包括：

偏振分束器，所述偏振分束器包括：

第一和第二棱镜；

第一、第二、第三和第四棱镜面；

第一反射型偏振器，所述第一反射型偏振器设置在所述第一棱镜与所述第二棱镜之间；

偏振滤光器，所述偏振滤光器被设置成面向所述第一棱镜面，能够改变至少一个选定波长谱的光的偏振方向，而不改变至少另一个选定波长谱的光的偏振方向；

第二、第三和第四反射型偏振器，所述第二、第三和第四反射型偏振器被设置成分别面向所述第二、第三和第四棱镜面；

第一、第二和第三延迟器，所述第一、第二和第三延迟器被设置成面向所述第二、第三和第四棱镜面中的每个，与所述反射型偏振器相对；和

偏振旋转堆叠，所述偏振旋转堆叠设置在所述第三反射型偏振器与所述第三棱镜面之间，所述偏振旋转堆叠包括：

第四和第五延迟器；

选色型二向色滤光器，所述选色型二向色滤光器设置在所述第四延迟器与所述第五延迟器之间，透射第一波长谱的光并且阻挡其它波长的光。

2.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述第一延迟器至所述第五延迟器中的每个均为四分之一波长延迟器，被对准成与第一偏振方向成45度。

3.根据权利要求2所述的光学元件，其中所述第一反射型偏振器至所述第四反射型偏振器中的每个被对准至所述第一偏振方向。

4.根据权利要求3所述的光学元件，其中所述第一反射型偏振器至所述第四反射型偏振器中的每个是笛卡尔反射型偏振器。

5.根据权利要求4所述的光学元件，其中所述笛卡尔反射型偏振器是聚合物多层光学膜。

6.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述偏振滤光器包括选色型堆叠延迟偏振滤光器。

7.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述偏振分束器还包括端面，并且其中所述棱镜面和所述端面被抛光。

8.根据权利要求7所述的光学元件，还包括与抛光的面中的每一个接触的光传输材料，所述第一棱镜和所述第二棱镜中的每个的折射率大于所述光传输材料的折射率，使得能够在所述第一棱镜和所述第二棱镜内发生全内反射。

9.根据权利要求8所述的光学元件，其中与抛光的面中的至少一个接触的所述光传输材料是空气。

10.根据权利要求8所述的光学元件，其中与抛光的面中的至少一个接触的所述光传输材料是光学粘合剂。

11.一种合色器，包括：

根据权利要求1所述的光学元件；

第一光源，所述第一光源被构造用于向着所述第一延迟器发射光；

第二光源，所述第二光源被构造用于向着所述第二延迟器发射光；和

输出区域，所述输出区域被设置用于透射组合颜色的输出光。

12.根据权利要求11所述的合色器，其中所述第一光源和所述第二光源分别包括第一颜色LED和第二颜色LED。

13.根据权利要求12所述的合色器，其中所述第一颜色LED和所述第二颜色LED均包括反射表面。

14.根据权利要求11所述的合色器，其中所述组合颜色的输出光被偏振。

15.根据权利要求11所述的合色器，还包括被构造用于向着所述第三延迟器发射光的第三光源。

16.根据权利要求15所述的合色器，其中所述第三光源包括第三颜色LED。

17.根据权利要求16所述的合色器，其中所述第三颜色LED包括反射表面。

18.根据权利要求15所述的合色器，其中所述组合颜色的输出光被偏振。

19.根据权利要求11或权利要求15所述的合色器，还包括设置在每个光源与相应的延迟器之间的光管。

20.一种组合光的方法，包括：

提供根据权利要求11所述的光组合器；

引导所述第一颜色和所述第二颜色的未偏振光分别穿过所述第一延迟器和所述第二延迟器；和

从所述偏振滤光器接收组合的偏振光。