[发明专利]用于照明系统的分束器模块

说明书

技术领域

本发明涉及分束器模块以及使用此类分束器模块的照明系统。本发明进一步涉及提供使用寿命延长的分束器的方法。

背景技术

采用偏振分束器（PBS）的照明系统用于在投影显示屏等显像屏幕上形成图像。典型的显示图像包括照明光源，该照明光源布置为使来自该照明光源的光线从包含要投影的图像的成像装置（即，成像器）反射。系统将光线折叠，以使得来自照明光源的光线和投影图像的光线共用PBS与成像器之间的相同物理空间。PBS将射入的光与经偏振而旋转的成像光分离。

发明内容

一方面，本发明涉及一种照明系统。该照明系统包括：光源，其能够沿着主发射轴发光；反射偏振膜；以及用于在与主发射轴垂直方向上横向移动反射偏振膜的构件。该反射偏振膜具有第一主表面，该第一主表面接收来自光源的光。

另一方面，本发明涉及一种方法。该方法包括一个步骤：提供能够发光的光源，其中该光源具有主发射轴。该方法包括另一个步骤：将反射偏振膜定位到横向移动元件。该方法最后包括一个步骤：使用该横向移动元件，在与主发射轴垂直方向上横向移动该反射偏振膜。

在第三方面，本说明书涉及一种照明系统。该照明系统包括：具有主发射轴的光源；偏振分束器；以及用于移动该分束器的构件。该偏振分束器接收来自该光源的光，而且包括反射偏振膜。用于移动该分束器的构件在与光源主发射轴垂直方向上移动该分束器。

在最后方面，本发明涉及一种偏振分束器。该偏振分束器包括反射偏振膜、第一盖子、第二盖子和横向移动装置。该反射偏振膜具有第一主表面和第二主表面。第一盖子附接到反射偏振膜的第一主表面，第二盖子附接到反射偏振膜的第二主表面。该横向移动装置附接到第一盖子或第二盖子，而且所述横向移动装置沿着第一轴移动该偏振分束器，以使得在偏振分束器上入射的光直接入射在膜的不同部分上。

附图说明

图1是根据本发明的照明系统的轴测图。

图2是根据本发明的照明系统的轴测图。

图3a和图3b分别是根据本发明的反射型偏振器入射通量的辐照度映射图和曲线图。

图4a和图4b是根据本发明的反射型偏振器入射通量的辐照度曲线图。

图5是根据本发明的照明系统的轴测图。

图6是用于控制根据本发明的照明系统移动的电路。

图7是根据本发明的照明系统的轴测图。

图8是根据本发明的照明系统的侧视图。

具体实施方式

在某些照明和投影系统中，偏振分束器是特别重要的元件。在微型构造中，PBS用来分离此类系统中的照明光和成像光。PBS中的偏振膜长时间暴露在入射光中通常导致膜劣化，因此PBS寿命有限。在此种系统中替换PBS比较缓慢、耗时而且费用高。因此，需要具有一种照明系统，其中PBS的反射偏振膜能够延长使用寿命，且不会使性能劣化。本发明提供此种解决方案。

许多使用在PBS中的材料往往会随时间推移而劣化。例如，某些聚合反射偏振膜在长期暴露在UV光中后变成淡黄色。此种“黄化劣化”影响膜的颜色和透射比，因此限制了膜的使用寿命。然而，通常，来自照明系统中光源的照明光束主要仅直接入射在反射偏振膜的小面积区域上。因此，提供细长膜的地方常常仍存在大面积的膜未劣化本发明设法在时间推移过程中还能使用较大面积的反射偏振膜，从而延长照明系统中PBS的寿命。

图1示出根据本发明的照明系统的一项实施例。照明系统100包括光源102。光源102可以是固态光源，例如，一个或多个发光二极管或激光光源。光源102沿着主发射轴120发光。在某些实施例中，主发射轴可理解为光源最大亮度的广义方向。例如，在光源为朗伯型光源的地方，主发射轴120将在给定方向/角度达到直射亮度的峰值并在任何成角度方向中快速减弱光强。具有最强亮度的角度将理解为主发射轴120。应理解，主发射轴可以不仅是光源最大亮度的广义方向，而且是入射到PBS上最大亮度的广义方向。可参考图8对此点进行更好地理解。图8从PBS侧面显示照明系统的视图。因此，例如，光源102产生的光可首先从45度反射镜124反射，然后指向反射偏振膜104。此处，主发射轴将为方向120，即入射到PBS132上最大亮度的方向。在此实施例中，PBS132包括反射偏振膜104、第一盖子110和第二盖子112。主发射轴的概念为入射到PBS或反射偏振膜上最大亮度的方向，所述概念是成立的，尽管光源与PBS/反射偏振膜之间发生大量的反射或折射。