[发明专利]偏振分光装置及相关光源

说明书

技术领域

本发明涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种偏振分光装置及相关光源。

背景技术

目前，固态光源由于其长寿命、环保等特点，已经在通用照明、特种照明和投影显示中得到了广泛的应用。其中，白光固态光源在照明领域更是有着巨大的发展潜力。

美国专利7547114提出一种光源结构，如图1所示，该光源结构包括激发光源100、聚焦透镜102以及转轮104。转轮104被分成多个分区，每个分区包含一种波长转换材料。激发光源100发出的激发光经聚焦透镜102聚焦在转轮104的波长转换材料上，该波长转换材料吸收该激发光并产生受激发光。转轮104绕其转轴A转动，随着转轮的转动，该光源结构产生一个由不同受激发光组成的多色光序列。

由于波长转换材料产生的受激发光为非偏振光，因此上述专利还提出另一种光源结构。如图2所示，矩形移动模板130替代了图1中的转轮104。矩形移动模板130线性振动，并沿其线性振动方向分为3个分区，每个分区分别包含波长转换材料110R、110G、110B。四分之一波片132层叠固定在波长转换材料110R、110G、110B上，反射偏光器128层叠固定在四分之一波片132上。反射偏光器128为各处偏振方向一致(即各处偏振方向平行)的线偏振片，随着移动模板130的线性振动，反射偏光器128出射一个由不同受激发光组成的多色偏振光序列，因此该光源结构可应用于需要出射偏振光的技术领域。但是，波长转换材料上固定反射偏光器以出射偏振光的技术无法应用于图1所示的光源结构中，原因如下：若将反射偏光器128层叠固定在转轮104上，该反射偏光器128将随着转轮104一起旋转，在旋转的过程中，光源出射光的偏振态会随着反射偏光器的转动而不断变化，亦即同一周期中不同时刻的出射光的偏振态都是不一样的，因此，从转轮104的一个运动周期来看，光源的出射光无偏振态，即反射偏光器失去了作用。

针对上述反射偏光器无法应用于图1所示的光源结构的技术问题，中国专利101923223A提出一种偏振光源，该偏振光源与图1所示光源的区别之处在于：该偏振光源还包括固定装置以及固定在固定装置上的反射偏光器，转轮相对于固定装置具有转动状态，反射偏光器靠近转轮上波长转换材料的出光侧。由于在转轮转动过程中反射偏光器始终保持静止，因此反射偏光器能够出射稳定的偏振光。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现：上述偏振光源中，由于与反射偏光器靠近的转轮在转动过程中会有振动现象，因此转轮与反射偏光器之间不能靠得太近，否则偏光器会被转轮打到而损坏。但是转轮与反射偏光器之间又不能离得太远，否则转轮上波长转换材料出射的光落在反射偏光器的光斑会太大，从而导致偏振出射光的亮度过低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种偏振分光装置及相关光源，该偏振分光装置在转动过程中能够出射偏振光。

本发明实施例提供一种偏振分光装置，包括：色轮，该色轮包括第一区域，第一区域设置有功能材料；层叠固定在色轮出光侧的线栅偏振片，包括与色轮对应的圆形区域，该圆形区域包括与第一区域对应的第一偏振段，第一偏振段设置有第一金属线阵列，第一金属线阵列呈以该圆形的圆心为中心的放射状，或者呈该圆形的多个同心圆状；驱动装置，用于驱动色轮与线栅偏振片沿圆心转动。

本发明实施例还提供一种偏振分光装置，包括：线栅偏振片，包括具有一圆形区域，该圆形区域包括设有第一金属线阵列的第一偏振段，第一金属线阵列呈以该圆形的圆心为中心的放射状，或者呈该圆形的多个同心圆状；驱动装置，用于驱动线栅偏振片沿圆心转动。

本发明实施例还提供一种光源，包括上述偏振分光装置。

与现有技术相比，本发明实施例包括如下有益效果：

本发明实施例中，偏振分光装置的线栅偏振片的第一金属线阵列呈以圆形的圆心为中心的放射状，或者呈该圆形的多个同心圆状，因而在驱动装置驱动该线栅偏振片沿该圆心转动时，线栅偏振片的每个位置转到光斑处时的偏振方向都大致等于该光斑处的周向或径向，因而偏振分光装置能够出射偏振方向大致等于该光斑处的周向或径向的偏振光。

附图说明

图1是现有专利7547114的光源结构的一个实施例的结构示意图；

图2是现有专利7547114的光源结构的另一实施例的侧视图；

图3是本发明实施例中偏振分光装置的一个实施例的侧视图；

图4是图3所示实施例中色轮的俯视图；

图5是图3所示实施例中线栅偏振片的俯视图；