[发明专利]提供高分辨率图像的偏振分束器以及使用此类分束器的系统

说明书

本发明描述了偏振分束器以及组装有此类分束器的系统。更具体地讲，描述了偏振分束器以及具有此类分束器的系统，所述分束器包含多层光学膜并且向观察者或具有高的有效分辨率的观察屏幕反射成像光。

本申请是申请日为2012年11月14日、申请号为201280058288.7、发明名称为“提供高分辨率图像的偏振分束器以及使用此类分束器的系统”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

名称为“METHOD OF MAKING POLARIZING BEAM SPLITTERS PROVIDING HIGHRESOLUTION IMAGES AND SYSTEMS UTILIZING SUCH BEAM SPLITTERS”(制造提供高分辨率图像的偏振分束器的方法以及使用此类分束器的系统)的共同拥有和共同待决的美国专利申请No.61/564172以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及偏振分束器以及组装有此类分束器的系统。更具体地讲，本发明涉及偏振分束器以及具有此类分束器的系统，所述分束器包含多层光学膜并且向观察者或具有高的有效分辨率的观察屏幕反射成像光。

背景技术

组装有偏振分束器(PBS)的照明系统用于在诸如投影显示屏的观察屏幕上形成图像。典型的显示图像包括照明源，所述照明源被布置为使得来自该照明源的光线从包含要投影的所需图像的成像装置(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将射入的照明光与来自成像器的偏振旋转光分离。由于对PBS的新需求，部分地由于其在诸如三维投影和成像的应用中的新用途，导致出现了多个新问题。本申请提供了解决此类问题的制品。

发明内容

在一个方面，本发明涉及偏振子系统。偏振子系统包括第一成像器和偏振分束器。在一些实施例中，成像器可为LCOS成像器。偏振分束器部分由反射型偏振器构成，并且接收来自成像器的成像光。反射型偏振器可为多层光学膜。在一些实施例中，反射型偏振器将具有小于45nm的表面粗糙度Ra或小于80nm的表面粗糙度Rq。偏振分束器以小于12微米的有效像素分辨率向观察者或屏幕反射成像光。在一些实施例中，偏振分束器可以小于9微米或小于6微米的有效像素分辨率向观察者或屏幕反射成像光。偏振子系统可包括第二成像器，其中偏振分束器在与接收来自第一成像器的光的不同面处接收来自第二成像器的成像光。偏振子系统还可包括投影透镜，所述投影透镜从偏振分束器向观察者或屏幕投射光。在一些情况下，偏振子系统可为三维图像投影仪的一部分。

在另一方面，本发明涉及一种偏振分束器。所述偏振分束器包括定位在第一盖与第二盖之间的反射型偏振器。反射型偏振器可为多层光学膜。偏振分束器能够以小于12微米、并且可能小于9微米或小于6微米的有效像素分辨率向观察者或屏幕反射成像光。偏振分束器的第一盖和/或第二盖可至少部分由玻璃或合适的光学塑料制成。可利用附加的处理(诸如暴露于真空)通过合适的光学粘合剂将第一盖和/或第二盖附接到反射型偏振器，从而实现多层光学膜的所需平坦度。反射型偏振器可具有小于45nm的表面粗糙度Ra或小于80nm的表面粗糙度Rq。