CN103487864A

CN103487864A - 一种楔形平板分色器

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Publication number: CN103487864A
Application number: CN201310438468.4A
Authority: CN
Inventors: 艾曼灵; 金波; 顾培夫; 陈建国; 吴江波; 寇立选; 张梅骄
Original assignee: Keting Optical Tech Co Ltd Hangzhou
Current assignee: Keting Optical Tech Co Ltd Hangzhou
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-09-23
Also published as: CN103487864B

Abstract

本发明公开了一种楔形平板分色器，包括：用于接收主光线的第一楔形平板；用于接收所述第一楔形平板的反射光的第二楔形平板；镀在所述第一楔形平板的主光线接收面上用于透射蓝光以及反射绿光和红光的短波通分色膜，以及镀在其背表面上的蓝光减反射膜；镀在所述第二楔形平板的光线接收面上用于透射红光和反射绿光的长波通分色膜，以及镀在其背表面上的红光减反射膜。本发明楔形平板分色器中，由于短波通分色膜和长波通分色膜已能做到了几乎没有偏振分离，加上采用楔形平板能够消除背表面的残余反射光，因此，使本发明楔形平板分色器的色饱和度大大提高，彩色图像鲜艳光彩，因而可广泛应用于彩色投影显示和彩色印刷等彩色工作中。

Description

一种楔形平板分色器

技术领域

本发明涉及平板型彩色分色系统，特别是涉及一种受抑偏振分离的楔形平板分色器。

背景技术

在数字投影显示系统中，彩色饱和度和光能利用率是极其重要的性能指标，因此，得到鲜艳色彩的高亮度图像一直是工程技术人员追求的目标。

现有投影显示的彩色分色系统中，常用的分色膜有短波通截止滤光片和长波通截止滤光片。由于入射光必须在一定的入射角下才能工作，因此，其短波通截止滤光片和长波通截止滤光片就会产生较大的偏振，因而产生较大的S,P偏振分离，这不仅导致色饱和度降低，而且还会造成光能损失。光线入射到截止滤光片上的入射角越大，S,P偏振分离会越大，图像色彩变得越浅淡，损失的光能也越多。因此，在彩色投影显示系统中，降低S,P偏振分离至关重要，它不仅可提高图像的色饱和度，而且可提高显示图像的亮度。

现有投影显示的平板分色系统中，短波通截止滤光片和长波通截止滤光片主要存在如下技术问题：短波通截止滤光片和长波通截止滤光片的透射分光曲线的S,P偏振分离太大。这样，进而又导致二个问题：1).对应于S,P偏振分离光谱区的那一部分光在透射光路和反射光路中的颜色是重叠的，其中S偏振光在反射光路中，而P偏振光在透射光路中；而且平板背表面由于减反射膜不可能是完善的，总有一部分透射光路的光被重新反射到反射光路中，这二个原因使分色的饱和度大大降低；2).对应于S,P偏振分离光谱区的那一部分光不仅造成了光能损失，而且由于这部分光最终变成了杂散光，因此，还会导致图像清晰度和对比度下降。

现用的短波通截止滤光片和长波通截止滤光片，由于光线倾斜入射时S偏振光和P偏振光的光学导纳在同一波长处从本质上势必发生分离，因而必然导致短波通截止滤光片和长波通截止滤光片的透射分光曲线产生较大的S,P偏振分离。长期以来，短波通截止滤光片和长波通截止滤光片的设计分别采用光学导纳与基板和空气匹配优良的（0.5LH0.5L）和（0.5HL0.5H）基本周期作为初始设计，遗憾的是，这些设计不管如何优化，始终得到较大的S,P偏振分离。

申请号为03807609.8（CN1647147A）的中国发明专利申请公开了一种用于发射显示器的分色器，包括：衬底，其具有基于荧光体的红色、绿色和蓝色子像素；至少一个折射层，其覆盖所述子像素；以及该折射层上的掩模层，该掩模层被配置成使第一光束不能入射到蓝色和绿色子像素上、使第二光速不能入射到红色和绿色子像素上以及使第三光束不能入射到红色和蓝色子像素上。但是其折射层仍采用现有的设计，S,P偏振分离仍较大。

发明内容

本发明提供了一种楔形平板分色器，能够消除减反射膜的残余反射，并且S,P偏振分离受到了出乎意外地抑制，几乎没有偏振分离。

一种楔形平板分色器，包括：

用于接收主光线的第一楔形平板；

用于接收所述第一楔形平板的反射光的第二楔形平板；

镀在所述第一楔形平板的主光线接收面上用于透射蓝光(B)以及反射绿光(G)和红光(R)的短波通分色膜；以及，镀在所述第一楔形平板的背表面上的蓝光减反射膜；

镀在所述第二楔形平板的光线接收面上用于透射红光(R)和反射绿光(G)的长波通分色膜；以及，镀在所述第二楔形平板的背表面上的红光减反射膜。

本发明中，采用两块楔形平板，可以消除平板分色膜的背表面减反射膜的残余反射。并且，短波通分色膜和长波通分色膜S,P偏振分离受到了出乎意外地抑制，几乎没有偏振分离。因此使本发明楔形平板分色器的色饱和度大大提高，彩色图像鲜艳光彩。

本发明中，短波通分色膜和长波通分色膜采用带通滤光片型的基本周期（LHHLH）作为分色膜的初始结构，用该初始结构优化得到的短波通分色膜和长波通分色膜S,P偏振分离受到了出乎意外地抑制，几乎没有偏振分离。

进一步地，所述的短波通分色膜和长波通分色膜均由高折射率膜和低折射率膜交替的多层膜构成。

本发明中，高折射率膜和低折射率膜是相对而言的，是指高折射率膜的折射率要高于低折射率膜的折射率，本领域技术人员可清楚地知道高折射率膜和低折射率膜的含义。

进一步地，所述的短波通分色膜由高折射率膜Ti₃O₅和低折射率膜SiO₂交替的多层膜构成；所述的长波通分色膜由高折射率膜Ti₃O₅和低折射率膜Ti_xAl_yO交替的多层膜构成。选用上述具体的膜结构，S,P偏振分离大大减小。

更进一步地，所述的长波通分色膜中的低折射率膜Ti_xAl_yO由Ti₃O₅和Al₂O₃两种材料混合组成，其混合重量百分比为3.9%:96.1%。在Al₂O₃中掺入少量Ti₃O₅来进一步提高折射率，该混合膜不仅折射率可达到1.673左右，而且可使Al₂O₃的蒸发特性得到改善：纯Al₂O₃因蒸发处于半熔融状态，蒸汽发射特性不甚稳定，掺入重量比3.9%的Ti₃O₅后，蒸发表面明显趋于平整，折射率稳定性得到改善。

进一步地，为了使背表面减反射膜的残余反射光产生足够的偏折，所述的第一楔形平板和第二楔形平板的楔角均为10°，并且，所述的第一楔形平板的主光线入射角为45°、孔径角为±5°，并且，主光线从所述第一楔形平板厚度较薄一侧射入。即主光线在受抑偏振分离的短波通分色膜上的入射角较大的一侧朝向基板较厚的方向。

在入射光主光线入射角为45°时，本发明得到的短波通分色膜的S,P偏振光在透射和反射过渡区中透射率等于50%处的偏振分离为0.3nm,长波通分色膜的S,P偏振光在透射和反射过渡区中透射率等于50%处的偏振分离为1.5nm。相比现有技术的短波通截止滤光片和长波通截止滤光片，S,P偏振分离大大减小。

本发明提出了一种新的构思，企图找到一种初始设计，使其透射-反射过渡区本质上就具有足够小的S,P偏振分离。通过在透射-反射过渡区波长上寻找S,P偏振光导纳尽可能相等的方法，得到了基本周期为（LHHLH）的初始结构，该初始结构有一个特性：某些干涉级次的反射-透射过渡区在透射带的短波侧(或长波侧)具有较小的S,P偏振分离，这一特性的发现，对减小偏振分离的设计极为重要。虽然基本周期为（LHHLH）的初始结构能获得极小的S,P偏振分离，但是问题是其反射带和透射带的宽度太窄而尚不能直接用于短波通分色膜或长波通分色膜，特别是短波通分色膜要求有更宽的反射截止区时问题更为突出，为此，需要进一步在保持S,P偏振分离足够小的前提下通过TFCalc膜系设计软件优化来展宽反射带和透射带。

作为优选，所述的短波通分色膜包括总数为78层，且为交替分布的高折射率膜Ti₃O₅和低折射率膜SiO₂，其中，从第一楔形平板开始各膜层的厚度依次为88.86,97.65,34.13,14.28,33.78,88.19,80.56,92.98,76.14,106.17,69.19,117.27,64.82,119.96,68.27,119.33,167.35,104.09,91.22,57.48,200.27,37.74,36.64,229.27,17.22,95.75,31.12,214.00,31.73,233.67,57.97,37.03,18.75,68.99,63.87,75.36,22.00,35.54,39.83,459.87,34.45,33.33,26.08,81.06,46.23,47.08,13.32,89.04,130.96,29.86,110.11,94.19,35.93,40.36,17.11,106.98,40.40,51.60,19.93,50.95,117.98,210.43,17.26,89.23,110.92,66.87,16.25,265.11,95.28,326.46,16.31,210.15,115.6,348.59,88.20,43.32,17.42,121.66,单位为nm。该短波通分色膜采用基本周期为（LHHLH）的初始结构，经过TFCalc膜系设计软件优化，在入射光主光线入射角为45°时，上述厚度的膜系结构能够使短波通分色膜的S,P偏振分离减小到0.3nm。

作为优选，所述的长波通分色膜，包括总数为63层，且为交替分布的高折射率膜Ti₃O₅和低折射率膜Ti_xAl_yO，其中，从第二楔形平板开始各膜层的厚度依次为64.70,32.78,63.41,89.98,59.09,84.76,53.98,81.70,54.58,86.05,56.96,88.45,57.21,87.30,55.77,84.59,54.67,84.22,56.25,87.63,59.75,93.45,167.63,103.12,71.28,122.33,134.70,133.46,75.83,137.83,132.98,121.60,76.80,127.19,117.27,146.38,76.56,111.72,80.43,160.97,102.72,120.87,75.02,114.18,87.56,170.51,91.14,114.05,74.96,324.20,125.51,134.75,74.80,109.22,84.73,185.29,89.79,111.54,70.42,75.69,46.39,86.69,29.20，单位为nm。该长波通分色膜采用基本周期为（LHHLH）的初始结构，为实现透射-反射过渡区波长上的S,P偏振光的导纳尽可能相等，低折射率膜的折射率在波长550nm应达到1.673，故取Ti₃O₅和Al₂O₃两种材料的混合膜Ti_xAl_yO作为低折射率膜。经过TFCalc膜系设计软件优化，在入射光主光线入射角为45°时，上述厚度的膜系结构能够使长波通分色膜的S,P偏振分离减小到1.5nm。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明楔形平板分色器中，短波通分色膜和长波通分色膜的透射分光曲线所产生的S,P偏振分离可远小于现用短波通截止滤光片和长波通截止滤光片的S,P偏振分离。在入射光主光线入射角为45°的相同条件下，本发明的短波通分色膜和长波通分色膜的S,P偏振分离分别为0.3nm和1.5nm，相比于现用短波通截止滤光片和长波通截止滤光片的S,P偏振分离分别为19.8nm和22.4nm得到了显著改善。

在现用的平板型彩色分色器中，由于对应于S,P偏振分离光谱区的那一部分光在透射光路和反射光路中的颜色是重叠的，其中S偏振光在反射光路中，而P偏振光在透射光路中，因此用现用平板分色器获得的彩色图像不可能做得鲜艳。而在本发明楔形平板分色器中，由于短波通分色膜和长波通分色膜已能做到了几乎没有偏振分离，加上本发明采用楔形平板能够消除背表面的残余反射光，因此，使本发明楔形平板分色器的色饱和度大大提高，彩色图像鲜艳光彩。

除此之外，现用的平板型彩色分色器中，对应于S,P偏振分离光谱区的那一部分光不仅会造成光能损失，而且由于这部分光最终变成了杂散光，因此还会导致图像清晰度和对比度下降，这就是现用的平板型彩色分色器所获得的图像亮度以及图像清晰度和对比度不能与本发明楔形平板分色器所获得的图像亮度以及图像清晰度和对比度相比拟的根本原因之一。

附图说明

图1是本发明楔形平板分色器的结构和工作原理示意图；

图2是现用短波通截止滤光片透射分光曲线的S,P偏振分离曲线，其中，a)入射角45度,b)入射角40度,c)入射角50度；

图3是现用长波通截止滤光片透射分光曲线的S,P偏振分离曲线，其中，a)入射角45度,b)入射角40度,c)入射角50度；

图4是本发明的短波通分色膜透射分光曲线的S,P偏振分离曲线，其中，a)入射角45度,b)入射角40度,c)入射角50度；

图5是本发明的长波通分色膜透射分光曲线的S,P偏振分离曲线，其中，a)入射角45度,b)入射角40度,c)入射角50度。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，为用于投影显示的受抑偏振分离的楔形平板分色器的结构和工作原理示意图。其结构包括沿光路方向设置的由光学玻璃K9制成的第一楔形平板1和第二楔形平板2，在第一楔形平板1主光线接收面上镀有透射蓝光(B)以及反射绿光(G)和红光(R)的受抑偏振分离的短波通分色膜3以及其背表面的蓝光减反射膜5，在第二楔形平板2的光线接收面上镀有透射红光(R)和反射绿光(G)的受抑偏振分离的长波通分色膜4以及其背表面的红光减反射膜6。考虑到主光线入射角为45°，孔径角为±5°，楔形平板1和2的楔角取10°，且入射光在受抑偏振分离短波通分色膜3或长波通分色膜4上的入射朝向基板较厚的方向，即在第一楔形平板1中，主光线从第一楔形平板1厚度较薄一侧入射，在第二楔形平板2中，第一楔形平板1的反射光也从第二楔形平板2厚度较薄一侧入射。

本发明楔形平板分色器的工作原理如下：

孔径角为±5°的锥形白光束(W)以主光线45°角入射到第一楔形平板1上的短波通分色膜3上，其中蓝光(B)透过短波通分色膜3、第一楔形平板1和蓝光减反射膜5后射出楔形平板分色器，而绿光(G)和红光(R)被短波通分色膜3反射后再以主光线45°角入射到第二楔形平板2上的长波通分色膜4上，其中红光(R)透过长波通分色膜4、第二楔形平板2和红光减反射膜6后射出楔形平板分色器，而绿光(G)被长波通分色膜4反射后射出楔形平板分色器，这样就得到了分离的三基色光：红(R)、绿(G)、蓝(B)，用这三基色光就可以匹配出自然界的几乎所有颜色。在投影显示中，各种型号的投影机对三基色红、绿、蓝的划分虽稍有差异，但主流的工作波段为420～680nm(W,即白光)，其中波长420～505nm为蓝光(B)，波长505～600nm为绿光(G)，波长600～680nm为红光(R)。

对比例1

实施例1中的第一楔形平板1及其表面的短波通分色膜3和蓝光减反射膜5，可采用现有的短波通截止滤光片替代。

图2是现用短波通截止滤光片透射分光曲线的S,P偏振分离，图中，a)入射角45度,b)入射角40度,c)入射角50度。曲线Ts为S偏振光的透射分光曲线，曲线Tp为P偏振光的透射分光曲线，曲线Tav为S,P偏振光的平均透射分光曲线。现用短波通截止滤光片的初始结构基本周期为(0.5LH0.5L)，基本周期数为15，故总膜层数为31层，参考波长为630nm，所用的薄膜材料为：Ti₃O₅作为高折射率材料，SiO₂作为低折射率材料，Ti₃O₅和SiO₂薄膜材料在各个波长上的折射率如表1所示。这种基本周期的短波通截止滤光片是薄膜工程师长期使用的唯一膜系结构。图2所示的透射分光曲线由于已经过TFCalc膜系设计软件优化，因此，透射带波纹已被消除，但其偏振分离却很难减小。最终得到：如图2a)所示，在入射光的主光线入射角为45°时，S,P偏振分离为19.8nm；对应于孔径角为±5°，如图2b)所示，在入射光的边光入射角为40°时，S,P偏振分离为16.1nm；如图2c)所示，在入射光的边光入射角为50°时，S,P偏振分离为23.8nm。可以看出，主光线在短波通截止滤光片上的入射角越大，透射和反射过渡区向短波移动越多，偏振分离越大；而且随着偏振分离越大，Tav透射分光曲线产生的台阶越明显，陡度越差。

表1

λ/nm	400	450	500	550	600	650	700
								Ti₃O₅	2.648	2.543	2.461	2.426	2.397	2.368	2.352
SiO₂	1.467	1.463	1.459	1.455	1.452	1.450	1.446
								Ti_xAl_yO	1.692	1.682	1.677	1.673	1.670	1.667	1.665

实施例2中的第二楔形平板2及其表面的长波通分色膜4和红光减反射膜6，可采用现有的长波通截止滤光片替代。

图3是现用长波通截止滤光片透射分光曲线的S,P偏振分离，图中，a)入射角45度,b)入射角40度,c)入射角50度。与图2类似，曲线Ts为S偏振光的透射分光曲线，曲线Tp为P偏振光的透射分光曲线，曲线Tav为S,P偏振光的平均透射分光曲线。现用长波通截止滤光片的初始结构基本周期为(0.5HL0.5H)，基本周期数为12，故总膜层数为25层，参考波长为550nm，所用的薄膜材料为：Ti₃O₅作为高折射率材料，SiO₂作为低折射率材料，Ti₃O₅和SiO₂薄膜材料在各个波长上的折射率如表1所示。这种基本周期的长波通截止滤光片与短波通截止滤光片一样，也一直是薄膜工程师长期使用的唯一膜系结构。图3所示的透射分光曲线亦已经过TFCalc膜系设计软件优化，因此，透射带波纹已被消除，但偏振分离仍然很大。最终得到：如图3a)所示，在入射光的主光线入射角为45°时，S,P偏振分离为22.4nm；如图3b)所示，在入射光的边光入射角为40°时，S,P偏振分离为18.3nm；如图3c)所示，在入射光的边光入射角为50°时，S,P偏振分离为26.4nm。

实施例2

为解决现用短波通截止滤光片和长波通截止滤光片的S,P偏振分离太大的问题，发明人试图通过在透射-反射过渡区波长上设定S,P偏振光导纳相等的方法来获得解决方案。经过反复试探，最终发现了初始结构基本周期为（LHHLH）时，某些干涉级次的反射-透射过渡区在透射带的短波侧(或长波侧)具有很小的S,P偏振分离。但由于该基本周期实际上已演变为法布里-珀罗型带通滤光片，其反射带和透射带的宽度都很窄，因此尚不能直接用于本发明的短波通分色膜或长波通分色膜，为此，需要在保持S,P偏振分离足够小的前提下，通过TFCalc膜系设计软件优化来展宽反射带和透射带。

实施例2的楔形平板分色器即在实施例1的基础上，选用以下具体的短波通分色膜和长波通分色膜。

图4是本发明基于上述构思设计的短波通分色膜的透射分光曲线的S,P偏振分离曲线，图中采用与现用短波通截止滤光片和长波通截止滤光片同样的表示方法：a)入射角45度,b)入射角40度,c)入射角50度。曲线Ts为S偏振光的透射分光曲线，曲线Tp为P偏振光的透射分光曲线，曲线Tav为S,P偏振光的平均透射分光曲线。如图4所示，由于S,P偏振分离非常小，因此，Ts,Tp和Tav三条曲线基本上重叠在一起。本发明的短波通分色膜的初始结构基本周期为(LHHLH)，基本周期层为19个，算上基板侧为监控膜厚方便，增加了一层高折射率膜，而在空气侧，为了进一步增加透射带的透射率，增加了一层低折射率膜，故总膜层数为78层，参考波长为400nm，所用的薄膜材料：Ti₃O₅作为高折射率材料、SiO₂作为低折射率材料，Ti₃O₅和SiO₂薄膜材料在各个波长上的折射率如表1所示。经过TFCalc膜系设计软件优化后，各层膜的厚度列于表2中，表中膜层厚度单位为nm。该短波通分色膜的S,P偏振分离为:如图4a)所示，在入射光的主光线入射角为45°时，S,P偏振分离为0.3nm；如图4b)所示，在入射光的边光入射角为40°时，S,P偏振分离为0.02nm；如图4c)所示，在入射光的边光入射角为50°时，S,P偏振分离为0.5nm。相比于图2所示的现用短波通截止滤光片的S,P偏振分离，可以说本发明的短波通分色膜已无偏振分离。

表2

图5是本发明的长波通分色膜的透射分光曲线的S,P偏振分离曲线，同样地，a)入射角45度,b)入射角40度,c)入射角50度。曲线Ts为S偏振光的透射分光曲线，曲线Tp为P偏振光的透射分光曲线，曲线Tav为S,P偏振光的平均透射分光曲线。如图5所示，由于S,P偏振分离非常小，因此，Ts,Tp和Tav三条曲线也基本上重叠在一起。本发明的长波通分色膜的初始结构基本周期亦为(LHHLH)，基本周期层为16个，为监控膜厚方便，省去了基板侧第一层低折射率膜L，故总膜层数为63层，参考波长为540nm，所用的薄膜材料为：Ti₃O₅作为高折射率材料、Ti_xAl_yO作为低折射率材料，Ti₃O₅和Ti_xAl_yO薄膜材料在各个波长上的折射率如表1所示。经过TFCalc膜系设计软件优化后，各层膜的厚度列于表3中，表中膜层厚度单位为nm。该长波通分色膜的S,P偏振分离为:如图5a)所示，在入射光的主光线入射角为45°时，S,P偏振分离为1.5nm；如图5b)所示，在入射光的边光入射角为40°时，S,P偏振分离为0.6nm；如图5c)所示，在入射光的边光入射角为50°时，S,P偏振分离为2.8nm。相比于图3所示的现用长波通截止滤光片的S,P偏振分离，可以说本发明的长波通分色膜亦已基本上抑制了偏振分离。

表3

在本发明的长波通分色膜中，为了实现透射-反射过渡区波长上的S,P偏振光的导纳尽可能接近相等，低折射率膜的折射率在波长550nm应达到1.673，显然，折射率为1.455的低折射率膜SiO₂已因折射率太低而不适用，折射率为1.621的Al₂O₃是比较接近的，故再掺入少量Ti₃O₅来进一步提高Al₂O₃膜的折射率，于是就产生了低折射率的混合膜Ti_xAl_yO。该混合膜不仅折射率可达到1.673左右，而且可使Al₂O₃的蒸发特性得到改善：纯Al₂O₃因蒸发处于半熔融状态，蒸汽发射特性不甚稳定，掺入重量比3.9%的Ti₃O₅后，蒸发表面明显趋于平整，折射率稳定性得到改善。

混合膜的折射率可用下列公式计算：

n^{2} = \frac{a_{H} n_{H}^{2} c_{H} / ρ_{H} + a_{L} n_{L}^{2} c_{L} / ρ_{L}}{a_{H} c_{H} / ρ_{H} + a_{L} c_{L} / ρ_{L}}

式中，a_H和a_L采用Drude公式，即取1；n_H和n_L分别为Ti₃O₅和Al₂O₃的折射率；ρ_H和ρ_L分别为Ti₃O₅和Al₂O₃的密度。代入这些已知参数后，根据期望的混合膜折射率n=1.673,即可求出混合膜的重量百分比c_H∶c_L。根据本发明的试验，c_H∶c_L=3.9%:96.1%。

本发明的受抑偏振分离的短波通分色膜和长波通分色膜在光线以光锥角45±5°倾斜入射时可获得极小的S，P偏振分离，由这些短波通分色膜和长波通分色膜构成的楔形平板分色器不仅可用作投影显示系统的彩色分色器，而且在其它彩色工作中同样具有重要的应用价值。

Claims

1.一种楔形平板分色器，其特征在于，包括：

用于接收主光线的第一楔形平板；

用于接收所述第一楔形平板的反射光的第二楔形平板；

镀在所述第一楔形平板的主光线接收面上用于透射蓝光以及反射绿光和红光的短波通分色膜；以及，镀在所述第一楔形平板的背表面上的蓝光减反射膜；

镀在所述第二楔形平板的光线接收面上用于透射红光和反射绿光的长波通分色膜；以及，镀在所述第二楔形平板的背表面上的红光减反射膜。

2.根据权利要求1所述的楔形平板分色器，其特征在于，所述的短波通分色膜和长波通分色膜均由高折射率膜和低折射率膜交替的多层膜构成。

3.根据权利要求2所述的楔形平板分色器，其特征在于，所述的短波通分色膜由高折射率膜Ti₃O₅和低折射率膜SiO₂交替的多层膜构成。

4.根据权利要求2所述的楔形平板分色器，其特征在于，所述的长波通分色膜由高折射率膜Ti₃O₅和低折射率膜Ti_xAl_yO交替的多层膜构成。

5.根据权利要求4所述的楔形平板分色器，其特征在于，所述的长波通分色膜中的低折射率膜Ti_xAl_yO由Ti₃O₅和Al₂O₃两种材料混合组成，其混合重量百分比为3.9%:96.1%。

6.根据权利要求1所述的楔形平板分色器，其特征在于，所述的第一楔形平板和第二楔形平板的楔角均为10°，并且，所述的第一楔形平板的主光线入射角为45°、孔径角为±5°。

7.根据权利要求1所述的楔形平板分色器，其特征在于，所述的短波通分色膜包括总数为78层，且为交替分布的高折射率膜Ti₃O₅和低折射率膜SiO₂，其中，从第一楔形平板开始各膜层的厚度依次为88.86,97.65,34.13,14.28,33.78,88.19,80.56,92.98,76.14,106.17,69.19,117.27,64.82,119.96,68.27,119.33,167.35,104.09,91.22,57.48,200.27,37.74,36.64,229.27,17.22,95.75,31.12,214.00,31.73,233.67,57.97,37.03,18.75,68.99,63.87,75.36,22.00,35.54,39.83,459.87,34.45,33.33,26.08,81.06,46.23,47.08,13.32,89.04,130.96,29.86,110.11,94.19,35.93,40.36,17.11,106.98,40.40,51.60,19.93,50.95,117.98,210.43,17.26,89.23,110.92,66.87,16.25,265.11,95.28,326.46,16.31,210.15,115.6,348.59,88.20,43.32,17.42,121.66,单位为nm。

8.根据权利要求1所述的楔形平板分色器，其特征在于，所述的长波通分色膜，包括总数为63层，且为交替分布的高折射率膜Ti₃O₅和低折射率膜Ti_xAl_yO，其中，从第二楔形平板开始各膜层的厚度依次为64.70,32.78,63.41,89.98,59.09,84.76,53.98,81.70,54.58,86.05,56.96,88.45,57.21,87.30,55.77,84.59,54.67,84.22,56.25,87.63,59.75,93.45,167.63,103.12,71.28,122.33,134.70,133.46,75.83,137.83,132.98,121.60,76.80,127.19,117.27,146.38,76.56,111.72,80.43,160.97,102.72,120.87,75.02,114.18,87.56,170.51,91.14,114.05,74.96,324.20,125.51,134.75,74.80,109.22,84.73,185.29,89.79,111.54,70.42,75.69,46.39,86.69,29.20，单位为nm。