CN202649606U - 改良型偏光回收结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种能有效率地回收偏振光的改良型偏光回收结构，其包括一偏光回收结构，其具有一能供未偏振光射入用的射入端及一能供垂直偏振光射出用的射出端，而该偏光回收结构是由一设于邻近射入端处的第一光学结构、一设于邻近该射出端处的第二光学结构及一设于该第一和第二光学结构之间的主间隔组成；其中该第一光学结构是由邻近射入端处开始、往主间隔方向，依序排列设置的一第一复眼透镜及一第一偏振光栅所组成；而该第二光学结构是由邻近该主间隔处开始、往该射出端方向，依序排列设置的一第二偏振光栅、一副间隔、一四分之一波片阵列及一第二复眼透镜组成。

Description

改良型偏光回收结构

技术领域

本实用新型涉及一种改良型偏光回收结构。

背景技术

对于一般的液晶型投影机，由于液晶面板的先天限制，投影系统只能使用某一方向的偏振光，如垂直偏光，而另一正交方向的偏振光，如平行偏振光，则无法被系统所使用，所以有一半能量是被浪费的。

而为了提高液晶型投影机的效率，偏光回收结构，即将不能被投影系统使用的偏振光、转换为另一可以使用的偏振光的结构是为一主要议题，一般是以液晶光栅来搭配复眼透镜，而组成为一种偏光回收结构，如图1所示为传统偏光回收机构的示意图，传统偏光回收机构200，其是由一第一传统复眼透镜A、一传统偏振光栅B、一间隔X、一传统四分之一波片阵列C及一第二传统复眼透镜D所依序排列而组成。

其中，当传统未偏振光L1射入该传统偏光回收机构200时，传统未偏振光L1会通过第一传统复眼透镜A，进入传统偏振光栅B后，分束为左传统圆偏振光L2及右传统圆偏振光L3。

此时，左传统圆偏振光L2与右传统圆偏振光L3经过相应的传统四分之一波片阵列C后，会被转换为第一传统垂直偏振光L4与第二传统垂直偏振光L5，并经由第二传统复眼透镜D输出至投影系统。

但是，当传统未偏振光L1通过传统偏振光栅B后，会有分束发散的问题，让第一传统垂直偏振光L4与第二传统垂直偏振光L5产生偏差，导致之后的光学系统，无法有效利用输出的第一传统垂直偏振光L4与第二传统垂直偏振光L5。

有鉴于此，如何让改良偏光回收结构，能更以有效率的方式转换偏振光，以提升投影系统的总效率，便成为本实用新型欲改进的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效率地回收偏振光的改良型偏光回收结构。

为解决前述问题及达到本实用新型的目的，本实用新型共有四种技术手段：

第一种技术手段是这样实现的，为一种改良型偏光回收结构，其包括：

一偏光回收结构，该偏光回收结构具有一能供未偏振光射入用的射入端及一能供垂直偏振光射出用的射出端，而该偏光回收结构是由一设于邻近该射入端处的第一光学结构、一设于邻近该射出端处的第二光学结构、及一设于该第一光学结构与第二光学结构之间的主间隔所组成，其中，

所述第一光学结构由邻近该射入端处开始、往该主间隔方向，依序排列设置的一第一复眼透镜及一第一偏振光栅所组成；

所述第二光学结构由邻近该主间隔处开始、往该射出端方向，依序排列设置的一第二偏振光栅、一副间隔、一四分之一波片阵列及一第二复眼透镜所组成。

第二种技术手段是这样实现的，为一种改良型偏光回收结构，其包括：

一偏光回收结构，该偏光回收结构具有一能供未偏振光射入用的射入端及一能供垂直偏振光射出用的射出端，而该偏光回收结构是由一设于邻近该射入端处的第一光学结构、一设于邻近该射出端处的第二光学结构、及一设于该第一光学结构与第二光学结构之间的主间隔所组成，其中，

所述第一光学结构由邻近该射入端处开始、往该主间隔方向，依序排列设置的一第一复眼透镜及一第一偏振光栅所组成；

所述第二光学结构由邻近该主间隔处开始、往该射出端方向，依序排列设置的一第二复眼透镜、一第二偏振光栅、一副间隔及一四分之一波片阵列所组成。

第三种技术手段是这样实现的，为一种改良型偏光回收结构，其包括：

一偏光回收结构，该偏光回收结构具有一能供未偏振光射入用的射入端及一能供垂直偏振光射出用的射出端，而该偏光回收结构是由一设于邻近该射入端处的第一光学结构、一设于邻近该射出端处的第二光学结构及一设于该第一光学结构与第二光学结构之间的主间隔所组成，其中，

所述第一光学结构由邻近该射入端处开始、往该主间隔方向，依序排列设置的一第一偏振光栅、及一第一复眼透镜所组成；

所述第二光学结构由邻近该主间隔处开始、往该射出端方向，依序排列设置的一第二偏振光栅、一副间隔、一四分之一波片阵列及一第二复眼透镜所组成。

第四种技术手段是这样实现的，为一种改良型偏光回收结构，其包括：

一偏光回收结构，该偏光回收结构具有一能供未偏振光射入用的射入端及一能供垂直偏振光射出用的射出端，而该偏光回收结构是由一设于邻近该射入端处的第一光学结构、一设于邻近该射出端处的第二光学结构及一设于该第一光学结构与第二光学结构之间的主间隔所组成，其中，

所述第一光学结构，其是由邻近该射入端处开始、往该主间隔方向，依序排列设置的一第一偏振光栅及一第一复眼透镜所组成；

所述第二光学结构，其是由邻近该主间隔处开始、往该射出端方向，依序排列设置的一第二复眼透镜、一第二偏振光栅、一副间隔及一四分之一波片阵列所组成。

根据上述四种技术手段中的改良型偏光回收结构，所述第一复眼透镜，其邻近射入端的表面为凸面端，远离射入端的表面为直平面端；

所述第二复眼透镜，其邻近主间隔的表面为直平面端，远离主间隔的表面为凸面端。

本实用新型的技术功效为：

1.在本实用新型中，通过第一光学结构与第二光学结构的配置，能更以有效率的方式转换偏振光，让垂直偏振光能被光学系统所应用，解决垂直偏振光难以被应用的问题，同时提升投影系统的总效率。

2.在本实用新型中，能以不同的第一光学结构与第二光学结构组合，为用户提供更多的应用选择，让用户能针对应用的投影系统，进行应用，让本实用新型的产业应用性提升，能更多元化的应用。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为传统偏光回收机构的示意图。

图2为本实用新型偏光回收结构的第一实施例的示意图。

图3为本实用新型偏光回收结构的第二实施例的示意图。

图4为本实用新型偏光回收结构的第三实施例的示意图。

图5为本实用新型偏光回收结构的第四实施例的示意图。

1第一光学结构             IN    射入端

11第一复眼透镜            OUT   射出端

12第一偏振光栅            H1    主间隔

2第二光学结构             H2    副间隔

21第二偏振光栅            A     第一传统复眼透镜

22分之一波片阵列          B     传统偏振光栅

23第二复眼透镜            C     传统四分之一波片阵列

10未偏振光                D     第二传统复眼透镜

20垂直偏振光              X     间隔

30第一左圆偏振光          L1    传统未偏振光

40第一右圆偏振光          L2    左传统圆偏振光

50第二右圆偏振光          L3    右传统圆偏振光

60第二左圆偏振光          L4    第一传统垂直偏振光

100偏光回收结构           L5    第二传统垂直偏振光

200传统偏光回收机构

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图2所示为本实用新型偏光回收结构的第一实施例的示意图。如图所示，为一种改良型偏光回收结构，其包括：

一偏光回收结构100，该偏光回收结构100具有一能供未偏振光10射入用的射入端IN及一能供垂直偏振光20射出用的射出端OUT，而该偏光回收结构100是由一设于邻近该射入端IN处的第一光学结构1、一设于邻近该射出端OUT处的第二光学结构2及一设于该第一光学结构1与第二光学结构2之间的主间隔H1所组成，其中，所述第一光学结构1，是由邻近该射入端IN处开始、往该主间隔H1方向，依序排列设置的一第一复眼透镜11及一第一偏振光栅12所组成；所述第二光学结构2，是由邻近该主间隔H1处开始、往该射出端OUT方向，依序排列设置的一第二偏振光栅21、一副间隔H2、一四分之一波片阵列22及一第二复眼透镜23所组成。

其中，第一实施例偏振的流程如下所示：

[1]未偏振光10通过第一复眼透镜11，进入第一偏振光栅12后，分束为第一左圆偏振光30和第一右圆偏振光40。

[2]第一左圆偏振光30经过第二偏振光栅21后，会收敛出射角度，并转为第二右圆偏振光50，并经过相应的四分之一波片阵列22后，转换为垂直偏振光20，经由第二复眼透镜23输出至投影系统。

[2]第一右圆偏振光40经过第二偏振光栅21后，会收敛出射角度，并转为第二左圆偏振光60，并经过相应的四分之一波片阵列22后，转换为垂直偏振光20，经由第二复眼透镜23输出至投影系统。

如图3所示为本实用新型偏光回收结构的第二实施例的示意图。如图所示，为一种改良型偏光回收结构，包括：

一偏光回收结构100，该偏光回收结构100具有一能供未偏振光10射入用的射入端IN及一能供垂直偏振光20射出用的射出端OUT，而该偏光回收结构100是由一设于邻近该射入端IN处的第一光学结构1、一设于邻近该射出端OUT处的第二光学结构2及一设于该第一光学结构1与第二光学结构2之间的主间隔H1所组成，其中，所述第一光学结构1，是由邻近该射入端IN处开始、往该主间隔H1方向，依序排列设置的一第一复眼透镜11及一第一偏振光栅12所组成；所述第二光学结构2，是由邻近该主间隔H1处开始、往该射出端OUT方向，依序排列设置的一第二复眼透镜23、一第二偏振光栅21、一副间隔H2及一四分之一波片阵列22所组成。

其中，第二实施例偏振的流程如下所示：

[1]未偏振光10通过第一复眼透镜11，进入第一偏振光栅12后，分束为第一左圆偏振光30与第一右圆偏振光40。

[2]第一左圆偏振光30经过第二复眼透镜23后，进入第二偏振光栅21，并收敛出射角度且转为第二右圆偏振光50，并经过相应的四分之一波片阵列22后，转换为垂直偏振光20输出至投影系统。

[3]第一右圆偏振光40经过第二复眼透镜23后，进入第二偏振光栅21，并收敛出射角度且转为第二左圆偏振光60，并经过相应的四分之一波片阵列22后，转换为垂直偏振光20输出至投影系统。

如图4所示为本实用新型偏光回收结构的第三实施例的示意图。如图所示，为一种改良型偏光回收结构，包括：

一偏光回收结构100，该偏光回收结构100具有一能供未偏振光10射入用的射入端IN及一能供垂直偏振光20射出用的射出端OUT，而该偏光回收结构100是由一设于邻近该射入端IN处的第一光学结构1、一设于邻近该射出端OUT处的第二光学结构2及一设于该第一光学结构1与第二光学结构2之间的主间隔H1所组成，其中，所述第一光学结构1，是由邻近该射入端IN处开始、往该主间隔H1方向，依序排列设置的一第一偏振光栅12及一第一复眼透镜11所组成；所述第二光学结构2，是由邻近该主间隔H1处开始、往该射出端OUT方向，依序排列设置的一第二偏振光栅21、一副间隔H2、一四分之一波片阵列22及一第二复眼透镜23所组成。

其中，第三实施例偏振的流程如下所示：

[1]未偏振光10进入第一偏振光栅12后，分束为第一左圆偏振光30与第一右圆偏振光40。

[2]第一左圆偏振光30经过第一复眼透镜11，进入第二偏振光栅21，并收敛出射角度且转为第二右圆偏振光50，并经过相应的四分之一波片阵列22后，转换为垂直偏振光20，经由第二复眼透镜23输出至投影系统。

[2]第一右圆偏振光40经过第一复眼透镜11，进入第二偏振光栅21，并收敛出射角度且转为第二左圆偏振光60，并经过相应的四分之一波片阵列22后，转换为垂直偏振光20，经由第二复眼透镜23输出至投影系统。

如图5所示为本实用新型偏光回收结构的第四实施例的示意图。如图所示，为一种改良型偏光回收结构，包括：

一偏光回收结构100，该偏光回收结构100具有一能供未偏振光10射入用的射入端IN及一能供垂直偏振光20射出用的射出端OUT，而该偏光回收结构100是由一设于邻近该射入端IN处的第一光学结构1、一设于邻近该射出端OUT处的第二光学结构2及一设于该第一光学结构1与第二光学结构2之间的主间隔H1所组成，其中，所述第一光学结构1，是由邻近该射入端IN处开始、往该主间隔H1方向，依序排列设置的一第一偏振光栅12及一第一复眼透镜11所组成；所述第二光学结构2，是由邻近该主间隔H1处开始、往该射出端OUT方向，依序排列设置的一第二复眼透镜23、一第二偏振光栅21、一副间隔H2及一四分之一波片阵列22所组成。

其中，第四实施例偏振的流程如下所示：

[1]未偏振光10进入第一偏振光栅12后，分束为第一左圆偏振光30和第一右圆偏振光40。

[2]第一左圆偏振光30经过第一复眼透镜11及第二复眼透镜23，进入第二偏振光栅21，收敛出射角度且转为第二右圆偏振光50，并经过相应的四分之一波片阵列22后，转换为垂直偏振光20输出至投影系统。

[3]第一右圆偏振光40经过第一复眼透镜11及第二复眼透镜23，进入第二偏振光栅21，收敛出射角度且转为第二左圆偏振光60，并经过相应的四分之一波片阵列22后，转换为垂直偏振光20输出至投影系统。

上述四种实施例中，该第一复眼透镜11与第二复眼透镜23，能将平行光源均匀化；

该第一偏振光栅12，为将入射的未偏振光10，分束为第一左圆偏振光30和第一右圆偏振光40；

该第二偏振光栅21，为能对入射的左圆偏振光30、右圆偏振光40收敛出射角度，并转换为第二左圆偏振光50和第二右圆偏振光60；

该四分之一波片阵列22，是由快轴[F轴]方向相互正交的四分之一波片[图中未示]所组合而成，可分别将入射的第二左圆偏振光50和第二右圆偏振光60，转为线性的垂直偏振光20。

其中，通过此四种实施方式，让垂直偏振光20能被光学系统所应用，以提升投影系统的总效率，同时解决垂直偏振光20难以被应用的问题。

上述四种实施例中，所述第一复眼透镜11，其邻近射入端IN的表面为凸面端，远离射入端IN的表面为直平面端；

所述第二复眼透镜23，其邻近主间隔H1的表面为直平面端，远离主间隔H1的表面为凸面端。

其中，透过此种第一复眼透镜11、第二复眼透镜23的设置方式，让其两者能以更有效率的方式，发挥其光源均匀化的用途。

虽然四种实施例非常类似，但是四种实施例的主要构件排列上是有差异的，因此能应对于不同的投影系统，增加了本实用新型的应用性。

通过第一偏振光栅12、第二偏振光栅21、四分之一波片阵列22的配置，更能让偏光回收结构100能有效率的进行偏光回收的运作，避免偏振不完全的状况发生。

综上所述，能得知本实用新型通过第一光学结构1与第二光学结构2的配置应用，真正的解决传统偏光回收机构200所无法解决的效率问题，让垂直偏振光20能被光学系统所应用，而且不但能方便业者应用，更符合使用者的应用需求，让本实用新型更具有应用性、实用性、功效性与产业利用性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种改良型偏光回收结构，包括：

一偏光回收结构(100)，该偏光回收结构(100)具有一能供未偏振光(10)射入用的射入端(IN)及一能供垂直偏振光(20)射出用的射出端(OUT)，该偏光回收结构(100)是由一设于邻近该射入端(IN)处的第一光学结构(1)、一设于邻近该射出端(OUT)处的第二光学结构(2)及一设于该第一光学结构(1)与第二光学结构(2)之间的主间隔(H1)所组成；

其特征在于：

所述第一光学结构(1)是由邻近该射入端(IN)处开始、往该主间隔(H1)方向，依序排列设置的一第一复眼透镜(11)及一第一偏振光栅(12)所组成；

所述第二光学结构(2)是由邻近该主间隔(H1)处开始、往该射出端(OUT)方向，依序排列设置的一第二偏振光栅(21)、一副间隔(H2)、一四分之一波片阵列(22)及一第二复眼透镜(23)所组成。

2.如权利要求1所述的改良型偏光回收结构，其特征在于：所述第一复眼透镜(11)的邻近射入端(IN)的表面为凸面端，远离射入端(IN)的表面为直平面端；

所述第二复眼透镜(23)的邻近主间隔(H1)的表面为直平面端，远离主间隔(H1)的表面为凸面端。

3.一种改良型偏光回收结构，包括：

一偏光回收结构(100)，该偏光回收结构(100)具有一能供未偏振光(10)射入用的射入端(IN)及一能供垂直偏振光(20)射出用的射出端(OUT)，该偏光回收结构(100)是由一设于邻近该射入端(IN)处的第一光学结构(1)、一设于邻近该射出端(OUT)处的第二光学结构(2)及一设于该第一光学结构(1)与第二光学结构(2)之间的主间隔(H1)所组成；

其特征在于：

所述第一光学结构(1)由邻近该射入端(IN)处开始、往该主间隔(H1)方向，依序排列设置的一第一复眼透镜(11)及一第一偏振光栅(12)所组成；

所述第二光学结构(2)由邻近该主间隔(H1)处开始、往该射出端(OUT)方向，依序排列设置的一第二复眼透镜(23)、一第二偏振光栅(21)、一副间隔(H2)及一四分之一波片阵列(22)所组成。

4.如权利要求3所述的改良型偏光回收结构，其特征在于：所述第一复眼透镜(11)的邻近射入端(IN)的表面为凸面端，远离射入端(IN)的表面为直平面端；

所述第二复眼透镜(23)的邻近主间隔(H1)的表面为直平面端，远离主间隔(H1)的表面为凸面端。

5.一种改良型偏光回收结构，包括：

一偏光回收结构(100)，该偏光回收结构(100)具有一能供未偏振光(10)射入用的射入端(IN)及一能供垂直偏振光(20)射出用的射出端(OUT)，该偏光回收结构(100)是由一设于邻近该射入端(IN)处的第一光学结构(1)、一设于邻近该射出端(OUT)处的第二光学结构(2)及一设于该第一光学结构(1)与第二光学结构(2)之间的主间隔(H1)所组成；

其特征在于：

所述第一光学结构(1)由邻近该射入端(IN)处开始、往该主间隔(H1)方向，依序排列设置的一第一偏振光栅(12)及一第一复眼透镜(11)所组成；

而所述第二光学结构(2)由邻近该主间隔(H1)处开始、往该射出端(OUT)方向，依序排列设置的一第二偏振光栅(21)、一副间隔(H2)、一四分之一波片阵列(22)及一第二复眼透镜(23)所组成。

6.如权利要求5所述的改良型偏光回收结构，其特征在于：所述第一复眼透镜(11)的邻近射入端(IN)的表面为凸面端，远离射入端(IN)的表面为直平面端；

所述第二复眼透镜(23)的邻近主间隔(H1)的表面为直平面端，远离主间隔(H1)的表面为凸面端。

7.一种改良型偏光回收结构，包括：

一偏光回收结构(100)，该偏光回收结构(100)具有一能供未偏振光(10)射入用的射入端(IN)及一能供垂直偏振光(20)射出用的射出端(OUT)，而该偏光回收结构(100)是由一设于邻近该射入端(IN)处的第一光学结构(1)、一设于邻近该射出端(OUT)处的第二光学结构(2)及一设于该第一光学结构(1)与第二光学结构(2)之间的主间隔(H1)所组成；

其特征在于：

所述第一光学结构(1)由邻近该射入端(IN)处开始、往该主间隔(H1)方向，依序排列设置的一第一偏振光栅(12)及一第一复眼透镜(11)所组成；

所述第二光学结构(2)由邻近该主间隔(H1)处开始、往该射出端(OUT)方向，依序排列设置的一第二复眼透镜(23)、一第二偏振光栅(21)、一副间隔(H2)及一四分之一波片阵列(22)所组成。

8.如权利要求7所述的改良型偏光回收结构，其特征在于：所述第一复眼透镜(11)的邻近射入端(IN)的表面为凸面端，远离射入端(IN)的表面为直平面端；

所述第二复眼透镜(23)的邻近主间隔(H1)的表面为直平面端，远离主间隔(H1)的表面为凸面端。

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