CN220829628U - 消偏振分光片及光学显示设备、光学测量设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种消偏振分光片，包括基片及消偏振分光膜层组，消偏振分光膜层组设于基片表面，消偏振分光膜层组包括反射膜层及两组消偏振膜层组，反射膜层设于两组消偏振膜层组之间，消偏振膜层组包括五氧化二钽涂层及二氧化硅涂层；其中，五氧化二钽涂层与二氧化硅涂层交替堆叠三至五层以形成消偏振膜层组。能够提高消除偏振效应的效果，P偏光与S偏光的分光特性分离度小，使得S偏光、P偏光具有相近的出光效率，色散低、颜色中性度好，测量误差小，光线的透过率提高，成像更清晰，色还原真实。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学相关技术领域，特别涉及一种消偏振分光片及光学显示设备及光学测量设备。
背景技术
分光片广泛应用于光电仪器、激光系统、光电显示系统和光存储等领域，通常情况下偏振分光片常常倾斜使用，把入射光分束成反射光和透过的折射光两部分。当光线斜入射到光学薄膜时，会产生偏振效应，使得反射光中S偏振为主，折射光中P偏振为主，人们常利用这种特性来设计和制造偏振分光器等光学偏振器件。但在另一些光学系统应用中又希望能够消除偏振效应。因此存在一种消偏振分光片，能够尽量地消除偏振效应，尽可能地使反射光及折射光保持入射光的偏振态，以用于光学测量、成像等领域上，在现有技术中，消偏振分光片的偏振效应还是比较大，会导致存在较大的测量误差，其次，S偏光、P偏光分离大，使得出光效率低，光线的透过率低，导致成像不清晰。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种消偏振分光片，能够提高分光片的消偏振效果、提高出光效率及光线透过率。
根据本实用新型的第一方面实施例的消偏振分光片，包括：基片及消偏振分光膜层组，所述消偏振分光膜层组设于所述基片表面，所述消偏振分光膜层组包括反射膜层及两组消偏振膜层组，所述反射膜层设于两层所述消偏振膜层组之间，所述消偏振膜层组包括五氧化二钽涂层及二氧化硅涂层；其中，所述五氧化二钽涂层与所述二氧化硅涂层交替堆叠三至五层以形成所述消偏振膜层组。
根据本实用新型实施例的消偏振分光片，至少具有如下有益效果：通过设置消偏振分光膜层组，能够提高消除偏振效应的效果，消偏振分光膜层组中的消偏振膜层组与反射膜层配合能够使得入射光中的S偏振光及P偏振光具有相近的反射率及透射率，以保持入射光的偏振态，消偏振膜层组中的五氧化二钽涂层为偏振材料，二氧化硅为高透明材质，而两组消偏振膜层组之间的反射膜层，能够提高反射率，三者配合堆叠，能够调整S偏振光及P偏振光的反射率及透射率，进而能够调整S偏振及P偏振的分离度，提高出光效率，通过上述结构，能够提高消除偏振效应的效果，P偏光与S偏光的分光特性分离度小，使得S偏光、P偏光具有相近的出光效率，色散低、颜色中性度好，测量误差小，光线的透过率提高，成像更清晰，色还原真实。
根据本实用新型的一些实施例，所述反射膜层为金属银涂层。
根据本实用新型的一些实施例，所述消偏振膜层组包括三个涂层，自上往下依次为所述五氧化二钽涂层、所述二氧化硅涂层及所述五氧化二钽涂层，或者自上往下依次为所述二氧化硅涂层、所述五氧化二钽涂层及所述二氧化硅涂层。
根据本实用新型的一些实施例，所述消偏振分光膜层组包括七个涂层，自上往下依次为所述五氧化二钽涂层、所述二氧化硅涂层、所述五氧化二钽涂层、所述金属银涂层、所述五氧化二钽涂层、所述二氧化硅涂层及所述五氧化二钽涂层。
根据本实用新型的一些实施例，所述消偏振分光膜层组的厚度为350nm。
根据本实用新型的一些实施例，所述基片厚度为1.5±0.3mm。
根据本实用新型的一些实施例，所述基片采用玻璃制成。
根据本实用新型的一些实施例，所述基片采用H-K9L光学玻璃制成。
根据本实用新型的第二方面实施例的一种光学显示设备，包括采用上述消偏振分光片的一种光学显示设备。
根据本实用新型实施例的一种光学显示设备，至少具有如下有益效果：通过采用上述的消偏振分光片，能够提高消除偏振效应的效果，P偏光与S偏光的分光特性分离度小，使得S偏光、P偏光具有相近的出光效率，使得光学显示设备的色散低、颜色中性度好，光线的透过率提高，成像更清晰，色的还原真实。
根据本实用新型的第三方面实施例的一种光学测量设备，包括采用上述消偏振分光片的一种光学测量设备。
根据本实用新型实施例的一种光学测量设备，至少具有如下有益效果：通过采用上述的消偏振分光片，能够提高消除偏振效应的效果，P偏光与S偏光的分光特性分离度小，使得S偏光、P偏光具有相近的出光效率，使得反射光与折射光能够大致保持入射光的偏振态，使得能够减少光学测量设备的测量误差。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型一些实施例的示意图；
图2为本实用新型一些实施例的示意图；
图3为消偏振分光膜层组示意图。
附图标记：
基片100；
消偏振分光膜层组200、反射膜层210、金属银涂层211、消偏振膜层组220、五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222。
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，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参照图1，根据本实用新型的第一方面实施例的消偏振分光片，包括基片100及消偏振分光膜层组200，消偏振分光膜层组200设于基片100表面，消偏振分光膜层组200包括反射膜层210及两组消偏振膜层组,220，反射膜层210设于两组消偏振膜层组,220之间，消偏振膜层组220包括五氧化二钽涂层221及二氧化硅涂层222；其中，五氧化二钽涂层221与二氧化硅涂层222交替堆叠三至五层以形成消偏振膜层组220。通过设置消偏振分光膜层组200，能够提高消除偏振效应的效果，消偏振分光膜层组200中的消偏振膜层组220与反射膜层210配合能够使得入射光中的S偏振光及P偏振光具有相近的反射率及透射率，以保持入射光的偏振态，消偏振膜层组220中的五氧化二钽涂层221为偏振材料，二氧化硅为高透明材质，而两组消偏振膜层组,220之间的反射膜层210，能够提高反射率，三者配合堆叠，能够调整S偏振光及P偏振光的反射率及透射率，进而能够调整S偏振及P偏振的分离度，提高出光效率，通过上述结构，能够提高消除偏振效应的效果，P偏光与S偏光的分光特性分离度小，使得S偏光、P偏光具有相近的出光效率，色散低、颜色中性度好，测量误差小，光线的透过率提高，成像更清晰，色还原真实。
具体地，基片100作为分光片的基体，在基片100表面设置消偏振分光膜层组200，入射光线通过消偏振分光膜层组200及基片100后能够被分光为反射光及透射光，而消偏振分光膜层组200由消偏振膜层组220及反射膜层210堆叠而成，可以理解的是，消偏振分光膜层组200可以是通过可以使用真空磁控溅射、真空蒸发、溶胶-凝胶法、化学气相沉积等方法，在基片100上一层一层地沉积成膜层组，其中，化学气相沉积法和溶胶-凝胶法较为常见。化学气相沉积是一种高温蒸发技术，可以将钽金属或其氧化物在高温下蒸发，然后将蒸汽输送到反应器中，与氧气反应形成五氧化二钽涂层221。而溶胶-凝胶法是一种常用的化学合成方法，将钽化合物和有机溶剂混合，制成溶胶，然后将其干燥、烧结，得到五氧化二钽涂层221。同样地，二氧化硅涂层222也可以使用真空磁控溅射、真空蒸发、溶胶-凝胶法、化学气相沉积等方法，可以将上述两种膜层交替堆叠生成为消偏振膜层组220，具体而言，消偏振膜层组220中的五氧化二钽涂层221与二氧化硅涂层222可以交替堆叠三层，其堆叠顺序可以为五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221。也可以为二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222，通过上述结构，能够调整S偏振光及P偏振光的反射率及透射率，进而能够调整S偏振及P偏振的分离度，提高出光效率，能够提高消除偏振效应的效果，P偏光与S偏光的分光特性分离度小，使得S偏光、P偏光具有相近的出光效率，色散低、颜色中性度好，测量误差小，光线的透过率提高，成像更清晰，色还原真实。
需要说明的是，消偏振膜层组220中的五氧化二钽涂层221与二氧化硅涂层222还可以交替堆叠四层，其堆叠顺序可以为五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222，或者也可以为二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221。
需要说明的是，五氧化二钽涂层221与二氧化硅涂层222还可以交替堆叠五层，其堆叠顺序可以为五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221，或者也可以为二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222。
在本实用新型的一些实施例中，反射膜层210为金属银涂层211。通过设置金属银涂层211可以提高反射率，提高出光效率。
具体地，金属银涂层211可以采用化学镀银、真空蒸镀、电镀等镀膜方式，可以在第一层消偏振膜层组220上进行金属银涂层211的镀膜，通过设置金属银涂层211可以提高反射率，提高出光效率。
可以理解的是，反射膜层210还可以有其他实施方式，例如，反射膜层210还可以设置为金属铜涂层。
参照图2和图3，在本实用新型的一些实施例中，消偏振膜层组220包括三个涂层，自上往下依次为五氧化二钽涂层221、二氧化硅涂层222及五氧化二钽涂层221，或者自上往下依次为二氧化硅涂层222、五氧化二钽涂层221及二氧化硅涂层222。
具体地，与基片100接触的第一层膜层可以为五氧化二钽涂层221，第二层为二氧化硅涂层222，第三层为五氧化二钽涂层221，或者，与基片100接触的第一层膜层可以为二氧化硅涂层222，第二层为五氧化二钽涂层221，第三层为二氧化硅涂层222，通过三层膜层结构能够保持一定的透射率，以满足使用需求。
在本实用新型的一些实施例中，消偏振分光膜层组200的厚度为350nm。具体地，膜层的厚度通常以纳米为单位进行测量。在这个厚度下，膜层可以有效地反射特定波长范围内的光线，同时让其他波长范围的光线透过或散射。可以理解的是，这种反射效果可以通过改变膜层厚度来调整。
在本实用新型的一些实施例中，基片100厚度为1.5±0.3mm。具体地，基片100厚度适中，能够满足使用的同时，其尺寸及重量不会过大，便于使用。
在本实用新型的一些实施例中，基片100采用玻璃制成。玻璃材质具有较好的透光性、稳定性、耐久性及可制造性，玻璃材料具有优秀的透光性能，能提高分光片分光的精确性。透过玻璃分光片的光线的光能损失较少，因此，其使用的稳定性好。此外，玻璃材料的化学和物理属性在较宽的范围内保持稳定，这使得玻璃分光片在各种环境条件下都能保持其性能。同时，玻璃分光片具有较高的耐久性，能够经受住环境的侵蚀，如湿度、温度等，从而保证了其长期的使用寿命。并且，玻璃材料的制造工艺已经非常成熟，因此可以大规模地生产高质量的玻璃分光片。相对于其他光学材料，玻璃材料的成本较低，生产成本低。
在本实用新型的一些实施例中，基片100采用H-K9L光学玻璃制成。具体地，H-K9L光学玻璃是一种硼硅酸盐玻璃，而普通玻璃的主要成分是硅酸盐，H-K9L光学玻璃在光谱的可见光和近红外部分的透射率较高，光学精度高，能够满足精密测量的需求，同时H-K9L光学玻璃的热膨胀系数较低，这意味着在温度变化时，它的尺寸变化较小，对于需要经历温度变化的精密光学系统尤为重要，通过采用H-K9L光学玻璃制造基片100，能够满足分光片高精度的光学测量需求。
根据本实用新型的第二方面实施例的一种光学显示设备，包括采用上述消偏振分光片的一种光学显示设备。通过采用上述的消偏振分光片，能够提高消除偏振效应的效果，P偏光与S偏光的分光特性分离度小，使得S偏光、P偏光具有相近的出光效率，使得光学显示设备的色散低、颜色中性度好，光线的透过率提高，成像更清晰，色的还原真实。
根据本实用新型的第三方面实施例的一种光学测量设备，包括采用上述消偏振分光片的一种光学测量设备。通过采用上述的消偏振分光片，能够提高消除偏振效应的效果，P偏光与S偏光的分光特性分离度小，使得S偏光、P偏光具有相近的出光效率，使得反射光与折射光能够大致保持入射光的偏振态，使得能够减少光学测量设备的测量误差。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.消偏振分光片，其特征在于，包括：
基片(100)；
消偏振分光膜层组(200)，设于所述基片(100)表面，所述消偏振分光膜层组(200)包括反射膜层(210)及两组消偏振膜层组(220)，所述反射膜层(210)设于两层所述消偏振膜层组(220)之间，所述消偏振膜层组(220)包括五氧化二钽涂层(221)及二氧化硅涂层(222)；
其中，所述五氧化二钽涂层(221)与所述二氧化硅涂层(222)交替堆叠三至五层以形成所述消偏振膜层组(220)。
2.根据权利要求1所述的消偏振分光片，其特征在于，所述反射膜层(210)为金属银涂层(211)。
3.根据权利要求1所述的消偏振分光片，其特征在于，所述消偏振膜层组(220)包括三个涂层，自上往下依次为所述五氧化二钽涂层(221)、所述二氧化硅涂层(222)及所述五氧化二钽涂层(221)，或者自上往下依次为所述二氧化硅涂层(222)、所述五氧化二钽涂层(221)及所述二氧化硅涂层(222)。
4.根据权利要求2所述的消偏振分光片，其特征在于，所述消偏振分光膜层组的厚度为350nm。
5.根据权利要求1所述的消偏振分光片，其特征在于，所述基片(100)厚度为1.5±0.3mm。
6.根据权利要求5所述的消偏振分光片，其特征在于，所述基片(100)采用玻璃制成。
7.根据权利要求6所述的消偏振分光片，其特征在于，所述基片(100)采用H-K9L光学玻璃制成。
8.一种光学显示设备，包括根据权利要求1至7中任一项所述的消偏振分光片。
9.一种光学测量设备，包括根据权利要求1至7中任一项所述的消偏振分光片。
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| CN202322378082.0U Active CN220829628U (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 消偏振分光片及光学显示设备、光学测量设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220829628U (zh) |
-
2023
- 2023-09-01 CN CN202322378082.0U patent/CN220829628U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |