三色光等腰梯形合色组合棱镜制造技术

一种三色光等腰梯形合色组合棱镜，属光电照明和显示的技术领域，该组合棱镜是由第一棱镜（１１）、第二棱镜（１２）、第三棱镜（１３）、第一滤光膜（１４）和第二滤光膜（１５）组成的、底面为等腰梯形的、直棱柱状的棱镜，第三棱镜（１３）的第一斜面（１３２）与第二棱镜（１２）的第三等腰面（１２０）胶合，第一棱镜（１１）的第一底面（１１２）与第三棱镜（１３）的第二直角面（１３１）和第二棱镜（１２）的第四等腰面（１２１）胶合，所述的胶合面上分别有第一滤光膜（１４）和第二滤光膜（１５），三色光入射面分别为第一直角面（１３０）、第一等腰面（１１０）和第二底面（１２２），合色光出射面为第二等腰面（１１１）。本发明专利技术的组合棱镜具有以下优点：能提高合色组合棱镜的滤光膜的Ｆ数；结构简单，易于制作，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三色光等腰梯形合色组合棱镜，确切说，涉及一 种用等腰梯形组合棱镜将三色光合色的装置，属光电照明和显示的技 术领域。
技术介绍
现有的三色光X型合色组合棱镜(X组合棱镜)，采用一个IH方 形的X组合棱镜，中间有两片正交的滤光膜，两片滤光膜均为消偏 振滤光膜。见图1。现以红、绿、蓝三色光合成白光为例说明之。滤 光膜fl反射蓝光，透过红、绿光；滤光膜f2反射红光，透过蓝、绿 光。当红、绿、蓝三色光分别从各自的入射面射入X组合棱镜，经 滤光膜fl和f2的透射和反射就合色成白光出射。在
技术介绍
的X组 合棱镜中，红、绿、蓝三色光都是以45°角分别入射各自对应的滤光 膜，且两片滤光膜都不受光偏振状态的影响，这样大的入射角对消偏 振滤光膜的制作带来很大的难度，滤光膜可应用相对孔径(F数)较 小。此外，X组合棱镜由四个直角棱镜胶合，制作工艺要求高，成本 高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种三色光等腰梯形合色组合棱镜。该组合 棱镜具有结构简单，便于制作，制造成本低，滤光膜可应用相对孔径 (F数)较大的优点。为实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案。该组合棱镜是由 第一棱镜11、第二棱镜12、第三棱镜13、第一滤光膜14和第二滤光膜15组成的、底面为等腰梯形的、直棱柱状的棱镜，第三棱镜13 的第一斜面132与第二棱镜12的第三等腰面120胶合，第一棱镜11 的第一底面112与第三棱镜13的第二直角面131和第二棱镜12的第 四等腰面121胶合，所述的胶合面上分别有第一滤光膜14和第二滤 光膜15,三色光入射面分别为第一直角面130、第一等腰面IIO和第 .二底面122,合色光出射面为第二等腰面111。本专利技术的组合棱镜的 底面如图2所示，本专利技术的组合棱镜的立体示意图和分解示意图如图 3所示。三色光分别以30°的入射角入射各自对应的滤光膜，小角度 入射有助于降低消偏振滤光膜制作的难度和提高滤光膜的最大可应 用F数。本专利技术的组合棱镜可以将任意三种颜色的光合色；反之，可以将 包含两种以上颜色的合色光分色成为三色光。为简化叙述，现以红、 绿、蓝三色光的合色为例，结合附图详细说明本专利技术的技术方案。方案1:(见附图4) 一种三色光等腰梯形合色组合棱镜，其特征 在于该组合棱镜是由第一棱镜11、第二棱镜12、第三棱镜13、第 一滤光膜14和第二滤光膜15组成的、底面为等腰梯形的、直棱柱状 的棱镜，第一棱镜11是底面为等腰三角形的直棱镜，所述的等腰三 角形的底角为30a ,第一棱镜11含第一等腰面110、第二等腰面111 和第一底面112,第二棱镜12是底面为等腰三角形的直棱镜，所述 的等腰三角形的底角为30° ，第二棱镜12含第三等腰面120、第四 等腰面121和第二底面122，第三棱镜13是底面为直角三角形的直 棱镜，所述的直角三角形的一个底角为30° ，第三棱镜13含第一直 角面130、第二直角面131和第一斜面132，第一棱镜ll、第二棱镜 12和第三棱镜13的侧棱相等，第二底面122的底边的长度是第一等 腰面110和第二等腰面111的底边的长度的2倍，第三等腰面120的 底边的长度与第一斜面132的底边的长度相等，第一底面112的底边的长度与第四等腰面112和第二直角面131的底边的长度之和相等， 第一棱镜11、第二棱镜12和第三棱镜13由光学材料制成，所述的 棱镜的每个工作面都是抛光面，第一斜面132与第三等腰面120胶合， 第一底面112与第二直角面131和第四等腰面121胶合，在第一斜面 132和第三等腰面120的胶合面上有反射蓝光和绿光、透过红光的第 一滤光膜14，在第一底面112与第二直角面131和第四等腰面121 的胶合面上有反射蓝光、透过绿光和红光的第二滤光膜15，第一滤 光膜14和第二滤光膜15均为消偏振滤光膜，所述的组合棱镜的底面 的两个底角都是60。，两腰与上底相等，下底是上底的2倍，蓝光入 射面为第一等腰面110，绿光入射面为第二底面122,红光入射面为 第一直角面130,出射面为第二等腰面111。第一滤光膜14和第二滤 光膜15的光谱透过率特性分别类似于图5和图6所示的光谱透过率 特性方案2:(见附图7) —种三色光等腰梯形合色组合棱镜，其特征 在于该组合棱镜是由第一棱镜11、第二棱镜12、第三棱镜13、第 一滤光膜14和第二滤光膜15组成的、底面为等腰梯形的、直棱柱状 的棱镜，第一棱镜11是底面为等腰三角形的直棱镜，所述的等腰三 角形的底角为30° ，第一棱镜11含第一等腰面110、第二等腰面111 和第一底面112，第二棱镜12是底面为等腰三角形的直棱镜，所述 的等腰三角形的底角为30° ，第二棱镜12含第三等腰面120、第四 等腰面121和第二底面122，第三棱镜13是底面为直角三角形的直 棱镜，所述的直角三角形的一个底角为30° ，第三棱镜13含第一直 角面130、第二直角面131和第一斜面132,第一棱镜U、第二棱镜 12和第三棱镜13的侧棱相等，第二底面122的底边的长度是第一等 腰面IIO和第二等腰面111的底边的长度的2倍，第三等腰面120的 底边的长度与第一 斜面132的底边的长度相等，第一底面112的底边的长度与第四等腰面112和第二直角面131的底边的长度之和相等， 第一棱镜11、第二棱镜12和第三棱镜13由光学材料制成，所述的 棱镜的每个工作面都是抛光面，第一斜面132与第三等腰面120胶合， 第--底面112与第二直角面131和第四等腰面121胶合，在第一斜面 132和第三等腰面120的胶合面上有反射红光和绿光、透过蓝光的第 一滤光膜14，在第一底面112与第二直角面131和第四等腰面121 的胶合面上有反射红光、透过绿光和蓝光的第二滤光膜15，第一滤 光膜14和第二滤光膜15均为消偏振滤光膜，所述的组合棱镜的底面 的两个底角都是60。，两腰与上底相等，下底是上底的2倍，红光入 射面为第一等腰面110，绿光入射面为第二底面122，蓝光入射面为 第一直角面130,出射面为第二等腰面111。第一滤光膜14和第二滤 光膜15的光谱透过率特性分别类似于图8和图9所示的光谱透过率 特性。方案3:(见附图10) —种三色光等腰梯形合色组合棱镜，其特征 在于该组合棱镜是由第一棱镜11、第二棱镜12、第三棱镜13、第 一滤光膜14和第二滤光膜15组成的、底面为等腰梯形的、直棱柱状 的棱镜，第一棱镜11是底面为等腰三角形的直棱镜，所述的等腰三 角形的底角为30° ，第一棱镜11含第一等腰面110、第二等腰面111 和第一底面112，第二棱镜12是底面为等腰三角形的直棱镜，所述 的等腰三角形的底角为30° ，第二棱镜12含第三等腰面120、第四 等腰面121和第二底面122，第三棱镜13是底面为直角三角形的直 棱镜，所述的直角三角形的一个底角为30° ,第三棱镜13含第一直 角面130、第二直角面131和第一斜面132，第一棱镜ll、第二棱镜 12和第三棱镜13的侧棱相等，第二底面122的底边的长度是第一等 腰面IIO和第二等腰面111的底边的长度的2倍，第三等腰面120的 底边的长度与第一斜面132的底边的长度相等，第一底面112的底边的长度与第四等腰面112和第二直角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三色光等腰梯形合色组合棱镜，其特征在于：该组合棱镜是由第一棱镜（１１）、第二棱镜（１２）、第三棱镜（１３）、第一滤光膜（１４）和第二滤光膜（１５）组成的、底面为等腰梯形的、直棱柱状的棱镜，第一棱镜（１１）是底面为等腰三角形的直棱镜，所述的等腰三角形的底角为３０°，第一棱镜（１１）含第一等腰面（１１０）、第二等腰面（１１１）和第一底面（１１２），第二棱镜（１２）是底面为等腰三角形的直棱镜，所述的等腰三角形的底角为３０°，第二棱镜（１２）含第三等腰面（１２０）、第四等腰面（１２１）和第二底面（１２２），第三棱镜（１３）是底面为直角三角形的直棱镜，所述的直角三角形的一个底角为３０°，第三棱镜（１３）含第一直角面（１３０）、第二直角面（１３１）和第一斜面（１３２），第一棱镜（１１）、第二棱镜（１２）和第三棱镜（１３）的侧棱相等，第二底面（１２２）的底边的长度是第一等腰面（１１０）和第二等腰面（１１１）的底边的长度的２倍，第三等腰面（１２０）的底边的长度与第一斜面（１３２）的底边的长度相等，第一底面（１１２）的底边的长度与第四等腰面（１１２）和第二直角面（１３１）的底边的长度之和相等，第一棱镜（１１）、第二棱镜（１２）和第三棱镜（１３）由光学材料制成，所述的棱镜的每个工作面都是抛光面，第一斜面（１３２）与第三等腰面（１２０）胶合，第一底面（１１２）与第二直角面（１３１）和第四等腰面（１２１）胶合，在第一斜面（１３２）和第三等腰面（１２０）的胶合面上有反射蓝光和绿光、透过红光的第一滤光膜（１４），在第一底面（１１２）与第二直角面（１３１）和第四等腰面（１２１）的胶合面上有反射蓝光、透过绿光和红光的第二滤光膜（１５），第一滤光膜（１４）和第二滤光膜（１５）均为消偏振滤光膜，所述的组合棱镜的底面的两个底角都是６０°，两腰与上底相等，下底是上底的２倍，蓝光入射面为第一等腰面（１１０），绿光入射面为第二底面（１２２），红光入射面为第一直角面（１３０），出射面为第二等腰面（１１１）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：辜长明，郑耀，沈荣桂，刘啸虎，楼云中，
申请(专利权)人：上海飞锐光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]