本发明涉及偏振分光镜领域，尤其涉及一种偏振分光镜。
背景技术
分光镜是一种将一束光分成多束光的光学装置。分光镜包括非偏振型分光镜及偏振型分光镜。偏振型分光镜中，入射光束射在半透面上，半透面由数层偏振片构成，经过数次透反射过程，入射光束按照偏振相性被分离。光强度根据比例分离，除光强度外分离后的两束光，光波的偏振态不同。目前偏振型分光镜多采用长方体结构。
请参阅图1，一个平常使用的偏振分光镜10。所述偏振分光镜10呈长方体状。所述偏振分光镜10的材质为玻璃等透明材料。其包括一个上表面12、一个下表面14、一个第一侧面16、一个第二侧面18以及一个分光面19。所述上表面12与所述下表面14平行相对。所述第一侧面16与所述第二侧面18位于所述偏振分光镜10的相背两侧，并连接所述上表面12与所述下表面14。所述第一侧面16平行于所述第二侧面18。所述分光面19与所述上表面12与所述下表面14倾斜设置，并与所述上表面12与所述下表面14相交。
而市场上的电子产品存在朝微型化发展的趋势，因此如何降低偏振分光镜的厚度成为现今亟需解决的问题。然而实际设计操作中，偏振分光镜厚度的减小通常将造成偏振分光镜出光面积的减小。
技术实现要素：
有鉴于此，有必要提供一种具有较小的厚度且较大出光面积的偏振分光镜。
一种偏振分光镜，偏振分光镜包括分光镜镜体，分光镜镜体包括一个入射面、n个分光面、n个垂直出光面及一个平行出光面，n>1且n为自然数，入射面与平行出光面平行相对设置，n个垂直出光面依序水平连接，n个垂直出光面垂直连接入射面与平行出光面，n个分光面相互平行，n个分光面相对n个垂直出光面倾斜设置，每个分光面上均贴覆有对s偏振光具有不同反射率的偏振分光镜膜，且自平行出光面向入射面方向，第m个分光面的偏振分光镜膜的s偏振光反射率为：1/m，其中，n≧m≧1，从而使自垂直于入射面方向入射的s偏振光以垂直于入射光的方向出射，且由每个垂直出光面出射的s偏振光的光强度均为入射光强度的1/n。
相较于现有技术，本发明提供的偏振分光镜包括所述n个在倾斜且平行设置的分光面，通过分别设置所述分光面对p偏振光的透过率以及对s偏振光的反射率，使p偏振光可以直接完全地通过所述偏振分光镜，s偏振光以垂直于入射光的方向出射，由n个分光面反射的s偏振光的光强度均为s偏振光入射光强度的1/n，所述偏振分光镜的出光的上表面的面积与通常偏振分光镜的出光的上表面的面积大致相当，而所述偏振分光镜的厚度却为普通偏振分光镜的1/n，即，使偏振分光镜在不改变s偏振光出光范围的情况下减小了其厚度。
附图说明
图1是现有技术提供的一偏振分光镜的剖面示意图。
图2是本发明第一实施方式提供的偏振分光镜的剖面示意图。
图3是图2中本发明第一实施方式提供的偏振分光镜的第一分光面的入射光的光波偏振图。
图4是图2中本发明第一实施方式提供的偏振分光镜的第二分光面的入射光的光波偏振图。
图5是本发明第一实施方式提供的偏振分光镜的剖面示意图。
图6是图5中本发明第二实施方式提供的偏振分光镜的第一分光面的入射光的光波偏振图。
图7是图5中本发明第二实施方式提供的偏振分光镜的第二分光面的入射光的光波偏振图。
图8是图5中本发明第二实施方式提供的偏振分光镜的第三分光面的入射光的光波偏振图。
图9是图5中本发明第二实施方式提供的偏振分光镜的第四分光面的入射光的光波偏振图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
一种偏振分光镜包括分光镜镜体。所述偏振分光镜包括分光镜镜体，所述分光镜镜体包括一个入射面、n个分光面、n个垂直出光面及一个平行出光面，n>1且n为自然数。所述入射面与所述平行出光面平行相对设置。所述n个垂直出光面依序水平连接。所述n个垂直出光面垂直连接所述入射面与所述平行出光面。所述n个分光面相互平行。所述n个分光面相对n个垂直出光面倾斜设置。每个所述分光面上均贴覆有对s偏振光具有不同反射率的偏振分光镜膜，且自平行出光面向入射面方向，第m个分光面的偏振分光镜膜的s偏振光反射率为：1/m，其中，n≧m≧1，从而使自垂直于入射面方向入射的s偏振光以垂直于入射光的方向出射，且由每个垂直出光面出射的s偏振光的光强度均为入射光强度的1/n。
图2为本技术方案第一实施方式提供的偏振分光镜100，n＝2时，即，存在两个分光面的偏振分光镜。
所述偏振分光镜100包括基板20、分光镜镜体30。所述分光镜镜体30设置在所述基板20上。所述分光镜镜体30包括一个上表面31、一个下表面32、一个第一侧面33、一个第二侧面34、一个第一分光面35以及一个第二分光面36。
所述上表面31包括一个第一出光面312及一个第二出光面314。所述第一出光面312连接所述第二出光面314。所述下表面32与所述上表面31平行相对。所述下表面32设置在所述基板20上。所述第一侧面33与所述第二侧面34位于所述分光镜镜体30的相背两侧。所述第一侧面33连接所述第二出光面314与所述下表面32。所述第二侧面34平行于所述第一侧面33。所述第二侧面34连接所述第一出光面312与所述下表面32。所述第一分光面35平行于所述第二分光面36。所述第一分光面35及第二分光面36均与所述上表面31及所述下表面32倾斜设置。所述第一分光面35一端设置在所述上表面31与所述第一侧面33的相交处，另一端设置于所述下表面32。所述第二分光面36一端连接所述第一出光面312及第二出光面314，另一端连接所述第二侧面34与所述下表面32。所述第一分光面35以及一个第二分光面36与所述上表面31及所述下表面32的夹角均为α度。所述第一分光面35及一个第二分光面36与所述第一侧面33及所述第二侧面34的夹角为(90-α)度。
本实施方式中通过在分光面上设置偏振分光镜膜来调节光线的出射。所述偏振分光镜膜由多层透过膜及多层反射膜组成。具体地，请参阅图3-4，在所述第一分光面35及所述第二分光面36上贴覆不同的偏振分光镜膜(图未示)，使所述第一分光面35及所述第二分光面36呈现不同的s偏振光反射率。所述偏振分光镜膜由不同的电解质薄膜构成。所述电解质薄膜包括多层透过膜及多层反射膜。所述多层透过膜与所述多层反射膜交替叠加。
具体地，请参阅图3，所述第二分光面36的p偏振光的通过率设置为100％，s偏振光的反射率设置为50％。请参阅图4，所述第一分光面36的p偏振光的通过率设置为100％，s偏振光的反射率设置为100％。
使用时，光线首从由平行于所述基板20方向由第二侧面34水平入射至所述第二分光面36上。入射光线与所述第二分光面36呈α度角；然后，再由所述第二分光面36射至所述第一出光面312及所述第一分光面35；最后，光线通过所述第一分光面35射至所述第二出光面314及所述第一侧面33由于所述第二分光面36对p偏振光的透过率为100％，而对s偏振光的反射率为50％，所述第一分光面35对p偏振光的透过率为100％，对s偏振光的反射率为100％，使p偏振光可以直接完全地平行于入射光方向通过所述偏振分光镜100。s偏振光以垂直于入射光的方向向上出射(分别垂直于所述第一出光面312及所述第二出光面314出射)。出射的s偏振光的光强度均为s偏振光入射时光强度的50％。
所述偏振分光镜100通过在其内部设置倾斜且平行的第一分光面35及第二分光面36，并分别设置所述第一分光面35及所述第二分光面36对p偏振光的透过率以及对s偏振光的反射率，使p偏振光可以直接完全地以平行于入射光方向通过所述偏振分光镜100，s偏振光以垂直于入射光的方向出射，垂直于所述第一出光面312及所述第二出光面314出射的s偏振光的光强度均为s偏振光入射光强度的50％，使偏振分光镜100能在不改变s偏振光出光范围的情况下减小了其厚度。
请参阅图5-9，本发明第二实施方式提供的偏振分光镜200。即，n＝4时，存在四个分光面的偏振分光镜。
图5为本实施方式提供的偏振分光镜200。所述偏振分光镜200包括基板50及分光镜镜体60。所述分光镜镜体30设置在所述基板50上。所述分光镜镜体60包括一个上表面61、一个下表面62、一个第一侧面63、一个第二侧面64、一个第一分光面65、一个第二分光面66、一个第三分光面67以及一个第四分光面68。
所述上表面61包括一个第一出光面612、一个第二出光面614、一个第三出光面616及一个第四出光面618。所述第一出光面612、所述第二出光面614、所述第三出光面616及所述第四出光面618依次水平连接。所述下表面62与所述上表面61平行相对。所述下表面62设置在所述基板50上。所述第一侧面63与所述第二侧面64位于所述分光镜镜体60的相背两侧，并连接所述上表面61与所述下表面62。所述第一侧面63平行于所述第二侧面64。所述第一分光面65、所述第二分光面66、所述第三分光面67以及所述第四分光面68彼此相互平行，且在所述分光镜镜体60内依序排列。所述第一分光面65、所述第二分光面66、所述第三分光面67以及所述第四分光面68均与所述上表面61及所述下表面62倾斜设置。所述第一分光面65一端设置在所述第一侧面63及所述第四出光面618连接处，另一端设置在所述下表面62。所述第二分光面66一端设置在所述第三出光面616与所述第四出光面618的连接处，另一端设置在所述下表面62。所述第三分光面67一端设置在所述第二出光面614与所述第三出光面616的连接处，另一端设置在所述下表面62。所述第四分光面68一端设置在所述第一出光面612及所述第二出光面614的相交处，另一端设置于所述第二侧面64与所述下表面62的连接处。所述第一分光面65、所述第二分光面66、所述第三分光面67以及所述第四分光面68与所述上表面61及所述下表面62的夹角均为β度。所述第一分光面65、所述第二分光面66、所述第三分光面67以及所述第四分光面68与所述第一侧面63及所述第二侧面64的夹角为(90-β)度。
请参阅图6-9，在所述第一分光面65、所述第二分光面66、所述第三分光面67以及所述第四分光面68上贴覆不同的偏振分光镜膜(图未示)，使所述第一分光面65、所述第二分光面66、所述第三分光面67以及所述第四分光面68呈现不同的s偏振光反射率。所述偏振分光镜膜由不同的电解质薄膜构成。所述电解质薄膜包括多层透过膜及多层反射膜。所述多层透过膜与所述多层反射膜交替叠加。
具体地，请参阅图6，所述第四分光面68的p偏振光的通过率设置为100％，s偏振光的反射率设置为25％。请参阅图7，所述第三分光面67的p偏振光的通过率设置为100％，s偏振光的反射率设置为33.3％。请参阅图8，所述第二分光面66的p偏振光的通过率设置为100％，s偏振光的反射率设置为50％。请参阅图9，所述第一分光面65的p偏振光的通过率设置为100％，s偏振光的反射率设置为100％。
所述偏振分光镜200通过在其内部设置倾斜且平行的所述第一分光面65、所述第二分光面66、所述第三分光面67以及所述第四分光面68，并分别设置所述第一分光面65、所述第二分光面66、所述第三分光面67以及所述第四分光面68对p偏振光的透过率以及对s偏振光的反射率，使p偏振光可以直接完全地以平行于入射光方向通过所述偏振分光镜200，s偏振光以垂直于入射光的方向出射，垂直于所述第一出光面612、所述第二出光面614、所述第三出光面616及所述第四出光面618出射的s偏振光的光强度均为s偏振光入射光强度的25％，使偏振分光镜200能在不改变s偏振光出光范围的情况下减小了其厚度。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。