Sachverhalt: A. Die Ehepaare X._ und A._ sowie B._ und C._ trennten sich 2006. A._ lebt seither mit den drei gemeinsamen Kindern sowie mit ihrem Kind aus erster Ehe in einer Lebensgemeinschaft mit C._. Die beiden Kinder des Ehepaares B._ und C._, D._ und E._, leben bei ihrer Mutter und besuchten ihren Vater in der neuen Lebensgemeinschaft zeitweise regelmässig an den Wochenenden. Am 14. Mai 2009 erstattete X._ gegen seine Ehefrau Strafanzeige wegen Kindsmisshandlung; er warf ihr insbesondere vor, E._ während des Besuchswochenendes vom 22. - 23. September 2007 geschlagen zu haben. X._ bezahlte die ihm vom Amtsgerichtspräsidenten von Willisau auferlegten Unterhaltsbeiträge nicht vollständig und erhob am 27. September 2009 auf dem Zahlungsbefehl vom 24. September 2009 Rechtsvorschlag mit folgender Begründung: "Kindsmisshandlung wird nicht unterstützt". A._ sah sich durch diese Begründung in ihrer Ehre verletzt und erhob gegen ihren Ehemann Strafklage. Am 1. Juli 2010 stellte der Amtsstatthalter von Willisau, Y._, die Strafuntersuchung gegen A._ ein. Die Einstellung wurde von der Staatsanwaltschaft tags darauf visiert. B. Am 15. Oktober 2010 verurteilte Amtsstatthalter Y._ X._ wegen übler Nachrede im Sinn von Art. 173 StGB zu einer bedingten Geldstrafe von 15 Tagessätzen à 110 Franken und einer Busse von 400 Franken. X._ erhob gegen diesen Entscheid Einsprache, worauf ihn das Amtsgericht Willisau am 16. Dezember 2010 wegen übler Nachrede im Sinn von Art. 173 StGB zu einer Busse von 400 Franken und einer bedingten Geldstrafe von 15 Tagessätzen à 90 Franken verurteilte. X._ focht dieses Urteil mit Eingabe vom 10. Januar 2011 beim Obergericht des Kantons Luzern an. Am 18. Januar 2011 delegierte die Oberstaatsanwaltschaft die Weiterführung des Strafverfahrens an Staatsanwalt Y._. Mit Eingabe vom 30. Januar 2011 an die Staatsanwaltschaft verlangte X._ sinngemäss den Ausstand von Y._. Das Ausstandsbegehren wurde zuständigkeitshalber an das Obergericht weitergeleitet und von diesem am 10. Februar 2011 abgewiesen. C. Mit "Rekurs" vom 14. März 2011 beantragt X._ sinngemäss, diesen Entscheid des Obergerichts aufzuheben und Staatsanwalt Y._ in den Ausstand zu versetzen. Das Obergericht beantragt in seiner Vernehmlassung, die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Staatsanwalt Y._ beantragt, sie abzuweisen. Mit seiner unaufgefordert eingereichten Replik hielt X._ an der Beschwerde fest.