基于液晶透鏡的高光效3d系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于3D投影顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于液晶透鏡的高光效3D系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著立體電影的普及，立體投影技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。目前的3D投影機(jī)多見于雙光路技術(shù)，其原理為:通過使用偏振分束器件將投影機(jī)的投射光束分為偏振狀態(tài)不同的兩束光線，再使用扭曲型液晶器件將其中一束光線的偏振狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，使之與另一束光線的偏振狀態(tài)一致，并使用反射鏡將偏振分光器的反射光束調(diào)整至與原入射光束方向一致的光束，從而在銀幕上將兩束光線重合在一起，增加光利用率以及投影顯示畫面的亮度。
[0003]由于投影機(jī)的投射光束為發(fā)散形式，這就要求偏振分束器件的大小滿足一定尺寸要求，成本難以控制。而且，從整個光束從投影機(jī)開始投射，到最后投影在金屬幕上，光束在整個過程都處于發(fā)散狀態(tài)，若投影機(jī)距離金屬幕的距離較遠(yuǎn)，則光束在到達(dá)金屬幕時很有可能大小與金屬幕不太匹配，因此，目前的投影機(jī)對放映廳的兼容度較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的第一個技術(shù)問題在于提供一種基于液晶透鏡的高光效3D系統(tǒng)，旨在降低3D投影系統(tǒng)的成本，并使之兼容各種大小的放映廳。
[0005]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種基于液晶透鏡的高光效3D系統(tǒng)，包括:
[0006]投影機(jī)；
[0007]第一液晶透鏡，位于所述投影機(jī)出射光路上，用于將所述投影機(jī)投射出的發(fā)散狀態(tài)的光束調(diào)整為平行狀態(tài)；
[0008]一偏振分光器件，用于將經(jīng)所述第一液晶透鏡調(diào)整過的平行光束分束為偏振態(tài)相互垂直的平行透射光束和平行反射光束；
[0009]在所述平行透射光束的光路上，所述高光效3D系統(tǒng)還依次包括:用于將平行透射光束還原為發(fā)散狀態(tài)的第二液晶透鏡、用于按照幀順序?qū)⑼干涔馐{(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的第一光調(diào)制器；
[0010]在所述平行反射光束的光路上，所述高光效3D系統(tǒng)還依次包括:用于改變反射光束傳播方向的光束方向調(diào)整組件、用于將平行透射光束還原為發(fā)散狀態(tài)的第三液晶透鏡、用于按照幀順序?qū)⑼干涔馐{(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的第二光調(diào)制器；
[0011]在所述平行透射光束的光路或所述平行反射光束的光路上還設(shè)有用于將平行透射/反射光束的偏振態(tài)進(jìn)行正交轉(zhuǎn)換的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器件。
[0012]進(jìn)一步地，所述光束方向調(diào)整組件為反射鏡。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過將透射光束和反射光束在中間光路上先后進(jìn)行發(fā)散-平行、平行-發(fā)散的轉(zhuǎn)換，不會將投影機(jī)至金屬幕距離的遠(yuǎn)近體現(xiàn)在成像大小上，從而可兼容各種大小的放映廳，而且，在偏振分束器件之前先進(jìn)行發(fā)散-平行的轉(zhuǎn)換，可以使偏振分束器件的尺寸有進(jìn)一步縮小的空間，有利于節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例提供的基于液晶透鏡的高光效3D系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0016]參照圖1，本實用新型提供的基于液晶透鏡的高光效3D系統(tǒng)包括投影機(jī)101、第一液晶透鏡102、偏振分光器件103、偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器件104、光束方向調(diào)整組件105、第二液晶透鏡106、第三液晶透鏡107、光調(diào)制器108、金屬幕109，當(dāng)然，作為本實用新型的另一個實施例，光調(diào)制器108也可以采用兩個單獨(dú)的光調(diào)制器來代替，其中第一光調(diào)制器位于透射光路，第二光調(diào)制器位于反射光路。上述各部分的工作原理如下。
[0017]投影機(jī)101以幀順序依次播放左眼圖像和右眼圖像，從投影機(jī)101的鏡頭發(fā)出的發(fā)射狀態(tài)的光束經(jīng)過第一液晶透鏡102調(diào)整為平行狀態(tài)，然后再經(jīng)過偏振分光器103后被分為平行透射光束和平行反射光束。平行透射光束和平行反射光束的偏振態(tài)相互垂直。
[0018]在平行透射光束的光路上，第二液晶透鏡106先將平行透射光束還原為發(fā)散狀態(tài)，然后第一光調(diào)制器或光調(diào)制器108用于按照幀順序?qū)⑼干涔馐{(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光，從而使左右眼圖像達(dá)到分離的效果。
[0019]在平行反射光束的光路上，光束方向調(diào)整組件105先將反射光束傳播方向改變，使之與平行透射光束的傳播方向一致，然后第三液晶透鏡107將平行透射光束還原為發(fā)散狀態(tài)，最后由第二光調(diào)制器或光調(diào)制器108按照幀順序?qū)⑼干涔馐{(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的，從而使左右眼圖像達(dá)到分離的效果。
[0020]在附圖1中的反射光束路經(jīng)中，偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器件104被放置在反射光束中，用于將光束的偏振狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，使之與另外一束光線的偏振狀態(tài)相同。實際上，偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器件104也可以被放置在透射光束中。
[0021]偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器件104可采用一扭曲型液晶器件實現(xiàn)，所述扭曲型液晶器件通常為90度扭曲的TN型液晶器件，入射到扭曲型液晶器件的光線偏振方向與扭曲型液晶器件液晶層表層分子的排列方向平行或垂直時，經(jīng)過扭曲型液晶器件后的光線偏振狀態(tài)將會被旋轉(zhuǎn)90度。該扭曲型液晶器件可以是傳統(tǒng)的基于玻璃基板的液晶器件，由玻璃基板、透明導(dǎo)電層、取向?qū)印㈤g隔物、封邊材料、液晶材料等組成。也可以是基于柔性塑料基板的液晶器件，由塑料基板、透明導(dǎo)電層、取向?qū)?、間隔物、封邊材料、液晶材料等組成。還可以是基于聚合物技術(shù)的高分子液晶膜，例如DEJIMA公司的Twi StarTM膜。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為具有扭曲結(jié)構(gòu)的液晶器件均屬于本實用新型所描述的范圍之內(nèi)。
[0022]而光束方向調(diào)整組件105可采用反射鏡實現(xiàn)。
[0023]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于液晶透鏡的高光效3D系統(tǒng)，其特征在于，包括: 投影機(jī)； 第一液晶透鏡，位于所述投影機(jī)出射光路上，用于將所述投影機(jī)投射出的發(fā)散狀態(tài)的光束調(diào)整為平行狀態(tài)； 一偏振分光器件，用于將經(jīng)所述第一液晶透鏡調(diào)整過的平行光束分束為偏振態(tài)相互垂直的平行透射光束和平行反射光束； 在所述平行透射光束的光路上，所述高光效3D系統(tǒng)還依次包括:用于將平行透射光束還原為發(fā)散狀態(tài)的第二液晶透鏡、用于按照幀順序?qū)⑼干涔馐{(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的第一光調(diào)制器； 在所述平行反射光束的光路上，所述高光效3D系統(tǒng)還依次包括:用于改變反射光束傳播方向的光束方向調(diào)整組件、用于將平行透射光束還原為發(fā)散狀態(tài)的第三液晶透鏡、用于按照幀順序?qū)⑼干涔馐{(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的第二光調(diào)制器； 在所述平行透射光束的光路或所述平行反射光束的光路上還設(shè)有用于將平行透射/反射光束的偏振態(tài)進(jìn)行正交轉(zhuǎn)換的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器件。2.如權(quán)利要求1所述的基于液晶透鏡的高光效3D系統(tǒng)，其特征在于，所述光束方向調(diào)整組件為反射鏡。
【專利摘要】本實用新型適用于3D投影顯示技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于液晶透鏡的高光效3D系統(tǒng)，包括：投影機(jī)、第一液晶透鏡、一偏振分光器件；在平行透射光束的光路上，依次包括：第二液晶透鏡、第一光調(diào)制器；在平行反射光束的光路上，依次包括：光束方向調(diào)整組件、第三液晶透鏡、第二光調(diào)制器；在平行透射光束的光路或平行反射光束的光路上還設(shè)有偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器件。本實用新型通過將透射光束和反射光束在中間光路上先后進(jìn)行發(fā)散-平行、平行-發(fā)散的轉(zhuǎn)換，不會將投影機(jī)至金屬幕距離的遠(yuǎn)近體現(xiàn)在成像大小上，可兼容各種大小的放映廳，而且在偏振分束器件之前先進(jìn)行發(fā)散-平行的轉(zhuǎn)換，使偏振分束器件的尺寸有進(jìn)一步縮小的空間，有利于節(jié)約成本。
【IPC分類】G03B35/26, G02B27/26
【公開號】CN204719393
【申請?zhí)枴緾N201520433923
【發(fā)明人】李艷龍, 包艷勝, 王葉通, 鄧賢俊
【申請人】深圳市時代華影科技股份有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月23日