[实用新型]一种基于偏振光回收的偏振3D系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学系统，更详细地说，涉及基于偏振光回收的偏振3D系统。

背景技术

偏振式3D是利用光线有“振动方向”的原理来分解原始图像的，通过在显示屏幕上加放偏光板，可以向观看者输送两幅偏振方向不同的两幅画面，当画面经过偏振眼睛时，由于偏振式眼镜的每只镜片只能接受一个偏振方向的画面，这样人的左右眼就能接收两组画面，再经过大脑合成立体影像。

图1所示为非偏振光和完全偏振光的示意图。图1左侧即为自然光在所有方向是均匀分布或传输的，即为非偏振光。图1右侧表示光线在同一方向上产生振动，此即为偏振光。

由光学原理可知，光其实就是由互相垂直的电场和磁场形成的一种电磁波，自然光是很多电磁波的混合物，它在各个方向的振动是均匀的。当它以特定的角度(布儒斯特角)经过非金属表面后反射形成的眩光是偏振光。偏离了这个角度，就会有部分非偏振光混杂在偏振光里。部分偏振光偏离角度的程度是不相同，偏离的角度越大，偏振光的成分越少，最终成为非偏振光。有了偏振光，有时会给摄像带来不利，玻璃表面的反射光，使人们拍摄不到玻璃橱窗里面的东西，水面的反射光使我们拍摄不到水中的鱼。

人们利用偏振光的这种特性正好就能够很好的满足立体电影即3D电影的需求，使得人们的左右眼看到完全不同的画面。通过给两个投影机加装偏振片，让投影机投射出互相垂直的完全偏振光波，然后观众通过特定的偏振眼镜，就能让左右眼看到各自不同的画面而互不干涉。

偏振放映技术目前在3D电影院中较为常见，在早期放映立体电影时，也曾经使用过偏振眼镜。但确切的说，那时使用的眼镜应该叫线偏振眼镜。而现在普遍使用的圆偏振技术是在线偏振的基础上发展的，原理基本一致，但它在观看效果上比线偏振有了质的飞跃。

以前人们在使用线偏振眼镜看立体电影时，应始终保持眼镜处于水平状态，使水平偏振镜片看到水平偏振方向的图像，而垂直偏振镜片看到垂直偏振方向的图像。如果眼镜略有偏转，垂直偏振镜片就会看见一部分水平方向的图像，水平偏振镜片也会看见一部分垂直方向的图像，左、右眼就会看到明显的重影。

传统的偏振式3D技术，其缺点是，存在亮度损失。由偏光原理可知，这种技术会使画面亮度只能达到原来亮度的16%，所以偏振式3D技术对投影机的亮度输出的要求较高。或者通过使用双机输出的方式提高亮度。

实用新型内容

本实用新型所述基于偏振光回收的偏振3D系统，其由分光片、光路调节器组、下偏振片、银幕、反射镜、上偏振片组成。从投影机透射的光，一路经分光片、光路调节器组、下偏振投射到银幕上；另一路经分光片折射到反射镜上，折射到反射镜上的光，再经上偏光片投射到银幕上。

所述光路调节器组是一种用于调节光路中图像大小的装置。在光学上应用上实现对光路中的放大率进行调整。

本实用新型所述基于偏振光回收的偏振3D系统，其技术解决方案的原理在于，光效是本实用新型所述基于偏振光回收的偏振3D系统基本的核心技术要素，而对于想获得优质3D视听体验观众来说无疑也是最重要的。因为传统的偏振式3D成像会对光亮有很大损耗，进而影响观众观看的视觉舒适度和影像层次的呈现，所以经常会看到观看3D电影的观众抱怨画面昏暗，看不清细节，长时间佩戴眼睛不适、疲劳等问题。虽然3D设备不能制造更多光亮，但可以尽量减少光的损耗。本实用新型所述基于偏振光回收的偏振3D系统能把原本在制造偏振光中消耗的光效回收再利用，而把光亮损耗减少到最低。

对于普通的偏振光3D系统来说，投影机发出的混合偏振光打到偏振片上，P光通过偏振片打到银幕上，而S光则被偏振片反射回来，在整个光路中，S光被白白浪费。因此实际银幕上可见光的亮度只有经过偏振光前的一半。

本实用新型所述基于偏振光回收的偏振3D系统，投影机发出的混合偏振光先是通过分光片分为P光与S光，P光直接通过分光片，经过偏振片后打到银幕上，S光被分光片向上反射，通过上面的反射镜后，经过偏振片打到银幕上。这样就把原来浪费的S光重新回收利用了。经过这一循环利用，能够显著的提高到投射到偏振片上的光强度，这样经过偏振片输出的偏振光的亮度就可以提高一倍。