[实用新型]偏振转换装置及利用其的立体投影系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及显示投影领域，特别涉及一种偏振转换装置及利用其的立体投影系统。 

背景技术

现有立体投影技术一般是通过偏振转换装置实现单个投影机在银幕上的立体投影。偏振转换装置将投影机出射的投影光束交替转化为左旋圆偏振和右旋圆偏振光，观众的双眼分别佩戴左旋、右旋圆偏振眼镜即可观看到立体影像。 

目前常规的单光路偏振转换装置是由起偏器和两个相位调制器组成，其中相位调制器多采用自补偿弯曲型液晶。两个相位调制器的快轴方向相互垂直，它们组合后的相位延迟量分别在90度、-90度之间切换，与起偏器组合可以获得左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，可以获得快的响应速度、高的一致性并减小色差的影响。由于单光路中的起偏器会损耗一半以上的能量，使得立体投影的光效率很低，影响观众的观影效果。为了提高偏振转换装置的光效率，需要采用双光路或多光路叠加技术。在先技术1（M.H.舒克， M.G.鲁滨逊， G.D.夏普，偏振转换系统和利用偏振光对立体图像编码的投影系统，授权公告号： CN 203433207 U）给出了一种技术方案，所述的偏振转换装置主要包含一个偏振分束器、一个远摄透镜组、一块二分之一波片、一块反射镜和两个相位调制器。二分之一波片处于偏振分束器的反射光路中，将反射光束的偏振方向转换为与透射光束相同的方向。远摄透镜组处于偏振分数器的透射光路中，用来补偿透射光束的倍率差，使其与反射光束具有相同的光学成像倍率，即产生相同大小的清晰投影。最后具有相同偏振方向的线偏振反射光束和透射光束通过两个相位调制器的上、下两个部分（也可以是分成上、下两个相位调制器组合，每组各含两个相位调制器）后转换为圆偏振光，利用两个相位调制器组合后的相位延迟量分别在90度、-90度之间切换则可以获得左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，进而实现立体投影。在先技术2（李艳龙， 邓贤俊， 王叶通，一种低投射比高光效立体投影装置及立体投影系统，授权公告号： CN 203405635 U）给出了另一种技术方案，所述的偏振转换装置利用偏振分光棱镜组产生两路反射光束和一路透射光束，反射光束和透射光束的偏振转换原理与在先技术1类似，但两路反射光束的采用降低了投射比。 

在先技术1和2均利用了透射光束，需要采用远摄透镜组补偿倍率差，远摄透镜组的存在使得远摄透镜组与投影机的光轴必须调整为同轴，使得偏振转换装置的安装调试变得复杂，不方便使用。采用相位调制器将线偏振的白光转换为圆偏振光，相位调制器难以实现严格的消色差设计，即它对不同的波长会产生不同的相位延迟量，故只能通过减小最大相位延迟量来降低色差的影响。同时相位调制器容易受温度的影响，故偏振转换装置难以实现消热差设计，降低了其环境适应性能。相位调制器处于反射镜的后方，由于投影光束具有大的发散角，需要采用大面积的相位调制器，且单路光束中需要两个相位调制器，需要制作更大面积的相位调制器并通过区域选择来获得均匀的光学性能，故增加了偏振转换装置的成本。线偏振光通过相位调制器后产生圆偏振光，要求相位调制器的快轴方向与线偏振光的偏振方向严格成45度角，故相位调制器的快轴方向需严格对准，增加了偏振转换装置的装调难度。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种新的偏振转换装置及立体投影系统，利用旋光调制器和四分之一波片控制光的偏振状态来实现单台投影机产生立体影像。 

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种偏振转换装置，包括沿光路依次设置的： 

一个偏振分光镜，用于将入射光束分成偏振方向相互垂直的第一光束和第二光束；

一第一反射镜组，设置于偏振分光镜射出的第一光束的出射光路上并对的第一光束的出射方向进行转折；

一第二反射镜组，设置于偏振分光镜射出的第二光束的出射光路上并对的第二光束的出射方向进行转折；

一第一四分之一波片，将经过第一反射镜组转折后的第一光束变为圆偏振光；

一第二四分之一波片，将经过第二反射镜组转折后的第二光束变为圆偏振光；

所述的偏振分光镜出射的第一光束行进的光路上，第一反射镜组之前或者之后设有第一旋光调制器；所述的偏振分光镜出射的第二光束行进的方向上，第二反射镜组之前或者之后设有第二旋光调制器，所述第一旋光调制器和第二旋光调制器分别用于对偏振分光镜分出的第一光束和第二光束的偏振方向产生旋转；

还设有一接收同步信号并产生所述的第一旋光调制器、第二旋光调制器的驱动电压的同步控制电路，同步控制电路与第一旋光调制器、第二旋光调制器通过电气相连。