单盒液晶光阀及其单光路、双光路及三光路立体投影系统的制作方法_2

文档序号:10210819阅读:来源:国知局
光路立体投影系统,其特征在于,包括投影仪、三光路偏振分光棱镜、第一反射元件、第二反射元件、调焦透镜组、第一单盒液晶光阀、第二单盒液晶光阀、第三单盒液晶光阀和接收屏;其中第二单盒液晶光阀和第三单盒液晶光阀的偏光片前面分别设有第一半波片和第二半波片;其中,三光路偏振分光棱镜置于投影仪出射光路中,三光路偏振分光棱镜将投影仪投出的随机偏振图像信号光分为透射的第一线偏振光和反射的第二线偏振光,其中透射光路为第一光路,两路反射光路分别为第二光路及第三光路;第一透镜及第二透镜所组成的调焦透镜组放置于第一光路中,用于调节不同投影环境中的投影距离;第一反射元件放置于第二光路中,第二反射元件放置于第三光路中,第一反射元件及第二反射元件分别将其所在光路中的第二线偏振光转向第一光路;第一单盒液晶光阀放置于第一光路中第二透镜之后,将第一线偏振光转换为左旋圆偏振光及右旋圆偏振光的交替帧;第二液晶光阀放置于第二光路中第一反射元件之后,将第二线偏振光转换为左旋圆偏振光及右旋圆偏振光的交替帧;第三单盒液晶光阀放置于第三光路中第二反射元件之后,将第二线偏振光转换为左旋圆偏振光及右旋圆偏振光的交替帧;接收屏放置于三个单盒液晶光阀后,用于接收并反射左旋圆偏振光及右旋圆偏振光的交替帧。
[0025]本实用新型的单盒液晶光阀通过优化传统双盒液晶光阀结构,并改变液晶光阀的供电形式,不但简化了立体投影系统结构、降低了生产成本且可获得更高的光效、更好的成像质量。
【附图说明】
[0026]图1是实施例1的一种单盒液晶光阀结构示意图;
[0027]图2是投影仪输出时序图像左右眼交替帧信号、单盒液晶光阀的第一电压源控制器与第二电压源控制器输出电压波形图;
[0028]图3是投影仪输出时序图像左右眼交替帧信号和单盒液晶光阀的等效交流电压波形图;
[0029]图4a是单盒液晶光阀在一个周期T的第一时间段h和第三时间段13内对光偏振态调制不意图;
[0030]图4b是单盒液晶光阀在一个周期T的第二时间段t2和第四时间段14内对光偏振态调制不意图;
[0031]图5是实施例2的第二种单盒液晶光阀结构示意图;
[0032]图6a是第二种单盒液晶光阀在一个周期T的第一时间段h和第三时间段13内对光偏振态调制不意图;
[0033]图6b是第二种单盒液晶光阀在一个周期T的第二时间段t2和第四时间段14内对光偏振态调制不意图;
[0034]图7是实施例3方案的一种单光路立体投影系统实施方案示意图;
[0035]图8是实施例4方案的一种双光路立体投影系统实施方案示意图;
[0036]图9是实施例5方案的另一种双光路立体投影系统实施方案示意图;
[0037]图10是实施例5方案的一种单盒液晶光阀结构示意图;
[0038]图11是实施例5方案的另一种单盒液晶光阀结构示意图;
[0039]图12是实施例6方案的一种三光路立体投影系统实施方案示意图;
[0040]图13是实施例7方案的另一种三光路立体投影系统实施方案示意图。
[0041]100、单盒液晶光阀;101、增透膜;102、防反射膜;103、偏光片;104、四分之一波片;105、第一玻璃板;106、第二玻璃板;107、第一导电层;108、第二导电层;109、第一取向层;110、第二取向层;111、液晶层;112、第一电压源控制器;113、第二电压源控制器;
[0042]200、单盒液晶光阀;201、增透膜;202、防反射膜;203、偏光片;204、第一玻璃板;205、第二玻璃板;206、第一导电层;207、第二导电层;208、第一取向层;209、第二取向层;210、液晶层;212、第一电压源控制器;213、第二电压源控制器;
[0043]301、投影仪;302、单盒液晶光阀;303、交替帧;304、接收屏;
[0044]401、随机偏振光;402、第一线偏振光;403、第一圆偏振光;406、第一种液晶盒;407、第二种液晶盒;410、第一圆偏振光;420、第二圆偏振光;
[0045]501、投影仪;502、双光路偏振分光棱镜;503、第一透镜;504、第二透镜;505、单盒液晶光阀;507、反射元件;508、半波片;510、接收屏;
[0046]601、投影仪;602、双光路偏振分光棱镜;603、第一透镜;604、第二透镜;605、第一单盒液晶光阀;606、第二单盒液晶光阀;607、反射元件;610、接收屏;
[0047]701、投影仪;702、三光路偏振分光棱镜;703、第一半波片;704、第二半波片;705、第一反射元件;706、第二反射元件;707、第一透镜;708、第二透镜;709、单盒液晶光阀;710、接收屏;
[0048]801、投影仪;802、三光路偏振分光棱镜;803、第一反射元件;804、第二反射元件;805、第一透镜;806、第二透镜;807、第一单盒液晶光阀;808、第二单盒液晶光阀;809、第三单盒液晶光阀;810、接收屏。
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0050]实施例1
[0051]参见图1,图1是本实用新型的实施例1单盒液晶光阀结构示意图。如图1所示,本实施例中单盒液晶光阀结构100包括增透膜101、偏光片103、四分之一波片104、两块玻璃板105和106、两个导电层107和108、两个取向层109和110、液晶层111、防反射膜102、第一电压源控制器112和第二电压源控制器113。
[0052]本实施例中,增透膜101与偏光片103的入射面粘合;偏光片103的出射面与四分之一波片104的入射面粘合;四分之一波片104的出射面与第一玻璃板105的入射面相粘合;第一导电层107粘合于第一玻璃板的出射面,第二导电层108粘合于第二玻璃板106的入射面;第一导电层107的出射面与第一取向层109粘合,第二导电层108的入射面与第二取向层110粘合;液晶层111置于两取向层109和110之间;防反射膜102粘合于第二玻璃板106的出射面;第一电压源控制器112与第一导电层107相连,并向第一电导层107提供第一电压,第二电压源控制器113与第二导电层108相连,并向第二导电层108提供第二电压;本实施例中,结合图1、图2及图3,根据投影仪周期性地发出时序图像左右眼交替帧信号,一个周期T内,可分为四个连续相等时间段t1、t2、t#P 14;第一时间段t 第三时间段&发出右眼信号光R,第二时间段12和第四时间段14发出左眼信号光L ;单盒液晶光阀与投影仪通信,第一电压源控制器112和第二电压源控制器113每个工作周期与投影仪发出信号周期T对应,四个连续相等时间段与投影仪发出信号光一个周期T内四个时间段HtJP t4对应;第一电压源控制器112和第二电压源控制器113在四个时间段内分别依次输出三种电平,分别为第一高电平Vl,第二高电平^和低电平0;第一时间段,第一电压源控制器112输出第一高电平Vl,第二电压源控制器113输出低电平0 ;第二时间段七2内,第一电压源控制器112输出第二高电平¥2,第二电压源控制器113输出低电平0;第三时间段t3ft,第一电压源控制器112输出低电平0,第二电压源控制器113输出第一高电平v1;第四时间段14内,第一电压源控制器112输出低电平0,第二电压源控制器113输出第二高电平v2,第一电压源控制器112与第二电压源控制器113组成单盒液晶的等效交流电压源;
[0053]本实施例中,参见图4a及图4b,图4a及图4b是单盒液晶光阀100对光相位进行调制的示意简图。由投影仪发出的随机偏振光401透过增透膜101后入射到偏光片103,其中增透膜101起到增大透射光透过率的作用;偏光片103将入射的随机偏振光调制为振动方向与其透振方向相同的第一线偏振光402 ;第一线偏振光402入射到四分之一波片104,四分之一波片104将第一线偏振光402调制成第一圆偏振光403,其中,四分之一波片104的快轴方向与第一线偏振光的振动方向成45° (或-45° );第一圆偏振光403入射到第一种液晶盒406 ;参见图4a,投影仪发出随机偏振的时序信号光,一个周期T内,第一时间段h和第三时间段t3,第一种液晶盒406对第一圆偏振光403延迟0相位差,出射的偏振光410仍为第一圆偏振光;参见图4b,在第二时间段t2和第四时间段%内,液晶层对第一圆偏振光403延迟31相位差,透过液晶层后,第一圆偏振光403被调制成反向旋转的第二圆偏振光420。如此,在一个周期T内,从液晶盒出射的透过防反膜102的偏振光为左旋圆偏振光与右旋圆偏振光交替帧,其中,防反膜起到减小表面反射光的作用。
[0054]实施例2
[0055]参见图5,图5是本实用新型的实施例2单盒液晶光阀结构示意图。如图5所示,本实施例中单盒液晶光阀结构200包括增透膜201、偏光片203、两块玻璃板204和205、两个导电层206和207、两个取向层208和209、液晶层210、防反射膜202、第一电压源控制器212和第二电压源控制器213。
[0056]本实施例中,单盒液晶光阀与投影仪通信,第一电压源控制器212与第二电压源控制器213的工作方式与实施例1所述单盒液晶光阀的第一电压源控制器112与第二电压源控制器113工作方式相同,区别在于提供的第一高电平?值与第二高电平V 2值不同,从而对光产生不同的相位延迟,此处不作赘述;
[0057]本实施例中,参见图6a及图6b,图6a及图6b是单盒液晶光阀200对光相位进行调制的示意简图。由投影仪发出的随机偏振光401透过增透膜201后入射到偏光片203,其中增透膜201起到增大透射光透过率的作用;偏光片203将入射的随机偏振光调制为振动方向与其透振方向相同的第一线偏振光402 ;第一线偏振光402入射到第二种液晶盒407 ;参见图4a,投影仪发出随机偏振的时序信号光,在一周期内,第一时间段t和第三时间段t3,第二种液晶盒407对第一线偏振光402延迟/2相位差,出射的偏振光为第一圆偏振光410 ;参见图4b,在第二时间段t2和第四时间段t4,液晶层对第一线偏振光402延迟(3 31)/2相位差,出射的偏振光为第二圆偏振光420。如此,在一个周期T内,从液晶盒出射的透过防反射膜202的偏振光为左旋圆偏振光与右旋圆偏振光交替帧,其中,防反射膜202起到减小表面反射光的作用。
[0058]实施例3
[0059]参见图7,图7是本实用新型公开的实施例3的一种单光路立体投影系统示意图。如图7所示,本实施例中单光路立体投影系统包括投影仪301、单盒液晶光阀302及接收屏304。
[0060]本实施例中,单盒液晶光阀302设置于投影仪301出射光路中,投影仪301与单盒液晶光阀302同步通信并投射出时序图像随机偏振信号光,时序图像随机偏振信号光经过单盒液晶光阀302调制后,被调制成左旋圆偏振光与右旋圆偏振光交替帧303,左旋圆偏振光与右旋圆偏振光交替帧303投射到接收屏304。
[0061]本实施例中,所述单盒液晶光阀302采用的是图1所示的,本实用新型的实施例1中单盒液晶光阀100结构技术方案,所述的单盒液晶光阀100结构及工作原理在实施例1中已经给出详细描述,此处不再赘述。
[0062]本实施例中,所述单盒液
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