利用偏振分光镜降低光损耗的3d成像设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及3D成像设备。利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，包括一放映机，放映机上装有一投影用镜头，投影用镜头前方设有一偏振分光镜，偏振分光镜将投影光分为一透射光、一反射光；偏振分光镜的前方设有一偏振光调整器，偏振光调整器的前方设有一透镜，透射光依次经过偏振光调整器、透镜，从透镜透射出来；偏振分光镜的上方设有一反射镜，反射镜的前方设有一液晶板，反射光依次经过反射镜、液晶板，由液晶板透射出来；反射镜所在的平面与透镜所在的平面、液晶板所在的平面均呈45度，透镜所在的平面与液晶板所在的平面平行。本实用新型增设了偏振分光镜，使系统的总能效显著提高，使用户不会再有3D图像过暗的烦恼了。
【专利说明】利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学领域，具体涉及3D成像设备。
【背景技术】
[0002]目前，在相关技术中，DLP技术的3D投影机相比普通的2D投影机价格昂贵，同时还要搭配专门的DLP快门眼镜，眼镜内置电池，结构繁琐，相比偏光眼镜成本较高。
[0003]同时，在相关技术中，普通利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备的光效率过低，光能量损失严重。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于，提供一种利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，解决以上技术问题。
[0005]本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006]利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备,包括一放映机，所述放映机上装有一投影用镜头，所述投影用镜头前方设有一偏振分光镜，偏振分光镜将投影光分为一透射光、一反射光；
[0007]所述偏振分光镜的前方设有一偏振光调整器，所述偏振光调整器的前方设有一透镜，所述透射光依次经过所述偏振光调整器、所述透镜，从所述透镜透射出来；
[0008]所述偏振分光镜的上方设有一反射镜，所述反射镜的前方设有一液晶板，所述反射光依次经过所述反射镜、所述液晶板，由所述液晶板透射出来；
[0009]所述反射镜所在的平面与所述透镜所在的平面、所述液晶板所在的平面均呈45度，所述透镜所在的平面与所述液晶板所在的平面平行。
[0010]本实用新型作为利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，结构简单，生产成本低，更重要的是本实用新型增设了偏振分光镜，使系统的总能效显著提高，使用户不会再有3D图像过暗的烦恼了。
[0011]所述偏振光调整器包括一旋转盘、偏振片切换机构、一偏振片组，偏振片组设有至少两片圆偏振片，且为至少一片左旋圆偏振片以及一片右旋圆偏振片；
[0012]所述偏振片组中的各圆偏振片均为扇形，且扇形弧度相同，所述旋转盘为一圆形的透光盘，各圆偏振片等间距排布在所述透光盘上；
[0013]所述旋转盘的圆心处装有一转轴，所述偏振片切换机构包括一动作部件、一驱动机构，所述驱动机构连接所述动作部件，所述动作部件连接所述转轴。
[0014]所述驱动机构是马达。所述马达的转轴与所述旋转盘的转轴联动，也可以直接采用马达的转轴作为所述旋转盘的转轴。
[0015]利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备还包括一微型处理器系统，所述微型处理器系统设有一视频帧信息输入接口，所述视频帧信息输入接口连接所述放映机，所述微型处理器系统还连接一马达驱动模块，所述马达驱动模块连接所述马达；[0016]所述微型处理器系统还连接一液晶驱动芯片，所述液晶板上设有液晶驱动电路，所述液晶驱动芯片连接所述液晶驱动电路。在获得视频帧信息后，微型处理器系统根据所述获得的视频帧信息输出控制信号给所述驱动马达和所述液晶驱动电路，进而驱动所述旋转盘和所述液晶板上的液晶驱动电路。
[0017]所述旋转盘与一光学编码盘联动，所述光学编码盘的信号输出端连接所述微型处理器系统的信号输入端，光学编码盘的光学编码设置在所述旋转盘的周边。通过光学编码盘为所述微型处理器系统反馈旋转盘的转动信息。以保证驱动的精确性。光学编码盘的光学编码设置在圆盘状的偏振光调制器的周边。从而将光学编码盘与偏振片组融合为一体。
[0018]作为一种优选方案，所述放映机播放视频时的帧率为144hz，所述旋转盘转动的转速为每秒72转。作为另一种优选方案，所述放映机播放视频时的帧频率为72hz，所述旋转盘转动的速率为36转/秒。作为另一种优选方案，所述放映机播放视频时的帧频率为120hz，所述旋转盘转动的速率为60转/秒。这样经旋转盘处理过的3D视频光束就被分为不同偏振特性的左、右图像光束，照射在保偏屏后，经过佩戴对应的偏光眼镜，使左、右眼分别看到左、右图像，经过大脑处理形成立体图像。
[0019]作为一种优选方案，所述偏振片组由6个右旋圆偏振片和6个左旋圆偏振片组成，6个右旋圆偏振片位于右侧，6个左旋圆偏振片位于左侧。实验表明这是比较理想的状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的一种整体结构示意图；
[0021]图2为本实用新型的旋转盘的部分结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
[0023]参照图1和图2,利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备,包括一放映机I,放映机I上装有一投影用镜头2,投影用镜头2前方设有一偏振分光镜6,偏振分光镜6将投影光分为一透射光、一反射光；偏振分光镜6的前方设有一偏振光调整器,偏振光调整器的前方设有一透镜3,透射光依次经过偏振光调整器、透镜3,从透镜3透射出来；偏振分光镜6的上方设有一反射镜7，反射镜7的前方设有一液晶板，反射光依次经过反射镜7、液晶板5，由液晶板5透射出来；透射光的出光方向与反射光的出光方向一致。
[0024]偏振光调整器包括一旋转盘8、偏振片切换机构、一偏振片组，偏振片组设有至少两片圆偏振片，且为至少一片左旋圆偏振片以及一片右旋圆偏振片；偏振片组中的各圆偏振片均为扇形，且扇形弧度相同，旋转盘8为一圆形的透光盘，各圆偏振片等间距排布在透光盘上；旋转盘8的圆心处装有一转轴4,偏振片切换机构包括一动作部件、一驱动机构,驱动机构连接动作部件，动作部件连接转轴4。驱动机构可以是马达。马达的转轴4与旋转盘8的转轴4联动，也可以直接采用马达的转轴4作为旋转盘8的转轴4。
[0025]利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备还包括一微型处理器系统，微型处理器系统设有一视频巾贞信息输入接口，视频巾贞信息输入接口连接放映机I，微型处理器系统还连接一马达驱动模块，马达驱动模块连接马达；微型处理器系统还连接一液晶驱动芯片，液晶板5上设有液晶驱动电路，液晶驱动芯片连接液晶驱动电路。在获得视频帧?目息后，微型处理器系统根据获得的视频帧信息输出控制信号给驱动马达和液晶驱动电路，进而驱动旋转盘8和液晶板5上的液晶驱动电路。
[0026]旋转盘8与一光学编码盘联动，光学编码盘的信号输出端连接微型处理器系统的信号输入端。通过光学编码盘为微型处理器系统反馈旋转盘8的转动信息。以保证驱动的精确性。光学编码盘的光学编码设置在圆盘状的偏振光调制器的周边。从而将光学编码盘与偏振片组融合为一体。
[0027]旋转盘8转动的速率，应该为放映机I播放视频时的帧频率的一半。作为一种优选方案，放映机I播放视频时的帧率为144hz，旋转盘8转动的转速为每秒72转。作为另一种优选方案，放映机I播放视频时的帧频率为72hz，旋转盘8转动的速率为36转/秒。作为另一种优选方案，放映机I播放视频时的帧频率为120hz，旋转盘8转动的速率为60转/秒。这样经旋转盘8处理过的3D视频光束就被分为不同偏振特性的左、右图像光束，照射在保偏屏后，经过佩戴对应的偏光眼镜，使左、右眼分别看到左、右图像，经过大脑处理形成立体图像。[0028]作为一种优选方案，偏振片组由6个右旋圆偏振片和6个左旋圆偏振片组成,6个右旋圆偏振片位于右侧，6个左旋圆偏振片位于左侧。实验表明这是比较理想的状态。参见图2，图2为旋转盘8结构图。在图2中，201和202都为由线偏振片和四分之一波片胶合而成的圆偏振片，由但是两者关系是方向垂直，如图中“F”所标，假设201对应的左，则202对应的右。如图，旋转盘8被分为12等分，阴影部分(B卩小分区al-6)上贴有圆偏振片，其方向为201，剩余的6块小分区(即小分区b7-12)贴有方向如202所示的圆偏振片。
[0029]具体实施过程:2D放映机播放左右格式的3D视频，使左、右眼图像交替高速播放。经过偏振分光镜6分为2路光，一路光透射，一路光反射，透射和反射的两路光分别具有不同的线偏振特性，且方向相互垂直，总能量损失少。透射为P光，反射为s光。透射光继续透过旋转盘8，通过马达带动旋转盘8旋转，使出射光变为连续交替的圆偏振光。且通过马达的控制，使左、右眼图像恰好具有不同的圆偏振特性。
[0030]反射光再次经过一面反射镜7反射调整光路，使主光轴与透射光基本保持平行。反射光继续透过液晶平板，通过对液晶平板的控制，使出射光变为连续交替的圆偏振光。且通过合理的控制，使左、右眼图像不仅恰好具有不同的圆偏振特性，而且与透过旋转盘8的圆偏振特性保持一致。
[0031]考虑到反射和透射两路光走过的光程不一样，所以在透过旋转盘8后加一组透镜3，使最终在屏幕上的图像尺寸一致且重合。这样，佩戴圆偏振光眼镜的观众，左眼就仅能接收左眼图像，右眼仅能接收右眼图像，经过大脑处理形成立体图像。综上所述，借助于本发明的技术方案，在不损失3D效果的前提下，充分利用光能，使系统整体光能效显著提高。
[0032]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备,包括一放映机,所述放映机上装有一投影用镜头，其特征在于，所述投影用镜头前方设有一偏振分光镜，偏振分光镜将投影光分为一透射光、一反射光； 所述偏振分光镜的前方设有一偏振光调整器，所述偏振光调整器的前方设有一透镜，所述透射光依次经过所述偏振光调整器、所述透镜，从所述透镜透射出来； 所述偏振分光镜的上方设有一反射镜，所述反射镜的前方设有一液晶板，所述反射光依次经过所述反射镜、所述液晶板，由所述液晶板透射出来； 所述反射镜所在的平面与所述透镜所在的平面、所述液晶板所在的平面均呈45度，所述透镜所在的平面与所述液晶板所在的平面平行。
2.根据权利要求1所述的利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，其特征在于:所述偏振光调整器包括一旋转盘、偏振片切换机构、一偏振片组，偏振片组设有至少两片圆偏振片，且为至少一片左旋圆偏振片以及一片右旋圆偏振片； 所述偏振片组中的各圆偏振片均为扇形，且扇形弧度相同，所述旋转盘为一圆形的透光盘，各圆偏振片等间距排布在所述透光盘上； 所述旋转盘的圆心处装有一转轴，所述偏振片切换机构包括一动作部件、一驱动机构，所述驱动机构连接所述动作部件，所述动作部件连接所述转轴。
3.根据权利要求2所述的利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，其特征在于:所述驱动机构是马达。
4.根据权利要求3所述的利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，其特征在于:还包括一微型处理器系统，所述微型处理器系统设有一视频巾贞信息输入接口，所述视频巾贞信息输入接口连接所述放映机，所述微型处理器系统还连接一马达驱动模块，所述马达驱动模块连接所述马达； 所述微型处理器系统还连接一液晶驱动芯片，所述液晶板上设有液晶驱动电路，所述液晶驱动芯片连接所述液晶驱动电路。
5.根据权利要求4所述的利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，其特征在于:所述旋转盘与一光学编码盘联动，所述光学编码盘的信号输出端连接所述微型处理器系统的信号输入端，光学编码盘的光学编码设置在所述旋转盘的周边。
6.根据权利要求2、3、4或5所述的利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，其特征在于:所述放映机播放视频时的帧率为144hz，所述旋转盘转动的转速为每秒72转。
7.根据权利要求2、3、4或5所述的利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，其特征在于:所述放映机播放视频时的帧频率为72hz，所述旋转盘转动的速率为36转/秒。
8.根据权利要求2、3、4或5所述的利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，其特征在于:所述放映机播放视频时的帧频率为120hz，所述旋转盘转动的速率为60转/秒。
9.根据权利要求2、3、4或5所述的利用偏振分光镜降低光损耗的3D成像设备，其特征在于:所述偏振片组由6个右旋圆偏振片和6个左旋圆偏振片组成，6个右旋圆偏振片位于右侧，6个左旋圆偏振片位于左侧。
【文档编号】H04N13/04GK203688986SQ201320740418
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】施强 申请人:上海蝶维影像科技有限公司