[實用新型]偏振轉換裝置及利用其的立體投影系統

有效

• 申請號: 201420383494.1
• 申請日: 2014-07-13
• 公開（公告）號: CN203965733U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 王文強
• 申請（專利權）人: 昆山安亞特光電有限公司
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02B27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及顯示投影領域，特別涉及一種偏振轉換裝置及利用其的立體投影系統。?

背景技術

現有立體投影技術一般是通過偏振轉換裝置實現單個投影機在銀幕上的立體投影。偏振轉換裝置將投影機出射的投影光束交替轉化為左旋圓偏振和右旋圓偏振光，觀眾的雙眼分別佩戴左旋、右旋圓偏振眼鏡即可觀看到立體影像。?

目前常規的單光路偏振轉換裝置是由起偏器和兩個相位調制器組成，其中相位調制器多采用自補償彎曲型液晶。兩個相位調制器的快軸方向相互垂直，它們組合后的相位延遲量分別在90度、-90度之間切換，與起偏器組合可以獲得左旋圓偏振光和右旋圓偏振光，可以獲得快的響應速度、高的一致性并減小色差的影響。由于單光路中的起偏器會損耗一半以上的能量，使得立體投影的光效率很低，影響觀眾的觀影效果。為了提高偏振轉換裝置的光效率，需要采用雙光路或多光路疊加技術。在先技術1（M.H.舒克，?M.G.魯濱遜，?G.D.夏普，偏振轉換系統和利用偏振光對立體圖像編碼的投影系統，授權公告號：?CN?203433207?U）給出了一種技術方案，所述的偏振轉換裝置主要包含一個偏振分束器、一個遠攝透鏡組、一塊二分之一波片、一塊反射鏡和兩個相位調制器。二分之一波片處于偏振分束器的反射光路中，將反射光束的偏振方向轉換為與透射光束相同的方向。遠攝透鏡組處于偏振分數器的透射光路中，用來補償透射光束的倍率差，使其與反射光束具有相同的光學成像倍率，即產生相同大小的清晰投影。最后具有相同偏振方向的線偏振反射光束和透射光束通過兩個相位調制器的上、下兩個部分（也可以是分成上、下兩個相位調制器組合，每組各含兩個相位調制器）后轉換為圓偏振光，利用兩個相位調制器組合后的相位延遲量分別在90度、-90度之間切換則可以獲得左旋圓偏振光和右旋圓偏振光，進而實現立體投影。在先技術2（李艷龍，?鄧賢俊，?王葉通，一種低投射比高光效立體投影裝置及立體投影系統，授權公告號：?CN?203405635?U）給出了另一種技術方案，所述的偏振轉換裝置利用偏振分光棱鏡組產生兩路反射光束和一路透射光束，反射光束和透射光束的偏振轉換原理與在先技術1類似，但兩路反射光束的采用降低了投射比。?

在先技術1和2均利用了透射光束，需要采用遠攝透鏡組補償倍率差，遠攝透鏡組的存在使得遠攝透鏡組與投影機的光軸必須調整為同軸，使得偏振轉換裝置的安裝調試變得復雜，不方便使用。采用相位調制器將線偏振的白光轉換為圓偏振光，相位調制器難以實現嚴格的消色差設計，即它對不同的波長會產生不同的相位延遲量，故只能通過減小最大相位延遲量來降低色差的影響。同時相位調制器容易受溫度的影響，故偏振轉換裝置難以實現消熱差設計，降低了其環境適應性能。相位調制器處于反射鏡的后方，由于投影光束具有大的發散角，需要采用大面積的相位調制器，且單路光束中需要兩個相位調制器，需要制作更大面積的相位調制器并通過區域選擇來獲得均勻的光學性能，故增加了偏振轉換裝置的成本。線偏振光通過相位調制器后產生圓偏振光，要求相位調制器的快軸方向與線偏振光的偏振方向嚴格成45度角，故相位調制器的快軸方向需嚴格對準，增加了偏振轉換裝置的裝調難度。?

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種新的偏振轉換裝置及立體投影系統，利用旋光調制器和四分之一波片控制光的偏振狀態來實現單臺投影機產生立體影像。?

本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是：一種偏振轉換裝置，包括沿光路依次設置的：?

一個偏振分光鏡，用于將入射光束分成偏振方向相互垂直的第一光束和第二光束；

一第一反射鏡組，設置于偏振分光鏡射出的第一光束的出射光路上并對的第一光束的出射方向進行轉折；

一第二反射鏡組，設置于偏振分光鏡射出的第二光束的出射光路上并對的第二光束的出射方向進行轉折；

一第一四分之一波片，將經過第一反射鏡組轉折后的第一光束變為圓偏振光；

一第二四分之一波片，將經過第二反射鏡組轉折后的第二光束變為圓偏振光；

所述的偏振分光鏡出射的第一光束行進的光路上，第一反射鏡組之前或者之后設有第一旋光調制器；所述的偏振分光鏡出射的第二光束行進的方向上，第二反射鏡組之前或者之后設有第二旋光調制器，所述第一旋光調制器和第二旋光調制器分別用于對偏振分光鏡分出的第一光束和第二光束的偏振方向產生旋轉；

還設有一接收同步信號并產生所述的第一旋光調制器、第二旋光調制器的驅動電壓的同步控制電路，同步控制電路與第一旋光調制器、第二旋光調制器通過電氣相連。