CN110764269B - 光学渐变系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种光学渐变系统及方法，以丰富颜色的变化。本发明系统包括共光轴的第一器件、第二器件和第三器件；所述第一器件，用于向第二器件发射第一偏振方向的广谱线偏光；所述第二器件，设置有至少一个A类区域以用于在不改变光束传播路径的情况下，将入射广谱线偏光中混合的不同波长光分化成不同偏振方向的出射光；所述第三器件，用于从所述第二器件不同偏振方向的出射光中过滤出第二偏振方向的线偏光；以及还包括：至少一旋转机构，用于驱动所述第一器件、第二器件或第三器件旋转。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种光学渐变系统及方法。
背景技术
广告投影灯可以打出各种图案，主要服务于酒吧、迪吧、咖啡厅、KTV等各种娱乐场所，商业上可以用做定向照明，如服装店、便利店、超市、专卖店，可以调出各种光斑，打出公司LOGO，用来营造灯光效果，用于展会可以突出宣传产品或公司形象。
广告投影灯一般由四部分组成，沿光的透射方向依次为：光源——透镜组——投影片——透镜组。其中，投影片又称为用于成像的图案片，因此图案片的质量直接影响着投影效果。所以广告投影灯要想换图案就要更换不同的图案片。
通过对投影片进行定制化工艺加工，使透过投影片的白光呈现为彩色图案。其工作方式大致为：光源光束经过准直后直接打在投影片上，投影片起到滤波的作用。通过定制化工艺在投影片上做出需要的图案的形状，不同的部分透过不同的色光，就构成了彩色图案。但其缺点在于图案的颜色固定、不能改变。
发明内容
本发明目的在于公开一种光学渐变系统及方法，以丰富颜色的变化。
为达上述目的，本发明公开一种光学渐变系统，包括共光轴的第一器件、第二器件和第三器件；
所述第一器件，用于向第二器件发射第一偏振方向的广谱线偏光；
所述第二器件，设置有至少一个A类区域以用于在不改变光束传播路径的情况下，将入射广谱线偏光中混合的不同波长光分化成不同偏振方向的出射光；
所述第三器件，用于从所述第二器件不同偏振方向的出射光中过滤出第二偏振方向的线偏光；以及还包括：
至少一旋转机构，用于驱动所述第一器件、第二器件或第三器件旋转。
与上述系统相对应的，本发明还公开一种光学渐变方法，包括：
第一器件向设置有至少一个A类区域的第二器件发射第一偏振方向的广谱线偏光；
所述第二器件的各个A类区域在不改变光束传播路径的情况下，将入射广谱线偏光中混合的不同波长光分化成不同偏振方向的出射光；
所述第三器件从所述第二器件不同偏振方向的出射光中过滤出第二偏振方向的线偏光；以及还包括：
以至少一旋转机构驱动共光轴的所述第一器件、第二器件或第三器件旋转。
本发明具有以下有益效果：
通过旋转使得第一器件、第二器件和第三器件之间的相对角度发生变化，进而使得透过第三器件出射的混合光中，透过率最大的波长组分发生改变，从而产生了颜色渐变的彩色变换效果。可以广泛应用于旋转图案的门头、地面和墙面等广告投影灯中。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例公开的光学渐变系统的部分光路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例一
本实施例公开一种光学渐变系统，如图1所示，包括共光轴的第一器件1、第二器件2、第三器件3、以及用于驱动第一器件、第二器件或第三器件旋转的至少一旋转机构(图中未示出)。
第一器件，用于向第二器件发射第一偏振方向的广谱线偏光。可选的，该第一器件可为将外部广谱光源进行线偏光转换的起偏器或者是广谱的线偏光光源；其中，该广谱光源包括但不限于白光光源。其产生线偏振光的方法包括但不限于:
1、反射及折射产生偏振光。如偏振分光镜、尼科尔棱镜。
2、由二向色性产生线偏振光。比如人造偏振片。
3、双折射晶体产生线偏振光。比如格兰傅科棱镜等。
第二器件，设置有至少一个A类区域以用于在不改变光束传播路径的情况下，将入射广谱线偏光中混合的不同波长光分化成不同偏振方向的出射光。优选地，该第二器件为波片。
第三器件，用于从第二器件不同偏振方向的出射光中过滤出第二偏振方向的线偏光。优选地，该第三器件可具体为线性偏振片。
当本实施例被应用于进行LOGO投影时，可在波片上设置未进行取向处理的B类区域以用于透射投影背景部分的背景光(未进行取向的区域用于实现普通的窗口片功能)，而A类区域则用于设置文字和/或图案等投影内容部分。进一步的，在具体的部署过程中，可以在广谱光源与第一器件之间设置准直器，以对广谱光源发出的发散光进行准直处理。相对应的，也可进一步在第三器件与受投影对象之间设置使准直的出射光发散的透镜组。
在波片的制备过程中，取向层决定了液晶层的内部排列结构。本实施例中，A类区域可采用对线偏振敏感的光敏材料进行曝光的方式进行取向。而未曝光的区域则对应上述的B类区域。此外，本实施例在使用状态下，随波片厚度不同，会使出射光束产生不同的彩色变换效果，如：厚度x会产生红绿之间的渐变，厚度y会产生蓝黄之间的渐变，厚度z则会产生红黄之间的渐变。也使得：同厚度的液晶层，在快轴取向相同的A类区域中，随入射光波长的不同而产生不同的相位延迟量，进而使得本实施例中白光等广谱线偏光所混合的不同波长光产生不同的偏振方向改变。进一步的，波片中A类区域的数量为至少两个，且至少两个A类区域分别对应不同的快轴取向，可使得：同厚度的液晶层，在分别对应快轴取向不同的两个A类区域中，两束平行的同波长入射光也会产生不同的相位延迟量，进而也会产生不同的偏振方向改变。藉此可形成：在通过旋转使得第一器件、第二器件和第三器件之间的相对角度发生变化时，快轴取向不同的两个区域形成同一对颜色的不同渐变状态，例如：厚度为x的波片上，快轴取向为α的A类区域会使最终的投影图案正在变成红色时，快轴取向为β的A类区域会使最终的投影图案正在变成绿色；从而进一步丰富了颜色渐变的趣味性和美观性。
综上，本实施例公开的光学渐变系统，至少具有以下有益效果：
通过旋转使得第一器件、第二器件和第三器件之间的相对角度发生变化，进而使得透过第三器件出射的混合光中，透过率最大的波长组分发生改变，从而产生了颜色渐变的彩色变换效果。可以广泛应用于旋转图案的门头、地面和墙面等广告投影灯中。
实施例二
与上述系统实施例相对应的，本实施例公开一种光学渐变方法，包括以至少一旋转机构驱动共光轴的第一器件、第二器件或第三器件旋转的步骤。且在第一器件、第二器件与第三器件进行相对角度变化的过程中，还包括以下步骤：
步骤S1、第一器件向设置有至少一个A类区域的第二器件发射第一偏振方向的广谱线偏光。
步骤S2、第二器件的各个A类区域在不改变光束传播路径的情况下，将入射广谱线偏光中混合的不同波长光分化成不同偏振方向的出射光。
步骤S3、第三器件从第二器件不同偏振方向的出射光中过滤出第二偏振方向的线偏光。
可选的，上述第一器件可采用起偏器，述第二器件可采用波片，第三器件可采用线性偏振片。通常，还可在波片上设置未进行取向处理的B类区域，其中，A类区域用于设置投影内容部分，B类区域则用于透射投影背景部分。
同理，本实施例第二器件上A类区域的数量可为至少两个以上，且至少两个A类区域分别对应不同的快轴取向，以此实现两个A类区域产生不同的颜色渐变效果。
综上，本实施例公开的光学渐变方法，同样具有以下有益效果：
通过旋转使得第一器件、第二器件和第三器件之间的相对角度发生变化，进而使得透过第三器件出射的混合光中，透过率最大的波长组分发生改变，从而产生了颜色渐变的彩色变换效果。可以广泛应用于旋转图案的门头、地面和墙面等广告投影灯中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种光学渐变系统，其特征在于，包括共光轴的第一器件、第二器件和第三器件；
所述第一器件，用于向第二器件发射第一偏振方向的广谱线偏光；
所述第二器件，设置有至少一个A类区域以用于在不改变光束传播路径的情况下，将入射广谱线偏光中混合的不同波长光分化成不同偏振方向的出射光；
所述第三器件，用于从所述第二器件不同偏振方向的出射光中过滤出第二偏振方向的线偏光；以及还包括：
至少一旋转机构，用于驱动所述第一器件、第二器件或第三器件旋转，以使得透过第三器件出射的混合光中，透过率最大的波长组分发生改变；
其中，所述第一器件为起偏器，所述第二器件为波片，所述波片的A类区域采用对线偏振敏感的光敏材料进行曝光的方式进行取向且数量为至少两个，且至少两个A类区域分别设置有快轴取向不同的投影内容，所述波片上还设有未进行取向处理的B类区域用于透射投影背景部分。
2.根据权利要求1所述的光学渐变系统，其特征在于，所述第三器件为线性偏振片。
3.一种光学渐变方法，其特征在于，包括：
第一器件向设置有至少一个A类区域的第二器件发射第一偏振方向的广谱线偏光；
所述第二器件的各个A类区域在不改变光束传播路径的情况下，将入射广谱线偏光中混合的不同波长光分化成不同偏振方向的出射光；
第三器件从所述第二器件不同偏振方向的出射光中过滤出第二偏振方向的线偏光；以及还包括：
以至少一旋转机构驱动共光轴的所述第一器件、第二器件或第三器件旋转，以使得透过第三器件出射的混合光中，透过率最大的波长组分发生改变；
其中，所述第一器件采用起偏器，所述第二器件采用波片，所述第三器件采用线性偏振片，所述A类区域的数量为至少两个，且所述波片的至少两个A类区域采用对线偏振敏感的光敏材料进行曝光的方式进行取向且分别设置有快轴取向不同的投影内容，所述波片上还设有未进行取向处理的B类区域用于透射投影背景部分。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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