CN214751296U - 单波片三光路立体投影光学组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单波片三光路立体投影光学组件，单片二分之一波片设计，包括位于光源前方的偏振分光棱镜、上下三角形棱镜、二分之一波片、上中下LCD调制器、上下光阻部件，通过偏振分光棱镜将入射光束分解成呈现不同偏振态的反射光束和透射光束，可以将对应的偏振调制器分别只用于调制反射光束或透射光束，从而相对于只将偏振调制器用于调制全部入射光速的方案降低了发光强度的总损失，让上、下光束和中间透射光束的光程相等并最终形成完全一样的图像且三个图像完全重叠，从而使得银幕上的3D图像高度清晰。然后配合用户佩戴的被动式圆偏光3D眼镜，用户可看到高亮度、高清晰的3D图像。

Description

单波片三光路立体投影光学组件

技术领域

本实用新型涉及投影机技术领域，特别涉及一种单波片三光路立体投影光学组件。

背景技术

目前，3D立体电影越来越普及，电影院普遍采用电影放映机加立体图像光学偏振装置加偏振式3D眼镜加金属银幕来观看3D电影。但目前的立体图像光学偏振装置普遍存在光经过立体图像光学偏振装置清晰度明显降低和光的亮度损失严重等缺点，观众的观影体验不佳。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种单波片三光路立体投影光学组件，针对现有技术的问题，设计一种新的光学组件，进一步降低亮度及清晰度的损失，解决现有的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种单波片三光路立体投影光学组件，包括位于光源前方的偏振分光棱镜（2），所述的偏振分光棱镜（2）光路上方设置有上三角形棱镜（31）；所述的偏振分光棱镜（2）光路下方设置有下三角形棱镜（32）；所述的上三角形棱镜（31）光路前方设置有上LCD调制器（51），所述的上LCD调制器（51）光路前方设置有上光阻部件（61）；所述的下三角形棱镜（32）光路前方设置有下LCD调制器（52），所述的下LCD调制器（52）光路前方设置有下光阻部件（62）；所述的偏振分光棱镜（2）光路前方设置有二分之一波片（43），所述的二分之一波片（43）光路前方设置有中LCD调制器（53）。

进一步的是，所述的偏振分光棱镜（2）包括位于前端的长方形棱镜（21），所述的长方形棱镜（21）之后贴合有三角棱镜一（22）、三角棱镜二（23）、三角棱镜三（24），所述的三角棱镜一（22）、三角棱镜二（23）的都有一条三角边与三角棱镜三（24）的三角边贴合。

进一步的是，所述的上LCD调制器（51）、下LCD调制器（52）、中LCD调制器（53）三者都为液晶光阀型偏振调制器。

进一步的是，所述的二分之一波片（43）为TN液晶屏。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在投影机镜头设计一种新的光学组件，单片二分之一波片设计，通过偏振分光棱镜将入射光束分解成呈现不同偏振态的反射光束和透射光束，可以将对应的偏振调制器分别只用于调制反射光束或透射光束，从而相对于只将偏振调制器用于调制全部入射光速的方案降低了发光强度的总损失，让上、下光束和中间透射光束的光程相等并最终形成完全一样的图像且三个图像完全重叠，从而使得银幕上的3D图像高度清晰。然后配合用户佩戴的被动式圆偏光3D眼镜，用户可看到高亮度、高清晰的3D图像。

附图说明

图1为本实用新型单波片三光路立体投影光学组件结构及光路示意图。

附图标记说明如下：

1为入射光束、2为偏振分光棱镜、21为长方形棱镜、22为三角棱镜一、23为三角棱镜二、24为三角棱镜三、31为上三角形棱镜、32为下三角形棱镜、43为二分之一波片、51为上LCD调制器、52为下LCD调制器、53为中LCD调制器、61为上光阻部件、62为下光阻部件。

具体实施例

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

为了进一步提高银幕上的3D图像清晰度，本实用新型具体内容如下所示。

结合图1所示，本实用新型的实施例是一种单波片三光路立体投影光学组件，包括位于光源前方的偏振分光棱镜（2），所述的偏振分光棱镜（2）光路上方设置有上三角形棱镜（31）；所述的偏振分光棱镜（2）光路下方设置有下三角形棱镜（32）；所述的上三角形棱镜（31）光路前方设置有上LCD调制器（51），所述的上LCD调制器（51）光路前方设置有上光阻部件（61）；所述的下三角形棱镜（32）光路前方设置有下LCD调制器（52），所述的下LCD调制器（52）光路前方设置有下光阻部件（62）；所述的偏振分光棱镜（2）光路前方设置有二分之一波片（43），所述的二分之一波片（43）光路前方设置有中LCD调制器（53）。

所述的偏振分光棱镜（2）由4个棱镜组成，包括位于前端的长方形棱镜（21），所述的长方形棱镜（21）之后贴合有三角棱镜一（22）、三角棱镜二（23）、三角棱镜三（24），所述的三角棱镜一（22）、三角棱镜二（23）的都有一条三角边与三角棱镜三（24）的三角边贴合。该偏振分光棱镜组件可将入射光束分解成P偏振态的中间透射光束、S偏振态的上反射光束、S偏振态的下反射光束。

所述的上三角形棱镜（31）和下三角形棱镜（32）则分别用来调整上反射光束和下反射光束的轨迹和光束的大小范围，从而能够将所述反射光束和透射光束投影以形成轨迹和图像大小一致的立体图像。

中间的光束通过偏振分光棱镜组件后会接着通过二分之一波片（43），二分之一波片（43）可以将P偏振光的振动面旋转90度，从而将P偏振态的反射光束变成S偏振态的反射光束。从而使得上、中、下三个光束的偏振态一致（都是S偏振态）。

然后，S偏振态的上、中、下三个光束会再分别通过上LCD调制器（51）、下LCD调制器（52）、中LCD调制器（53），三者都为液晶光阀型偏振调制器，LCD调制器用于将光束按照帧顺序调制为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。

最后，上下两个光束会再分别通过上光阻部件（61）和下光阻部件（62），上、下光阻部件用于等效减少光的传输距离，从而让上、下光束和中间透射光束的光程相等并最终形成完全一样的图像且三个图像完全重叠，从而使得银幕上的3D图像高度清晰。然后配合用户佩戴的被动式圆偏光3D眼镜，用户可看到高亮度、高清晰的3D图像。

同样类似的，二分之一波片（43）也可以用可使偏振光的振动面旋转90度的TN液晶屏来代替。

此外，上三角形棱镜（31）和下三角形棱镜（32）的作用是用来调整上反射光束和下反射光束的轨迹和光束的大小范围，从而能够将所述反射光束和透射光束投影以形成轨迹和图像大小一致的立体图像，该功能也可以由反射镜（改变光束轨迹）加透镜组件（改变光束的范围大小）来实现。两者二选一都可以达到同样的功能。

以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种单波片三光路立体投影光学组件，其特征在于：包括位于光源前方的偏振分光棱镜（2），所述的偏振分光棱镜（2）光路上方设置有上三角形棱镜（31）；所述的偏振分光棱镜（2）光路下方设置有下三角形棱镜（32）；所述的上三角形棱镜（31）光路前方设置有上LCD调制器（51），所述的上LCD调制器（51）光路前方设置有上光阻部件（61）；所述的下三角形棱镜（32）光路前方设置有下LCD调制器（52），所述的下LCD调制器（52）光路前方设置有下光阻部件（62）；所述的偏振分光棱镜（2）光路前方设置有二分之一波片（43），所述的二分之一波片（43）光路前方设置有中LCD调制器（53）。

2.根据权利要求1所述的单波片三光路立体投影光学组件，其特征在于：所述的偏振分光棱镜（2）包括位于前端的长方形棱镜（21），所述的长方形棱镜（21）之后贴合有三角棱镜一（22）、三角棱镜二（23）、三角棱镜三（24），所述的三角棱镜一（22）、三角棱镜二（23）的都有一条三角边与三角棱镜三（24）的三角边贴合。

3.根据权利要求1所述的单波片三光路立体投影光学组件，其特征在于：所述的上LCD调制器（51）、下LCD调制器（52）、中LCD调制器（53）三者都为液晶光阀型偏振调制器。

4.根据权利要求1所述的单波片三光路立体投影光学组件，其特征在于：所述的二分之一波片（43）为TN液晶屏。

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