立體投影系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及立體投影系統(tǒng)，所述立體投影系統(tǒng)沿光路方向依次包括：投影機、熱反射單元、增透單元、線偏振器、偏振狀態(tài)轉換器、光學自補償彎曲型液晶光閥、投影屏幕和圓偏光眼鏡；所述立體投影系統(tǒng)還包括一驅動電路，用于從所述投影機提取左右眼圖像的幀頻率同步信號，并根據(jù)提取結果以動態(tài)方式驅動光學自補償彎曲型液晶光閥。本實用新型具有更高的透過率、同步度、對比度，更長的使用壽命，可明顯改善重影、亮度損失和使用壽命短等問題。
【專利說明】立體投影系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及立體投影系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有的立體電影技術中，一般采用144Hz的頻率來進行立體電影的播放，這144幀包含72幀左眼畫面和72幀右眼畫面,在每只眼對應的72幀畫面中，實際僅有24幅畫面，每幅畫面重復播放3次，從而構成72幀畫面；以每秒每只眼睛24幅畫面的播放速度在播放高速運動的畫面時，由于畫面數(shù)量不足，往往會造成畫面模糊和拖尾，使得畫面質量明顯下降。為了改善高速運動畫面的模糊以及拖尾，數(shù)字電影機廠商分別對出了 48幀或更高幀頻率的播放技術，對應的電影播放服務器也升級為48幀或更高幀頻率。然而現(xiàn)有的使用液晶光閥對光線進行偏振調整的3D設備中，其液晶光閥響應時間在暈秒級別，在頻率提聞時，往往由于響應速度不夠快，會造成3D效果下降等問題。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提出一種立體投影系統(tǒng)，其能解決3D效果差的問題。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0005]立體投影系統(tǒng)，其所述立體投影系統(tǒng)沿光路方向依次包括:
[0006]用于交替播放左眼圖像和右眼圖像的投影機；
[0007]用于反射紅外光的熱反射單元；
[0008]用于提高可見光的透過率的增透單元；
[0009]用于將增透單元出射的光線轉換為線偏振光的線偏振器；
[0010]用于將所述線偏振光轉換為圓偏振光的偏振狀態(tài)轉換器；
[0011]用于同步調制所述圓偏振光的光學自補償彎曲型液晶光閥；
[0012]用于將所述光學自補償彎曲型液晶光閥輸出的圓偏振光反射至一個或多個圓偏光眼鏡的投影屏幕；
[0013]所述圓偏光眼鏡用于分離所述投影屏幕反射的左眼圖像和右眼圖像；
[0014]所述立體投影系統(tǒng)還包括一驅動電路，用于從所述投影機提取左右眼圖像的幀頻率同步信號，并根據(jù)提取結果以動態(tài)方式驅動光學自補償彎曲型液晶光閥。
[0015]優(yōu)選的，所述線偏振器為透過率高于43%且偏光度高于99.9%的偏光片。
[0016]優(yōu)選的，所述光學自補償彎曲型液晶光閥的液晶層的厚度在I微米至4微米之間，未加電壓時液晶層的光學延遲量在600nm-1000nm之間；在最小的彎曲態(tài)電壓下，液晶層對應的光學延遲量大于或等于1/2波長。
[0017]優(yōu)選的，所述光學自補償彎曲型液晶光閥中的液晶分子排列方向與所述線偏振器的偏光軸夾角成45度。
[0018]優(yōu)選的，所述偏振狀態(tài)轉換器為一個四分之一波長延遲膜，其光軸方向與所述光學自補償彎曲型液晶光閥中的液晶分子長軸投影方向平行，延遲量范圍在10nm?175nm之間。
[0019]優(yōu)選的，所述線偏振器的光線入射面鍍有一層防反射膜。
[0020]本實用新型具有如下有益效果:
[0021]米用OCB (Optical seIf-Compensated Bend Mode,光學自補償彎曲模式)型液晶光閥的單投影機立體投影裝置，配合動態(tài)驅動技術，光學自補償彎曲型液晶光閥可以高速調整光的偏振狀態(tài)，實現(xiàn)了更高幀頻率的立體投影。相比于其他液晶光閥類型的立體投影裝置，本實用新型具有更高的透過率、同步度、對比度，更長的使用壽命，可明顯改善重影、亮度損失和使用壽命短等問題；并且結構簡單，成本低廉，利用一臺投影機搭配單個液晶光閥以及配套驅動電路，觀眾通過佩戴圓偏光眼鏡即可觀看立體投影。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型較佳實施例的立體投影系統(tǒng)的結構示意圖。
[0023]附圖標記:1、投影機；2、熱反射單元；3、增透單元；4、驅動電路；5、線偏振器；6、偏振狀態(tài)轉換器；7、光學自補償彎曲型液晶光閥；8、投影屏幕；9、圓偏光眼鏡。
【具體實施方式】
[0024]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述。
[0025]如圖1所示，一種立體投影系統(tǒng)，其所述立體投影系統(tǒng)沿光路方向依次包括:投影機1、熱反射單元2、增透單元3、線偏振器5、偏振狀態(tài)轉換器6、光學自補償彎曲型液晶光閥
7、投影屏幕8和至少一個圓偏光眼鏡9。還包括一驅動電路4。
[0026]投影機I用于交替播放左眼圖像和右眼圖像，例如以幀順序的方式播放，第一幀播放左眼圖像，第二幀播放右眼圖像、第三幀再播放左眼圖像，第四幀再播放右眼圖像……，以此類推，從硬件上要求能支持幀頻率為100HZ或更高幀頻率的視頻播放。
[0027]熱反射單元2用于反射紅外光的熱反射單元，以降低光學自補償彎曲型液晶光閥7的溫度，提高整個系統(tǒng)的使用壽命。
[0028]增透單元3用于提高可見光的透過率，以減少可見光反射損失，提高亮度；
[0029]線偏振器5用于將增透單元3出射的光線轉換為線偏振光，具體可采用透過率高于43%、偏光度高于99.9%的偏光片或其他偏振器件。為了增加光利用率，還可在線偏振器5的光線入射面鍍一層防反射膜。
[0030]偏振狀態(tài)轉換器6用于將所述線偏振光轉換為圓偏振光,所述圓偏振光包括左旋圓偏振光和右旋圓偏振光，所述偏振狀態(tài)轉換器為一個四分之一波長延遲膜，其光軸方向與所述光學自補償彎曲型液晶光閥中的液晶分子長軸投影方向平行，延遲量范圍在10nm?175nm之間。為增強消色差效果可以采用寬帶四分之一波片。
[0031]光學自補償彎曲型液晶光閥7用于同步調制所述圓偏振光，同步調制偏振狀態(tài)轉換器6的奇數(shù)幀次和偶數(shù)幀次的輸出光，將從調制偏振狀態(tài)轉換器透過的左旋圓偏振光轉化為與右旋圓偏振光，或者不對左旋圓偏振光產(chǎn)生任何作用。
[0032]具體地，光學自補償彎曲型液晶光閥7用于在奇數(shù)幀時(tl)對所述左旋圓偏振光的偏振狀態(tài)保持不變、在偶數(shù)幀時(t2)將所述左旋圓偏振光轉換為右旋圓偏振光；或者，用于在偶數(shù)幀時(tl)對所述左旋圓偏振光的偏振狀態(tài)保持不變、在奇數(shù)幀時(t2)將所述左旋圓偏振光轉換為右旋圓偏振光。
[0033]所述光學自補償彎曲型液晶光閥7的液晶層的厚度在I微米至4微米之間，未加電壓時液晶層的光學延遲量在600nm-1000nm之間；在最小的彎曲態(tài)電壓下，液晶層對應的光學延遲量大于或等于1/2波長。所述光學自補償彎曲型液晶光閥7中的液晶分子排列方向與所述線偏振器5的偏光軸夾角成45度。
[0034]投影屏幕8用于將所述光學自補償彎曲型液晶光閥7輸出的圓偏振光反射至圓偏光眼鏡9。反射光保持了從光學自補償彎曲型液晶光閥7輸出的圓偏振光的偏振狀態(tài)，圓偏光眼鏡9再將左右眼圖像分離。上述投影屏幕8須為金屬銀幕，入射偏振光線經(jīng)過金屬銀幕的反射后，可以保持入射偏振光的偏振態(tài)，基本無退偏振現(xiàn)象發(fā)生。圓偏光眼鏡9的左右眼分別對應左旋圓偏光片和右旋圓偏光片，具體可以為左眼對應左旋圓偏光片、右眼對應右旋圓偏光片，或者反過來左眼對應右旋圓偏光片、右眼對應左旋圓偏光片。
[0035]所述驅動電路4，用于從所述投影機I提取左右眼圖像的幀頻率同步信號，并根據(jù)提取結果以動態(tài)方式驅動光學自補償彎曲型液晶光閥7。
[0036]本實施例的的工作原理為:將熱反射單元2、增透單元3、線偏振器5、偏振狀態(tài)轉換器6、光學自補償彎曲型液晶光閥7依次設于投影機I鏡頭前。視頻輸入信號分左右眼圖像信號，依次交替?zhèn)鬏斀o投影機1，投影機I按照時序方式依次播放左眼畫面和右眼畫面，即左右眼畫面分別對應奇數(shù)幀畫面和偶數(shù)幀畫面；投影機I發(fā)出的光線依次經(jīng)過熱反射單元2、增透單元3、線偏振器5、偏振狀態(tài)轉換器6、光學自補償彎曲型液晶光閥7投影到投影屏幕8上，光線經(jīng)過投影屏幕8的反射，光線仍保持圓偏振的狀態(tài)，觀眾佩戴圓偏光眼鏡9即可分別看到左眼圖像和右眼圖像，實現(xiàn)左眼圖像與右眼圖像的分離，從而實現(xiàn)3D顯示。
[0037]對于本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.立體投影系統(tǒng)，其特征在于，所述立體投影系統(tǒng)沿光路方向依次包括: 用于交替播放左眼圖像和右眼圖像的投影機； 用于反射紅外光的熱反射單元； 用于提高可見光的透過率的增透單元； 用于將增透單元出射的光線轉換為線偏振光的線偏振器； 用于將所述線偏振光轉換為圓偏振光的偏振狀態(tài)轉換器； 用于同步調制所述圓偏振光的光學自補償彎曲型液晶光閥； 用于將所述光學自補償彎曲型液晶光閥輸出的圓偏振光反射至一個或多個圓偏光眼鏡的投影屏幕； 所述圓偏光眼鏡用于分離所述投影屏幕反射的左眼圖像和右眼圖像； 所述立體投影系統(tǒng)還包括一驅動電路，用于從所述投影機提取左右眼圖像的幀頻率同步信號，并根據(jù)提取結果以動態(tài)方式驅動光學自補償彎曲型液晶光閥。
2.如權利要求1所述的立體投影系統(tǒng)，其特征在于，所述線偏振器為透過率高于43%且偏光度高于99.9%的偏光片。
3.如權利要求1所述的立體投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光學自補償彎曲型液晶光閥的液晶層的厚度在I微米至4微米之間，未加電壓時液晶層的光學延遲量在600nm-1000nm之間；在最小的彎曲態(tài)電壓下，液晶層對應的光學延遲量大于或等于1/2波長。
4.如權利要求1所述的立體投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光學自補償彎曲型液晶光閥中的液晶分子排列方向與所述線偏振器的偏光軸夾角成45度。
5.如權利要求1所述的立體投影系統(tǒng)，其特征在于，所述偏振狀態(tài)轉換器為一個四分之一波長延遲膜，其光軸方向與所述光學自補償彎曲型液晶光閥中的液晶分子長軸投影方向平行，延遲量范圍在10nm?175nm之間。
6.如權利要求1所述的立體投影系統(tǒng)，其特征在于，所述線偏振器的光線入射面鍍有一層防反射膜。
7.如權利要求1所述的立體投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影屏幕為金屬銀幕。
【文檔編號】G03B35/16GK204009346SQ201420334672
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】黃獎華 申請人:黃獎華