[发明专利]一种三光路偏振分光立体视频转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示技术领域，特别是涉及一种三光路偏振分光立体视频转换系统。

背景技术

立体电影放映系统，需要将有视差的二幅视频画面，分别发送到观看者的左、右眼，再经过人的大脑合成，产生立体感。现有的技术主要有左右偏振分光方式、左右快门开关同步方式和左右红蓝分光方式。

其中，左右偏振分光方式是最为普遍使用的影院立体转换方式，目前主要有单光路偏振分光（图1所示）和双光路偏振分光（图2所示）。图1是现有技术的单光路偏振分光立体视频转换系统的结构示意图，图2是现有技术的双光路偏振分光立体视频转换系统的结构示意图。

请参见图1，放映机放映的自然光视频图像入射到偏振片11上后，仅有偏振方向平行于偏振片11的透振方向的光通过入射到液晶旋板12上。液晶同步控制器13驱动液晶板12分时同步改变入射到液晶板12上的偏振光的偏振方向，交替产生偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光。第一偏振光和第二偏振光经过观察者的偏光眼镜选择性透过左右视差画面，使得人的左右眼只能看到各自的左右视差图像，从而在人脑形成3d画面。这种方式系统简单，容易实现，但它会损失一半以上的光通量，因此画面偏暗，光效率低。

请参见图2，放映机放映的自然光视频图像光线经过偏振分光板21后生成两路偏振方向相互垂直的偏振光，第一路偏振光透过偏振分光板21入主路径，另一路偏振光被偏振分光板21反射入侧路径。侧路径上设置有反射镜22，用于反射第二路偏振光，使得侧路径光线与主路径光线在放映机的成像屏幕上重合。主路径上设置有补偿器23，以补偿主路径偏振光和侧路径偏振光的光程差。另外，在侧路径上还设置有半波片24，使得侧路径偏振光的偏振方向与主路径偏振光的偏振方向一致。当然也可以将半波片24设置在主路径上，同样可使得两路光偏振方向相同。然后，再利用同一液晶同步控制器26同步驱动分别设置在主路径和侧路径上的液晶板25分时改变两路光的偏振方向，交替产生第一偏振光和第二偏振光。

请参见图3，图3是图2所示的双光路偏振分光立体视频转换系统的两路光对位的原理示意图。图3中箭头代表光线的传播方向。如图3所示，放映机放映的自然光视频图像的整个画面光线经偏振分光板21分成两路光，一路直接透射，另一路反射。反射光再经过反射镜22反射后在成像屏幕上与偏振分光板21透射的光线重合。由于偏振分光板21分开的两路光画面都是整个画面，所以光线的偏折角度比较大，图像重合调节量比较大，且图像形变也比较大。

因此，双光路偏振分光立体视频转换系统相较于单光路偏振分光立体视频转换系统，虽然光效可以提高100%以上，成像质量高，但主光路和侧光路中的视频画面的对位难度高，不易于实现。

为解决上述技术问题，本发明提供一种三光路偏振分光立体视频转换系统。

发明内容

本发明主要为解决现有单光路偏振分光立体视频转换系统光效低、双光路偏振分光立体视频转换系统图像对位难的技术问题，提供一种高光效、易对位、高成像质量的三光路偏振分光立体视频转换系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种三光路偏振分光立体视频转换系统，包括：

偏振分光装置，包括相交的第一偏振分光层和第二偏振分光层，第一偏振分光层用于接收自然光视频图像光线并将其导向主路径和第一侧路径，第二偏振分光层用于接收自然光视频图像光线并将其导向主路径和第二侧路径，第一偏振分光层和第二偏振分光层的透振方向相同、反射光偏振方向也相同；

两个反射装置，分别设置于第一侧路径上、第二侧路径上，一个反射装置用于使第一偏振分光层分开的两路光重合，另一个反射装置用于使第二偏振分光层分开的两路光重合；

补偿镜，设置于主路径上，用于补偿经主路径和侧路径的光程差；

半波片，设置于主路径或侧路径上，用于使三路光偏振同向；

一个同步控制器以及与之电连接的三个相同的液晶旋光装置，所述三个液晶旋光装置分别设置于主路径、第一侧路径、第二侧路径上，同步控制器用于根据左右眼同步信号同步驱动三个液晶旋光装置改变进入液晶旋光装置的偏振光的偏振态，交替产生左旋圆偏光和右旋圆偏光。