[发明专利]立体投影光的偏振调制装置、方法及立体影像放映系统

说明书

本发明公开了一种立体投影光的偏振调制装置、方法及立体影像放映系统，装置包括偏振分束组件、第一光路方向调整组件、第二光路方向调整组件及偏振态调制组件，偏振分束组件可以将携带有影像信息的投影光束分束为具有四种不同偏振态，或具有三种不同偏振态的第一透射光束、第二透射光束、第一反射光束及第二反射光束；相较于现有技术而言，本发明通过将一副完整影像画面所对应的光束在起偏时分成两个反射光束，与只有一个反射光束的双光路偏振分光方式相比，能够有效减少反射光束与透射光束的光程差，使得后续的光路方向调整组件、光程补偿组件可以选用更小的尺寸，从而使整个装置体积大大缩小。

技术领域

本发明属于投影显示技术领域，尤其涉及一种立体投影光的偏振调制装置、方法及立体影像放映系统。

背景技术

立体影像的观影原理，是由人的左右眼分别接收按照帧顺序播放的左右眼视频图像，再经过大脑将左右眼视频图像予以合成，产生立体效果。

目前的左右眼接收图像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等，其中，左右偏振分光方式的使用更为广泛。在左右偏振分光方式中，按照技术发展轨迹先后产生了单光路偏振分光技术和双光路偏振分光技术。

一种典型的单光路偏振分光的原理如图1所示，投影机11按照帧顺序依次投射出携带有左眼图像的投影光束和携带有右眼图像的投影光束，投影光束由偏振片12进行起偏而转换为线偏振光，再由偏振调制器13根据帧顺序调制出左旋圆偏振光和右旋圆偏振光、并投射至幕布15，观众的左右眼分别通过佩戴的圆偏光眼镜16接收由幕布15反射的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，其中同步电路14用于控制投影机11和偏振调制器13同步工作。但是由于偏振片12为吸收型，在起偏过程中仅将部分光能量进行起偏而舍弃了另一部分光能量，使得大量的光能量在偏振片12上转化为热量，在使用高亮度的电影投影机时，偏振片12的温度会迅速上升，使得偏振片12的老化速度加快，光学性能明显变差，严重时强光束会将偏振片12烧毁。因此单光路偏振分光后来被双光路偏振分光取代。

双光路偏振分光方式的原理如图2所示，主要基于一斜板式的分光棱镜实现，该分光棱镜具有一倾斜设置的偏振分光膜2，来自投影机的投影光束被偏振分光膜分束为透射的P偏振光和反射的S偏振光，然后再将P偏振光转换为S偏振光或将S偏振光转换为P偏振光，最后再统一将两束光按照帧顺序调制为左旋圆偏振光或右旋圆偏振光。由于投影光在起偏过程中被充分利用，也提高了投影光线的利用率和投影画面的亮度。

但是，采用双光路偏振分光的调制系统尺寸会较大，所需光学器件也较大，在器件加工与组装时存在诸多困难。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种立体投影光的偏振调制装置、方法及立体影像放映系统，可以解决现有中基于双光路偏振分光技术的立体投影偏振光调制装置体积较大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供了一种立体投影光的偏振调制装置，该装置包括：

偏振分束组件，用于将携带有影像信息的投影光束分束为具有四种不同偏振态，或具有三种不同偏振态的第一透射光束、第二透射光束、第一反射光束及第二反射光束；

第一光路方向调整组件，用于调整所述第一反射光束的传播方向，使得所述第一反射光束向成像表面所在的方向传播；

第二光路方向调整组件，用于调整所述第二反射光束的传播方向，使得所述第二反射光束向所述成像表面所在的方向传播；

偏振态调制组件，用于按照帧顺序对所述第一透射光束、所述第二透射光束、所述第一反射光束及所述第二反射光束中的部分或全部进行偏振态调制。

可选的，所述偏振分束组件包括两个基板，所述两个基板彼此相连呈V字形，且相连所形成的脊的凸出方向与所述投影光束的传播方向相逆；