宽视角圆偏振器件及用于三维投影的系统技术方案

本实用新型专利技术适用于3D投影技术领域，提供了一种宽视角圆偏振器件及用于三维投影的系统。该宽视角圆偏振器件包括依次设置的：线偏振器，用于将接收到的无偏光转换为线偏振光；四分之一波长延迟膜，用于将所述线偏振器过滤后的线偏振光进行四分之一波长延迟，得到圆偏振光；视角补偿器，用于对所述圆偏振光进行视角补偿。本实用新型专利技术通过在圆偏振器件中设置视角补偿器，使得投影光可以在更宽的视角范围内保持较高的对比度，当配合圆偏振3D眼镜使用时，可明显改善双投影机进行3D电影放映时银幕边缘部分的3D图像串扰问题。

Wide-angle circular polarizer and its system for three-dimensional projection

【技术实现步骤摘要】
宽视角圆偏振器件及用于三维投影的系统
本技术属于3D投影
，尤其涉及一种宽视角圆偏振器件及用于三维投影的系统。
技术介绍
常见的双机3D电影放映系统由以下部分组成：两台数字放映机，其中一台数字放映机镜头前方放置左旋圆偏振片，另一台数字放映机镜头前方放置右旋圆偏振片，两台数字放映机分别同步播放左眼画面和右眼画面，搭配金属银幕和圆偏光3D眼镜即可实现左右眼图像的分离，从而实现3D电影的放映和观看，相应地，圆偏振3D眼镜的左右镜片分别为左旋圆偏振片和右旋圆偏振片。如图1所示，镜头前方放置的圆偏振器件由一层线偏振器101和一层四分之一波长延迟膜102组成，其中线偏振器101的吸收轴与四分之一波长延迟膜102的延迟轴呈45度角度或负45度角度，分别对应于左旋圆偏振片和右旋圆偏振片。投影机镜头与银幕中心的距离称为投影距离，投影距离与银幕宽度的比值称为投射比。在大多数银幕宽度在20米以上的巨幕影厅，投影距离也为20米左右，影厅形状接近于正方形，投射比接近于1:1，因此投影机镜头的出射光线以较大的角度入射至圆偏振器件，下表列明了圆偏振器件不同位置的光线入射角度：左上29.6°中上15.1°右上29.6°左中26.6°中心0°右中26.6°左下29.6°中下15.1°右下29.6°当光线以20～30度入射至普通的圆偏振器件时，对比度下降明显，导致靠近银幕边缘部分的3D图像出现明显串扰。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题为提供一种宽视角圆偏振器件，旨在较宽视角范围内保持圆偏振器件的高对比度。为解决上述技术问题，本技术是这样实现的，一种宽视角圆偏振器件，包括依次设置的：线偏振器，用于将接收到的无偏光转换为线偏振光；四分之一波长延迟膜，用于将所述线偏振器过滤后的线偏振光进行四分之一波长延迟，得到圆偏振光；视角补偿器，用于对所述圆偏振光进行视角补偿。进一步地，所述视角补偿器为垂直排列型液晶器件。进一步地，所述垂直排列型液晶器件中的液晶层厚度与液晶双折射率的乘积范围为50nm-180nm。进一步地，所述视角补偿器为正C型补偿膜。进一步地，所述正C型补偿膜的补偿值范围50nm-180nm。进一步地，所述线偏振器包括在光路方向上依次设置的反射型线偏振器和吸收型线偏振器。进一步地，所述线偏振器、所述四分之一波长延迟膜、所述视角补偿器采用光学胶水粘合在一起。进一步地，所述线偏振器的吸收轴与所述的四分之一波长延迟膜的延迟轴呈正45度角或负45度角。本技术还提供了一种用于三维投影的系统，包括：第一宽视角圆偏振器件，用于将携带有左眼图像的投影光束转变为左旋圆偏振光；第二宽视角圆偏振器件，用于将携带有左眼图像的投影光束转变为右旋圆偏振光；圆偏振3D眼镜，具有用于接收所述左旋圆偏振光的左镜片和用于接收所述右旋圆偏振光的右镜片；其中，所述第一宽视角圆偏振器件与所述第二宽视角圆偏振器件均具有如上所述的宽视角圆偏振器件的结构，且所述第一宽视角圆偏振器件中的吸收轴与四分之一波长延迟膜的延迟轴之间具有第一角度，所述第二宽视角圆偏振器件中的吸收轴与四分之一波长延迟膜的延迟轴之间具有第二角度，所述第一角度与所述第二角度中一个为正45度角而另一个为负45度角。本技术通过在圆偏振器件中设置视角补偿器，使得投影光可以在更宽的视角范围内保持较高的对比度，当配合圆偏振3D眼镜使用时，可明显改善双投影机进行3D电影放映时银幕边缘部分的3D图像串扰问题。附图说明图1是现有技术提供的圆偏振器件的结构图；图2是本技术第一实施例提供的宽视角圆偏振器件的结构图；图3是本技术第二实施例提供的宽视角圆偏振器件的结构图；图4是采用图1所示圆偏振器件时左旋圆偏振片与右旋圆偏振片正交状态下等透过率曲线图；图5是本技术第二实施例提供的银幕位置示意图；图6是采用本技术第二实施例提供的宽视角左旋圆偏振片与普通右旋圆偏振片正交状态下等透过率曲线图；图7是本技术第三实施例提供的宽视角圆偏振器件的结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参照图2，本技术第一实施例提供的宽视角圆偏振器件包括依次设置的线偏振器201、四分之一波长延迟膜202、视角补偿器203。其中，线偏振器201用于将接收到的无偏光转换为线偏振光；四分之一波长延迟膜202将线偏振器201过滤后的线偏振光进行四分之一波长延迟，得到圆偏振光；视角补偿器203则用于对所述圆偏振光进行视角补偿。当用于3D投影系统时，线偏振器201所接收的无偏光为投影机所投射出来的携带有图像信息的光，具体可以是携带有左眼图像信息，也可以是携带有右眼图像信息。考虑到常见的吸收型线偏振器件在光线入射时将吸收近50％的光能量，这部分光能量在吸收型线偏振器件上将会转化为热量。当入射光强较强时，将导致吸收型线偏振器件过热、变黄乃至烧毁。因此，本实施例中的线偏振器件201采用复合型结构，具体包括在光路方向上依次设置的反射型线偏振器和吸收型线偏振器，首先使用反射型线偏振器件对入射光线进行预处理得到线偏振光，再使用吸收型线偏振器件对线偏振态进行过滤，将得到理想的更为纯净的线偏振光，同时由于避免了强光的吸收，此类复合型线偏振器件通常不会发热，从而避免了强光烧毁线偏振器件的发生。线偏振器201的吸收轴与四分之一波长延迟膜202的延迟轴呈正45度角或负45度角，分别对应左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。本实施例推荐将视角补偿器203的补偿值范围设计为50nm-180nm。作为一种实施方式，线偏振器201、四分之一波长延迟膜202、视角补偿器203可以采用光学胶水粘合在一起。本技术第一实施例中，通过在圆偏振器件的基础上增设视角补偿器，使得投影光可以在更宽的视角范围内可保持较高的对比度。图3示出了本技术第二实施例提供的宽视角圆偏振器件的结构。参照图3，该圆偏振器件包括线偏振器301、四分之一波长延迟膜302以及采用垂直排列型液晶器件实现的视角补偿器。其中的线偏振器301的结构和工作原理与第一实施例中的线偏振201相同，四分之一波长延迟膜302的结构和原理与第一实施例中的四分之一波长延迟膜202相同，此处不再赘述。在图3中，该垂直排列型液晶器件包括上玻璃基板303和下玻璃基板407，在两个玻璃基板内侧分别有上垂直取向层304和下垂直取向层406，上垂直取向层304和下垂直取向层306中间密封有垂直排列的液晶层308，可采用边框胶305来密封。所述的垂直排列液晶层308的厚度与液晶层的双折射率的乘积在50～180nm之间，优选范围为90～100nm之间。液晶层308仅作为光学补偿层，不需要电极驱动。下文将采用现有技术的圆偏振器件时银幕各个位置的透过率、对比度，与采用本技术第二实施例提供的圆偏振器件时银幕各个位置的透过率、对比度进行对比，以试验数据来证明本技术第二实施例提供的圆偏振器件可以在更宽的视角范围内保持较高的对比度。首先，对于采用现有技术的圆偏振器件。如图1所示，普通圆偏振片通常由线偏振器件101和四分之一波长延迟膜102组成，其中线偏振器件101本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽视角圆偏振器件，其特征在于，包括依次设置的：线偏振器，用于将接收到的无偏光转换为线偏振光；四分之一波长延迟膜，用于将所述线偏振器过滤后的线偏振光进行四分之一波长延迟，得到圆偏振光；视角补偿器，用于对所述圆偏振光进行视角补偿。

【技术特征摘要】
1.一种宽视角圆偏振器件，其特征在于，包括依次设置的：线偏振器，用于将接收到的无偏光转换为线偏振光；四分之一波长延迟膜，用于将所述线偏振器过滤后的线偏振光进行四分之一波长延迟，得到圆偏振光；视角补偿器，用于对所述圆偏振光进行视角补偿。2.如权利要求1所述的宽视角圆偏振器件，其特征在于，所述视角补偿器为垂直排列型液晶器件。3.如权利要求2所述的宽视角圆偏振器件，其特征在于，所述垂直排列型液晶器件中的液晶层厚度与液晶双折射率的乘积范围为50nm-180nm。4.如权利要求1所述的宽视角圆偏振器件，其特征在于，所述视角补偿器为正C型补偿膜。5.如权利要求4所述的宽视角圆偏振器件，其特征在于，所述正C型补偿膜的补偿值范围50nm-180nm。6.如权利要求1至5任一项所述的宽视角圆偏振器件，其特征在于，所述线偏振器包括在光路方向上依次设置的反射型线偏振器和吸收型线偏振器。7.如权利要求1至5任一项所述的宽视角圆偏振器件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳龙，
申请(专利权)人：深圳市岱洋科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44