一种偏光式立体投影光机引擎制造技术

本实用新型专利技术公开了一种偏光式立体投影光机引擎，包括光源组件、分光/合光光路系统、投影镜头；光源组件发出的光束通过所述分光/合光光路系统的入口入射至分光/合光光路系统，经分光/合光光路系统调制成偏振态相垂直的偏振光束后进入投影镜头，光源组件包括第一光源、第二光源、第一偏振分光器、透射P偏振光的第一线偏振片、以及透射S偏振光的第二线偏振片；第一光源发出的光束透射第一线偏振片后从所述第一偏振分光器的第一入口入射，第二光源发出的光束透射第二线偏振片后从第一偏振分光器的第二入口入射，第一偏振分光器的出射光从分光/合光光路系统的入口入射。本实用新型专利技术从根本上提高偏光式立体投影仪的影像对比度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及偏光式3D投影技术，特别是涉及一种偏光式立体投影光机引擎。
技术介绍
近年来，反射式立体投影技术已得到广泛的认可，尤其是反射式硅基液晶（Liquid Crystal on Silicon ，缩略词为LCOS）技术的成熟，使投影显示技术出现了巨大突破，成本的进一步降低，微型投影仪的出现，使投影仪市场从商务、教育领域逐渐投向了家庭个人的娱乐应用。立体影视市场的繁荣，进一步拓宽了立体家庭影院的市场。立体电视成本高，便携性差，微型立体投影是未来立体家庭影院的发展趋势。    基于偏振光的立体投影技术的核心是偏振分光技术，用分光光路系统将入射光束分离成偏振方向相互垂直的两路线偏振光作为照明光束，经显示装置调制成带有图像信息的光束，观众带上偏振方向与图像光束偏振方向对应的眼镜即可看到立体图像。如图1所示，传统的光机引擎采用自然光作为光源，利用分光/合光路系统的光学偏振器件调制出线偏振光，但由于光学偏振器件的消光比并不理想，其仅能够得到部分偏振光而无法得到完全的线偏振光（或者高偏振度的线偏振光），从而导致投影的图像对比度不高。名词解释：消光比：二个偏振元件P1和P2左右排置放着，如我们称P1为起偏器，透过P1的光为线偏振光，称P2为检偏器，如果P1和P2的光轴一致，则透过P2的光强最强，如果P1和P2的光轴相差90度，则光强最暗。最大透过光强与最小/暗透过光强之比称为消光比。偏振度：线偏振光在总光强中所占的比例。一般而言，偏振度在0(自然光)与1(全偏振)间变化。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种能够有效提高影像对比度的LCOS偏光式立体投影光机引擎。本技术的技术问题通过以下技术方案予以解决：一种偏光式立体投影光机引擎，包括光源组件、分光/合光光路系统、投影镜头；所述光源组件发出的光通过所述分光/合光光路系统的入口入射至所述分光/合光光路系统，经分光/合光系统调制成偏振态相垂直的偏振光束后进入所述投影镜头，其中：所述光源组件包括第一光源、第二光源、透射P偏振光而反射S偏振光或透射S偏振光而反射P偏振光的第一偏振分光器、透射P偏振光的第一线偏振片、以及透射S偏振光的第二线偏振片，所述第一线偏振片、第二线偏振片分别设置在所述第一偏振分光器的两个光束入口；所述第一光源发出的光束透射所述第一线偏振片后从所述第一偏振分光器的第一入口入射，所述第二光源发出的光束透射所述第二线偏振片后从所述第一偏振分光器的第二入口入射，所述第一偏振分光器的出射光从所述分光/合光光路系统的入口入射至所述分光/合光光路系统。优选地，所述分光/合光光路系统包括透射P偏振光而反射S偏振光或透射S偏振光而反射P偏振光的第二偏振分光器、第一反射式电光调制器和第二反射式电光调制器，所述第一反射式电光调制器和第二反射式电光调制器分别位于所述第二偏振分光器相邻的两个出射口。优选地，所述第一反射式电光调制器和第二反射式电光调制器为反射式硅基液晶面板。本技术与现有技术相比的有益效果包括：利用两个线偏振片将分别有两个光源发出的光束进行起偏，形成偏振方向相互垂直的两束线偏振光，然后再通过偏振分光器对该两束线偏振进行二次选择，最后通过第二偏振分光器对两束线偏振光进行第三次的选择，从而形成一束由高偏振度的P偏振光和S偏振光组成的光束作为偏光式立体投影光机引擎的光源，能够有效地提高偏光式投影机的影像对比度。附图说明图1是现有技术的偏光式立体投影光机引擎的结构示意图；图2是本技术实施例1的偏光式立体投影光机引擎的结构示意图；图3是本技术实施例2的偏光式立体投影光机引擎的结构示意图；图4是本技术实施例3的偏光式立体投影光机引擎的结构示意图；图5是本技术实施例4的偏光式立体投影光机引擎的结构示意图。具体实施方式下面对照附图并结合优选具体实施方式对本技术进行详细的阐述。实施例1如图2所示，本实施例的偏光式立体投影光机引擎包括光源组件100、分光/合光光路系统200、投影镜头300；光源组件100的出射光通过分光/合光光路系统200的入口入射至分光/合光光路系统200，经分光/合光系统调制成偏振态相垂直的偏振光束后进入所述投影镜头300。其具体结构如下：光源组件100由第一光源101、第二光源102、透射P偏振光而反射S偏振光的第一偏振分光器105、透射P偏振光的第一线偏振片103、以及透射S偏振光的第二线偏振片104组成，第一线偏振片103、第二线偏振片104分别设置在第一偏振分光器105的两个光束入口，用于对入射至第一偏振分光器105的光束进行起偏；第一光源101发出的第一光束投射在第一线偏振片103上，第一光束透射第一线偏振片103时，其S偏振光分量被第一线偏振片103反射和吸收，而P偏振光分量透射后从第一偏振分光器105的第一入口入射；第二光源102发出的第二光束投射在第二线偏振片104上，第二光束透射第二线偏振片104时，其P偏振光分量被第二线偏振片104反射和吸收，S偏振光分量透射后从第一偏振分光器105的第二入口入射；第一偏振分光器105对入射的两束光束进行再次选择后，形成一束由高偏振度的S偏振光和P偏振光组成的光束，该光束从分光/合光光路系统的入口入射至所述分光/合光光路系统。其中，第一线偏振片104与第二线偏振片104性能参数要求为：当入射光为平行光时其透射率：T>50%，视场角>±45°，消光比≧100：1。本实施例的分光/合光光路系统200由反射S偏振光分量而透射P偏振光分量的第二偏振分光器201、第一反射式电光调制器202和第二反射式电光调制器203组成，第一反射式电光调制器202和第二反射式电光调制器203分别位于第二偏振分光器201的S偏振光分量和P偏振光分量出射光路上，分别用于对S偏振光分量和P偏振光分量进行调制：S偏振光分量被调制成带有图像信息的P偏振光、P偏振光分量被调制成带有图像信息的S偏振光，调制后的P偏振光和S偏振光分别被反射回第二偏振分光器105，然后从出射口出射进入投影镜头300。本实施例的第一反射式电光调制器202和第二反射式电光调制器203均采用反射式硅基液晶面板；第一偏振分光器、第二偏振分光器优选均采用偏振分光棱镜或光栅偏振分光器。第一偏振分光器和第二偏振分光器的参数为：Rs＞0.8；Tp＞0.8；分光系数                                               为：0.9≤≤1；反射光消光比为：＞100：1；透射光消光比为：＞100：1；其中，Rs为对S-偏振光的反射率，Rp为对P-偏振光的反射率，Ts为对S-偏振光的透射率，Tp为对P-偏振光的透射率。本实施例第一偏振分光器和第二偏振分光器均采用透射P-偏振光而反射S-偏振光的偏振分光棱镜，但在具体应用时，偏振分光器透射P-偏振光还是S-偏振光可根据实际需要进行选择，并不限于本实施例的透射P-偏振光而反射S-偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种偏光式立体投影光机引擎，包括光源组件、分光／合光光路系统、投影镜头；所述光源组件发出的光束通过所述分光／合光光路系统的入口入射至所述分光／合光光路系统，经分光／合光光路系统调制成偏振态相垂直的偏振光束后进入所述投影镜头，其特征在于：所述光源组件包括第一光源、第二光源、透射Ｐ偏振光而反射Ｓ偏振光或透射Ｓ偏振光而反射Ｐ偏振光的第一偏振分光器、透射Ｐ偏振光的第一线偏振片、以及透射Ｓ偏振光的第二线偏振片，所述第一线偏振片、第二线偏振片分别设置在所述第一偏振分光器的两个光束入口；所述第一光源发出的光束透射所述第一线偏振片后从所述第一偏振分光器的第一入口入射，所述第二光源发出的光束透射所述第二线偏振片后从所述第一偏振分光器的第二入口入射，所述第一偏振分光器的出射光从所述分光／合光光路系统的入口入射至所述分光／合光光路系统。

【技术特征摘要】
1.一种偏光式立体投影光机引擎，包括光源组件、分光/合光光路系统、投影镜头；所述光源组件发出的光束通过所述分光/合光光路系统的入口入射至所述分光/合光光路系统，经分光/合光光路系统调制成偏振态相垂直的偏振光束后进入所述投影镜头，其特征在于：
所述光源组件包括第一光源、第二光源、透射P偏振光而反射S偏振光或透射S偏振光而反射P偏振光的第一偏振分光器、透射P偏振光的第一线偏振片、以及透射S偏振光的第二线偏振片，所述第一线偏振片、第二线偏振片分别设置在所述第一偏振分光器的两个光束入口；所述第一光源发出的光束透射所述第一线偏振片后从所述第一偏振分光器的第一入口入射，所述第二光源发出的光束透射所述第二线偏振片后从所述第一偏振分光器的第二入口入射，所述第一偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：程雪岷，廖汉忠，林家用，马建设，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：实用新型
国别省市：94