本實(shí)用新型屬于影院立體放映技術(shù)領(lǐng)域，提供一種可提高光利用率的立體投影裝置。

背景技術(shù)：

專利201320549548.2《一種低投射比高光效立體投影裝置及立體投影系統(tǒng)》的實(shí)用新型專利公布了一種高光效立體投影裝置，其核心為由三個(gè)等腰直角棱鏡貼合而成的偏振分光組件，如圖1A所示，兩個(gè)偏振分光面相較于棱鏡入射面的水平中心線。在理想平行光垂直入射至專利201320549548.2所描述的偏振分光組件時(shí)光線可正常出射，靠近接縫處的反射光線以幾乎平行于入射表面的角度向上和向下反射，并由偏振分光組件的上下表面出射,正常狀態(tài)下光線經(jīng)過(guò)偏振分光鍍膜和反射鏡的兩次反射，但所有的數(shù)字電影放映機(jī)鏡頭出射光線均為非平行光，當(dāng)光線斜入射至偏振分光組件時(shí)，在偏振分光棱鏡組件中心接縫處的光線經(jīng)過(guò)45度的偏振分光面反射后，會(huì)到達(dá)偏振分光棱鏡組件的入射平面，由于此表面為玻璃與空氣的分界面，當(dāng)光線以大角度入射至該界面時(shí)將產(chǎn)生全反射，如圖1B所示，這些反射光線經(jīng)過(guò)反射鏡的反射后，到達(dá)銀幕并最終成像。在此種情況下，光線經(jīng)過(guò)偏振分光鍍膜面、入射表面、反射鏡共三次反射，這將導(dǎo)致靠近偏振分光組件中間接縫處的入射光線最終在銀幕上產(chǎn)生額外的倒立圖像，嚴(yán)重影響銀幕的畫(huà)面質(zhì)量。

本實(shí)用新型所采用的棱鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將完全避免專利201320549548.2中的這種技術(shù)缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可以提高光利用率的立體投 影裝置，旨在提高數(shù)字放映機(jī)的光利用率。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)方法為，一種可以提高光利用率的立體投影裝置，其特征包括：

一個(gè)偏振分光棱鏡組件，由4個(gè)棱鏡貼合組成，包含1個(gè)等腰直角棱鏡、2個(gè)相同的銳角三角棱鏡、1個(gè)五角棱鏡；其中銳角三角棱鏡的角度為45度、45+度、90-度；五角棱鏡的角度分別為鈍角180-2度、90+度、90+度、90度、90度，五角棱鏡的兩個(gè)最短邊的長(zhǎng)度相等，180-2度鈍角的兩個(gè)鄰邊的長(zhǎng)度相同；其中為大于0且小于45的數(shù)值；4個(gè)棱鏡貼合時(shí)以等腰直角棱鏡的90度棱、銳角三角棱鏡的45+度棱、五角棱鏡的180-2度棱共4個(gè)棱貼合在一起；4個(gè)棱鏡貼合后呈長(zhǎng)方體，以等腰直角棱鏡的兩個(gè)腰所在表面為偏振分光鍍膜面，等腰直角棱鏡的最長(zhǎng)邊為出射面；五角棱鏡的最長(zhǎng)邊所在平面為入射面；將來(lái)自數(shù)字電影放映機(jī)的入射光束分束分為具有P偏振態(tài)的透射光束、具有S偏振態(tài)的上半束反射光束、具有S偏振態(tài)的下半束反射光束；

兩個(gè)反射鏡，其反射鍍膜位于前表面，用于調(diào)整所述上半束反射光束、下半束反射光束的傳播方向，調(diào)整后所述透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束具有相同的傳播方向；

一個(gè)透鏡組，至少由一個(gè)凹透鏡和一個(gè)凸透鏡組成，兩透鏡光軸一致，且間距可調(diào)節(jié)調(diào)整，用于調(diào)整所述透射光束的大小范圍，調(diào)整后所述透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束在銀幕上的圖像大小一致；

至少一個(gè)偏振面旋轉(zhuǎn)組件，用于將所述偏振分光棱鏡組件的透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束的偏振面調(diào)整至相同平面；

三個(gè)線偏振器，為吸收型線偏振片，位于偏振調(diào)制器前，用于過(guò)濾透過(guò)其的光束，使其透過(guò)光束完全變?yōu)榫€偏振光；

三個(gè)偏振調(diào)制器，將調(diào)整后且具有一致偏振面的透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束按照幀順序調(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光；

驅(qū)動(dòng)電路，用于從數(shù)字電影放映機(jī)所獲取的同步信號(hào)，并根據(jù)同步信號(hào)產(chǎn) 生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)并施加于偏振調(diào)制器上。

所述偏振調(diào)制器為延遲軸可在45度和135度兩個(gè)角度做迅速切換的液晶相位調(diào)制器，延遲量為四分之一波長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1A是專利201320549548.2所公布的偏振分光組件示意圖；

圖1B是圖1A所示組件的成像示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的偏振分光棱鏡組件結(jié)構(gòu)；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一種立體投影裝置光學(xué)結(jié)構(gòu)圖，偏振面旋轉(zhuǎn)組件位于上半束反射光和下半束反射光路內(nèi)，且位于反射鏡與線偏振器之間；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第二種立體投影裝置光學(xué)結(jié)構(gòu)圖，偏振面旋轉(zhuǎn)組件位于透射光束所在光路內(nèi)，且位于透鏡組與線偏振器之間；

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型所述的立體投影裝置中的偏振分光棱鏡組件由4個(gè)棱鏡組成，包含1個(gè)等腰直角棱鏡202、2個(gè)相同的銳角三角棱鏡201和204、1個(gè)五角棱鏡203；其中銳角三角棱鏡角度為45度、45+度、90-度；五角棱鏡203的角度分別為鈍角180-2度、90+度、90+度、90度、90度，五角棱鏡的兩個(gè)最短邊長(zhǎng)度相等，180-2度鈍角的兩個(gè)鄰邊長(zhǎng)度相同；其中為大于0并小于45的數(shù)值。4個(gè)棱鏡貼合時(shí)以等腰直角棱鏡202的90度棱、銳角三角棱鏡201和204的45+度棱、五角棱鏡203的180-2度棱共4個(gè)棱貼合在一起。4個(gè)棱鏡貼合后呈長(zhǎng)方體，以等腰直角棱鏡202的兩個(gè)腰所在表面為偏振分光鍍膜面，等腰直角棱鏡202的最長(zhǎng)邊為出射面；五角棱鏡203的最長(zhǎng)邊所在平面為入射面。當(dāng)光線由五 角棱鏡203入射并到達(dá)等腰直角棱鏡202的兩個(gè)腰所在表面后，入射光束將被分為偏振狀態(tài)不同的三束光線，具有P偏振態(tài)的透射光束、具有S偏振態(tài)的上半束反射光束、具有S偏振態(tài)的下半束反射光束；

根據(jù)偏振面旋轉(zhuǎn)組件所在位置的不同，本實(shí)用新型可以分為兩種不同的實(shí)施方式：

實(shí)施方式一的光路如圖3所示，偏振面旋轉(zhuǎn)組件306位于反射鏡302和線偏振器307之間，偏振面旋轉(zhuǎn)組件311位于反射鏡303和線偏振器312之間。在實(shí)施方式一中，具有S偏振態(tài)的上半束反射光束在經(jīng)過(guò)反射鏡302反射后由偏振面旋轉(zhuǎn)組件306進(jìn)行偏振態(tài)調(diào)整，具有S偏振態(tài)的下半束反射光束在經(jīng)過(guò)反射鏡303反射后由偏振面旋轉(zhuǎn)組件311進(jìn)行偏振態(tài)調(diào)整，調(diào)整后的光束偏振面與原偏振面成90度，與透射光束的偏振面平行，即調(diào)整后的光束也具有P偏振態(tài)。此時(shí)，具有P偏振態(tài)的透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束分別經(jīng)過(guò)線偏振器309、線偏振器307、線偏振器312的過(guò)濾，完全轉(zhuǎn)化為線偏振光。透鏡組置于透射光束所在光路中，調(diào)整透鏡303與304之間的距離可以調(diào)整透射光束在銀幕上所成圖像的大小。透射光束經(jīng)過(guò)線偏振器309的過(guò)濾，完全轉(zhuǎn)化為線偏振光。偏振調(diào)制器309、偏振調(diào)制器308、偏振調(diào)制器313分別將調(diào)整后的透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束按照幀順序調(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光。調(diào)整反射鏡302和反射鏡303的角度，分別可以調(diào)整上半束反射光束和下半束反射光束在銀幕上所成圖像的位置，配合調(diào)整透鏡組中透鏡304和305的相對(duì)位置，可以使得透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束在銀幕上重合為一副圖像。驅(qū)動(dòng)電路用于從數(shù)字電影放映機(jī)所獲取的同步信號(hào)，并根據(jù)同步信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)并施加于偏振調(diào)制器309、偏振調(diào)制器308、偏振調(diào)制器313上，驅(qū)動(dòng)電路未在圖3中給出。在具體實(shí)施時(shí)，偏振面旋轉(zhuǎn)組件306也可位于偏振分光棱鏡組件301和反射鏡302之間，偏振面旋轉(zhuǎn)組件311也可位于偏振分光棱鏡組件301和反射鏡303之間。為了減少界面反射，在具體實(shí)施時(shí)通常將兩個(gè)非活動(dòng)光學(xué)部件的相鄰平面使用光學(xué)膠水貼 合在一起。

實(shí)施方式二的光路如圖4所示，偏振面旋轉(zhuǎn)組件408置于透射光束所在光路中，位于透鏡405和線偏振器409之間。在實(shí)施方式二中，具有S偏振態(tài)的上半束反射光束在經(jīng)過(guò)反射鏡402反射后仍為S偏振態(tài)，具有S偏振態(tài)的下半束反射光束在經(jīng)過(guò)反射鏡403反射后仍為S偏振態(tài)。具有P偏振態(tài)的透射光束從偏振分光棱鏡組件401出射后，經(jīng)過(guò)透鏡404和405仍為P偏振態(tài)，再經(jīng)過(guò)偏振面旋轉(zhuǎn)組件408調(diào)整其偏振態(tài)轉(zhuǎn)化為S偏振態(tài)，此時(shí)調(diào)整后光束的偏振面與原偏振面成90度，與兩個(gè)反射光束的偏振面平行，即調(diào)整后的光束也具有S偏振態(tài)。此時(shí)，具有S偏振態(tài)的透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束分別經(jīng)過(guò)線偏振器406、線偏振器409、線偏振器411的過(guò)濾完全轉(zhuǎn)化為線偏振光。偏振調(diào)制器410、偏振調(diào)制器407、偏振調(diào)制器412分別將調(diào)整后的透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束按照幀順序調(diào)制為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光。調(diào)整反射鏡402和反射鏡403的角度可以分別調(diào)整上半束反射光束和下半束反射光束在銀幕上所成圖像的位置，配合調(diào)整透鏡組中透鏡404和405的相對(duì)位置，可以使得透射光束、上半束反射光束、下半束反射光束在銀幕上重合為一副圖像。驅(qū)動(dòng)電路用于從數(shù)字電影放映機(jī)所獲取的同步信號(hào)，并根據(jù)同步信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)并施加于偏振調(diào)制器410、偏振調(diào)制器407、偏振調(diào)制器412上，驅(qū)動(dòng)電路未在圖4中給出。在具體實(shí)施時(shí)，偏振面旋轉(zhuǎn)組件408也可位于偏振分光棱鏡組件401和透鏡404之間，或位于透鏡404和透鏡405之間；為了減少界面反射，在具體實(shí)施時(shí)通常將兩個(gè)非活動(dòng)光學(xué)部件的相鄰平面使用光學(xué)膠水貼合在一起。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。