一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的3d成像設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種3D成像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在相關(guān)技術(shù)中，DLP技術(shù)的3D投影機(jī)相比普通的2D投影機(jī)價(jià)格昂貴，同時(shí)還要搭配專門的DLP快門眼鏡，眼鏡內(nèi)置電池，結(jié)構(gòu)繁瑣，相比偏光眼鏡成本較高。
[0003]同時(shí)，在相關(guān)技術(shù)中，普通一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的3D成像設(shè)備的光效率過(guò)低，光能量損失嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的3D成像設(shè)備，解決以上技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的3D成像設(shè)備，包括一放映機(jī)，所述放映機(jī)上裝有一投影用鏡頭，其特征在于，所述投影用鏡頭前方設(shè)有一偏振分光鏡，偏振分光鏡將投影光分為一透射光、一反射光；
[0007]從光路走向上，所述透射光的光路上自前向后還依次設(shè)有一旋轉(zhuǎn)盤、一透鏡；
[0008]所述旋轉(zhuǎn)盤包括一光學(xué)編碼單元，所述光學(xué)編碼單元是一由至少兩片角度相異的四分之一波片圍成的閉合的圓盤形機(jī)構(gòu)，所述光學(xué)編碼單元還設(shè)有一轉(zhuǎn)軸；
[0009]所述四分之一波片與所述偏振分光鏡之間設(shè)有一線偏振片；
[0010]所述旋轉(zhuǎn)盤還包括一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸；所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸與所述轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)；
[0011]從光路走向上，所述反射光的光路上自前向后還依次設(shè)有一反射鏡、一液晶板；
[0012]由所述透鏡出射的光與由所述液晶板出射的光的方向一致，但具有相異的線偏振特性。
[0013]本發(fā)明作為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的3D成像設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，更重要的是本發(fā)明增設(shè)了偏振分光鏡，使系統(tǒng)的總能效顯著提高，使用戶不會(huì)再有3D圖像過(guò)暗的煩惱了。
[0014]所述線偏振片、所述四分之一波片前后排布，并膠合在一起。該技術(shù)方案，有效節(jié)約了設(shè)備的空間，允許生產(chǎn)體積更小的3D成像設(shè)備，有利于3D成像設(shè)備的小型化，更有利于3D成像設(shè)備的推廣和普及。作為一種優(yōu)選方案，四分之一波片的光軸與線偏振片的偏振光振動(dòng)方向之間成45°夾角。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述四分之一波片與所述透鏡之間還設(shè)有一保偏屏，所述保偏屏粘合在所述四分之一波片遠(yuǎn)離所述偏振分光鏡的一側(cè)面上。
[0016]所述四分之一波片，為具有四分之一波片的透光片，可以為常規(guī)的四分之一波片，也可以為具有四分之一波片光學(xué)效果的相位差膜。
[0017]所述光學(xué)編碼單元包括兩個(gè)四分之一波片組；
[0018]一組四分之一波片中的各四分之一波片在所述光學(xué)編碼單元旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，遮擋住所述透鏡時(shí)的偏振角度一致；
[0019]另一組四分之一波片中的各四分之一波片在所述光學(xué)編碼單元旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，遮擋住所述透鏡時(shí)的偏振角度一致；
[0020]兩組四分之一波片中的各四分之一波片在遮擋住所述透鏡時(shí)的偏振角度相差90度。因?yàn)橄嗖?0度，所以在透鏡投射出的光線會(huì)出現(xiàn)左旋偏振光和右旋偏振光，進(jìn)而在透鏡投射出的影像會(huì)交替出現(xiàn)具有左旋偏振光特性的影像和具有右旋偏振光特性的影像。在觀眾佩戴了兩片鏡片分別為左旋偏振光鏡片和右旋偏振光鏡片的情況下，左眼和右眼看到的畫面不同，具備產(chǎn)生3D視覺(jué)效果的條件。
[0021]所述光學(xué)編碼單元中的各個(gè)四分之一波片圍成一圓盤狀，所述透鏡位于圓盤狀的所述光學(xué)編碼單元后方。使圓偏振光可以從透鏡透出。
[0022]所述透鏡被所述四分之一波片遮擋，所述被遮擋的光斑尺寸，小于等于每片四分之一波片的尺寸，以保證從透鏡射出的光線都具有圓偏振光特性。
[0023]所述光學(xué)編碼單元包括兩組四分之一波片，每組設(shè)有相鄰排布的η個(gè)四分之一波片，共計(jì)2η個(gè)四分之一波片，2η個(gè)四分之一波片為扇形，且扇形弧度相同；
[0024]每組四分之一波片中各個(gè)四分之一波片的偏振角度依次逐個(gè)增加360/2η度，以便于每片四分之一波片在旋轉(zhuǎn)到所述透鏡時(shí)，偏振角度相同。兩組四分之一波片中，相鄰的兩個(gè)四分之一波片，在旋轉(zhuǎn)方向上先后相差:90度一360/2η度。以便于在從一組四分之一波片轉(zhuǎn)換到另一組四分之一波片透光時(shí)，從投射口來(lái)看偏振角度相差90度，進(jìn)而使經(jīng)過(guò)兩組四分之一波片投射出去的光線分別具有左旋偏振光特性和右旋偏振光特性。
[0025]每組四分之一波片的數(shù)量?jī)?yōu)選6片，即一個(gè)光學(xué)編碼單元中優(yōu)選含有12個(gè)四分之一波片。實(shí)驗(yàn)表明這是比較理想的狀態(tài)。
[0026]所述一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的3D成像設(shè)備還包括一微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)設(shè)有一視頻幀信息輸入接口 ；所述微型處理器系統(tǒng)還連接一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模塊連接所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的受控端；
[0027]所述液晶板上設(shè)有液晶驅(qū)動(dòng)電路，所述微型處理器系統(tǒng)還連接一液晶驅(qū)動(dòng)芯片，所述液晶驅(qū)動(dòng)芯片連接所述液晶驅(qū)動(dòng)電路。
[0028]所述視頻幀信息輸入接口可以連接放映機(jī)，通過(guò)放映機(jī)獲取視頻幀信息。
[0029]所述視頻幀信息輸入接口也可以通過(guò)連接光學(xué)傳感器，監(jiān)測(cè)放映機(jī)的視頻幀信息。光學(xué)傳感器可以通過(guò)監(jiān)測(cè)視頻幀的跳變信息獲得視頻幀信息。
[0030]在獲得視頻幀信息后，微型處理器系統(tǒng)根據(jù)所述獲得的視頻幀信息輸出控制信號(hào)給所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和所述液晶驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)編碼單元和所述液晶板上的液晶驅(qū)動(dòng)電路。
[0031]所述光學(xué)編碼單元與一光學(xué)編碼盤聯(lián)動(dòng)，所述光學(xué)編碼盤的信號(hào)輸出端連接所述微型處理器系統(tǒng)的信號(hào)輸入端。通過(guò)光學(xué)編碼盤為所述微型處理器系統(tǒng)反饋光學(xué)編碼單元的轉(zhuǎn)動(dòng)信息。以保證驅(qū)動(dòng)的精確性。
[0032]光學(xué)編碼盤的光學(xué)編碼設(shè)置在圓盤狀的偏振光調(diào)制器的周邊。從而將光學(xué)編碼盤與偏振片組融合為一體。
[0033]光學(xué)編碼單元轉(zhuǎn)動(dòng)的速率，應(yīng)該為放映機(jī)播放視頻時(shí)的幀頻率的一半。作為一種優(yōu)選方案，所述放映機(jī)播放視頻時(shí)的幀率為144hz，所述光學(xué)編碼單元轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為每秒72轉(zhuǎn)。作為另一種優(yōu)選方案，所述放映機(jī)播放視頻時(shí)的幀頻率為72hz，所述光學(xué)編碼單元轉(zhuǎn)動(dòng)的速率為36轉(zhuǎn)/秒。作為另一種優(yōu)選方案，所述放映機(jī)播放視頻時(shí)的幀頻率為120hz，所述光學(xué)編碼單元轉(zhuǎn)動(dòng)的速率為60轉(zhuǎn)/秒。這樣經(jīng)旋轉(zhuǎn)盤處理過(guò)的3D視頻光束就被分為不同偏振特性的左、右圖像光束，照射在保偏屏后，經(jīng)過(guò)佩戴對(duì)應(yīng)的偏光眼鏡，使左、右眼分別看到左、右圖像，經(jīng)過(guò)大腦處理形成立體圖像。
[0034]保偏屏表面含有金屬成份，可以保證所反射的光線仍然保持偏振特性。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)盤的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0038]參照?qǐng)D1和圖2，一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的3D成像設(shè)備，包括一放映機(jī)1，放映機(jī)I上裝有一投影用鏡頭2，投影用鏡頭2前方設(shè)有一偏振分光鏡6，偏振分光鏡6將投影光分為一透射光、一反射光。從光路走向上，透射光的光路上自前向后還依次設(shè)有一旋轉(zhuǎn)盤8、一透鏡3,旋轉(zhuǎn)盤8包括一光學(xué)編碼單元，光學(xué)編碼單元是一由至少兩片角度相異的四分之一波片圍成的閉合的圓盤形機(jī)構(gòu)，光學(xué)編碼單兀還設(shè)有一轉(zhuǎn)軸，四分之一波片與偏振分光鏡6之間設(shè)有一線偏振片，旋轉(zhuǎn)盤8還包括一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸4 ;驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸4與轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)。從光路走向上，反射光的光路上自前向后還依次設(shè)有一反射鏡7、一液晶板5,液晶板5上設(shè)有液晶驅(qū)動(dòng)電路；由透鏡3出射的光與由液晶板5出射的光的方向一致,但具有相異的線偏振特性。
[0039]線偏振片、四分之一波片前后排布，并膠合在一起。該技術(shù)方案，有效節(jié)約了設(shè)備的空間，允許生產(chǎn)體積更小的3D成像設(shè)備，有利于3D成像設(shè)備的小型化，更有利于3D成像設(shè)備的推廣和普及。作為一種優(yōu)選方案，四分之一波片的光軸與線偏振片的偏振光振動(dòng)方向之間成45°夾角。
[0040]本發(fā)明作為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的3D成像設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，更重要的是本發(fā)明增設(shè)了偏振分光鏡6，使系統(tǒng)的總能效顯著提高，使用戶不會(huì)再有3D圖像過(guò)暗的煩惱了。
[0041]作為一種優(yōu)選方案，四分之一波片與透鏡3之間還設(shè)有一保偏屏，保偏屏粘合在四分之一波片遠(yuǎn)離偏振分光鏡6的一側(cè)面上。
[0042]四分之一波片，為具有四分之一波片的透光片，可以為常規(guī)的四分之一波片，也可以為具有四分之一波片光學(xué)效果的相位差膜。
[0043]光學(xué)編碼單元包括兩個(gè)四分之一波片組；一組四分之一波片中的各四分之一波片在光學(xué)編碼單元旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，遮擋住透鏡3時(shí)的偏振角度一致；另一組四分之一波片中的各四分之一波片在光學(xué)編碼單元旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，遮擋住透鏡3時(shí)的偏振角度一致；兩組四分之一波片中的各四分之一波片在遮擋住透鏡3時(shí)的偏振角度相差90度。因?yàn)橄嗖?0度，所以在透鏡3投射出的光線會(huì)出現(xiàn)左旋偏振光和右旋偏振光，進(jìn)而在透鏡3投射出的影像會(huì)交替出現(xiàn)具有左旋偏振光特性的影像和具有右旋偏振光特性的影像。在觀眾佩戴了兩片鏡片分別為左旋偏振光鏡片和右旋偏振光鏡片的情況下，左眼和右眼看到的畫面不同，具備產(chǎn)生3D視覺(jué)效果的條件。
[0044]光學(xué)編碼單元中的各個(gè)四分之一波片圍成一圓盤狀，透鏡3位