[发明专利]单镜头双液晶屏偏振光3D投影机

说明书

技术领域

本发明涉及3D投影机，特别是单镜头偏振光立体图像投影机。

背景技术

中国专利文献公开了一种“单镜头偏振光3D投影机”（CN201837829U），该专利的特点有如下几点，一是使用LCOS技术，二是使用XCUBE这种分光棱镜。基于LCOS技术的产品，存在亮度不能够提高，对比度不够好的缺点。而使用XCUBE，存在很多工艺问题。两个技术基础都还存在成本高的特点。同时，该专利还要求XCUBE既要实现分光与合光的要求，还要再分光的同时将光线分为P光和S光的偏振光线。这个对XCUBE这个光学器件提了一个近乎于无法实现的技术难题。

中国专利文献还披露了一种“单机双镜头3D投影机”（专利申请号：201110144005.8）存在的缺点更为明显：该产品其实就是2个普通投影机的合成。其实该专利没有实际的价值，国内外很早就用两台放映机合成播放3D电影录像的案例了。因此，该方案存在着价格高，工艺简单但是调整复杂，不利于运输安装等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题而提供一种结构简单、方便安装调试、亮度高的单镜头双液晶屏偏振光3D投影机。

本发明的目的是这样实现的：一种单镜头双液晶屏偏振光3D投影机，包括投影镜头，P光偏振装置：第一基板上安装有第一投影光源和聚光体以及顺次位于第一投影光源和聚光体光路经上、相互平行设置的第一菲涅尔透镜、第一液晶屏和第二菲涅尔透镜，且第一液晶屏上覆盖有P向偏光膜；

S光偏振装置：第二基板上安装有第二投影光源和聚光体以及顺次位于第二投影光源和聚光体光路经上、相互平行设置的第三菲涅尔透镜、第二液晶屏和第四菲涅尔透镜，且第二液晶屏上覆盖有S向偏光膜；

所述投影镜头的轴线垂直于第二液晶屏，半反半透玻璃设置在投影镜头与第二液晶屏之间，并倾斜于投影镜头的轴线，且第二液晶屏位于半反半透玻璃的透光面一侧，第一液晶屏位于半反半透玻璃的反光面一侧。

上述第一液晶屏和第二液晶屏之间的夹角（常见为）为90°，半反半透玻璃与投影镜头轴线之间的倾角（则根据光线反射原理为）为45°。

上述第一投影光源和第二投影光源或者是单独的光源，或者是经过偏振分离后的光源。

还具有两个水平垂直方向机械调节装置：底座与水平滑轨形成滑动副，水平滑轨又与竖柱形成滑动副，所述P光偏振装置和S光偏振装置的第一基板和第二基板分别固定在上述两个水平垂直方向机械调节装置的底座上。

控制电路装置处理来自终端信号源的信号后，将数据传送给两个普通液晶面板（即第一、第二液晶屏）。因为投影信号本身就是2个不同的包含了立体信息的信号源，液晶面板投射出偏振方向不同的画面，通过一个投影镜头实现偏振合成的3D立体图像，该图像通过偏光3D眼睛即可欣赏。

本发明结构简单，设计合理，体积偏大，但是成本很低，工艺控制容易，成像效果好，成本非常低,无论播放2D画面还是3D画面，亮度都能比较高，极其方便安装调试，直接实现3D画面具有巨大的市场潜力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

图1示出，本单镜头双液晶屏偏振光3D投影机，包括投影镜头1，P光偏振装置：第一基板11上安装有第一投影光源和聚光体6以及顺次位于第一投影光源和聚光体6光路经上、相互平行设置的第一菲涅尔透镜5、第一液晶屏3和第二菲涅尔透镜4，且第一液晶屏3上覆盖有P向偏光膜；S光偏振装置：第二基板12上安装有第二投影光源和聚光体10以及顺次位于第二投影光源和聚光体10光路经上、相互平行设置的第三菲涅尔透镜9、第二液晶屏8和第四菲涅尔透镜7，且第二液晶屏8上覆盖有S向偏光膜；投影镜头1的轴线垂直于第二液晶屏8，半反半透玻璃2设置在投影镜头与第二液晶屏之间，并倾斜于投影镜头的轴线，且第二液晶屏8位于半反半透玻璃2的透光面一侧，第一液晶屏3位于半反半透玻璃2的反光面一侧。第一、第二液晶屏上分别镀有P向偏光膜和S向偏光膜。半反半透玻璃（也称高反高透玻璃）与投影镜头的轴线（二者可视为一条线与一个面的关系，即相互平行、相互垂直或有一定倾角）的夹角是一个锐角。

第一液晶屏3和第二液晶屏8之间的夹角可以在180度范围内变化，半反半透玻璃2与投影镜头1轴线之间的倾角满足反射定律即可，考虑到透射和反射面各自的镀膜有一定的要求，在最大反射率和最大透射率之间有一个最优角度。图1示出一个实例，第一液晶屏3和第二液晶屏8之间的夹角为（常见为）90°，半反半透玻璃2与投影镜头1轴线之间的倾角为45°。投影镜头正对第二液晶屏。第一、第二投影光源和聚光体发射出去的光线，分别通过光学引擎（即第一液晶屏及其前后菲涅尔透镜以及第二液晶屏及其前后菲涅尔透镜），并通过半反半透（高反高透）玻璃2，进入投影镜头1，成为立体图像。第一、第二液晶屏的偏振方向不同，一个是P光偏振，一个是S光偏振。半反半透（高反高透）玻璃2，对来自于第一液晶屏的光线进行反射，进入投影镜头1，对于来自于第二液晶屏的光线进行透射，进入投影镜头1。上述两个光学引擎可配套设计一定的机械装置（如，还具有两个水平垂直方向机械调节装置：底座与水平滑轨形成滑动副，水平滑轨又与竖柱形成滑动副，P光偏振装置和S光偏振装置的第一基板和第二基板分别固定在上述两个水平垂直方向机械调节装置的底座上），以进行水平方向和垂直方向的调节，从而满足第一液晶屏和第二液晶屏发出光线的吻合，从而实现良好的3D效果；第一投影光源和第二投影光源或者是单独的光源，或者是经过偏振分离后的光源。