圓偏光3D鏡片
(根據(jù)來(lái)奇偏光科技(中國(guó))股份有限公司陳昭遠(yuǎn)博士專題講座PPT和錄音整理)
分光技術(shù)使用的就是偏振光技術(shù)。
自然界的光線以波的形式傳播,并在垂直于傳播方向的各個(gè)平面上振動(dòng),當(dāng)穿過足夠窄的縫隙時(shí),波動(dòng)方向和縫隙的方向不一致的部分就會(huì)被擋掉,剩下的只在一個(gè)方向上振動(dòng),形成偏振光。
早期利用線偏振光在拍攝3D電影時(shí),會(huì)在一個(gè)鏡頭前加入一塊X方向的偏振片,在另一個(gè)鏡頭前加Y方向的偏振片。再將這兩個(gè)鏡頭并列,中間保持和人眼之間類似的距離,就可以拍攝了。
播放時(shí),讓觀眾戴上帶有偏振片的眼鏡,偏振方向和攝像機(jī)偏振片的方向相同,這樣可以做到左眼的眼鏡會(huì)完全濾掉右側(cè)攝像機(jī)拍攝的畫面,而右眼的眼鏡則濾掉左側(cè)攝像機(jī)的畫面。但看這種立體電影時(shí),必須應(yīng)始終保持眼鏡處于水平狀態(tài),才可以使水平偏振鏡片看到水平偏振方向的圖像,而垂直偏振鏡片看到垂直偏振方向的圖像。如果眼鏡略有偏轉(zhuǎn),左、右眼就會(huì)看到明顯的重影。所以要求人們觀看時(shí)必須坐得筆直,而且可視范圍也有很大的局限。
圓偏振技術(shù)是在線偏光基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,其原理是在線偏光板前增加振圓偏振光,其偏振方向是有規(guī)律地旋轉(zhuǎn)著的,它可分為左旋偏振光和右旋偏振光。
圓偏振光互相之間的串?dāng)_非常小,它的通光特性和阻光特性基本不受旋轉(zhuǎn)角度的影響。圓偏振光技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于觀眾觀看的姿勢(shì)和可視角度都沒有了嚴(yán)格的限制。現(xiàn)在看圓偏振形式的3D電影、3D電視時(shí),觀眾佩戴的偏振鏡片是一個(gè)左旋偏振片,另一個(gè)是右旋偏振片。
3.1 圓偏光鏡片的光學(xué)原理
光經(jīng)偏光板后形成直線偏光,直線偏光經(jīng)位相差板后形成有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)著的橢圓偏光(如下圖),根據(jù)光傳播時(shí)旋轉(zhuǎn)的方向它可分為左旋偏振光和右旋偏振光。
橢圓偏光板主要取決于偏光板和位相差板本身的參數(shù)和兩者間的栓的精確度,需要控制如下主要參數(shù)。
偏光板的透射率(Single Transmittance scan range is 280-780nm)及偏光率(Polarizer Efficiency=((Tp-Tc)/ Tp+Tc))1/2×100%);
位相差板的位相差值(Retardation Value125±10nm)位相差板慢軸方位角(ψr ±1°);
偏光板透過軸和位相差板遲相軸間的配合角度(貼合角度ψ =45±2°);
鏡片裝框后偏光吸收軸方位角(ψp ±2°)。
4.1 橢圓偏光鏡片參數(shù)對(duì)Contrast及觀看品質(zhì)的影響
規(guī)格項(xiàng)目對(duì)觀看品質(zhì)的影響偏光率 (Degree of polarization)影響輝度(3D影像的明亮度)的特性霧 度 (Haze)影響輝度和對(duì)比度的特性UV光透過率(UVLightTransmission)UV對(duì)眼睛會(huì)產(chǎn)生不良影響位相差 (Retardation)位相差會(huì)影響對(duì)比度、串?dāng)_貼合角度 )θp - θr)位相差膜和偏光板的貼合角度會(huì)影響對(duì)比度、串?dāng)_偏光板的性能最重要的特性,對(duì)畫面對(duì)比度、串?dāng)_等影響較大的因素全光線透過率(Transmission)色相值(Hue)在Display顯示的顏色和戴上眼鏡后的顏色會(huì)發(fā)生差異,將其規(guī)格化后控制在一定的范圍內(nèi)Crosstalk(與3D面板配合)使映像的雙重性(指進(jìn)單眼的影像進(jìn)入另一只單眼的程度)控制在一定的范圍內(nèi)外 觀(Appearance)規(guī)定瑕疵尺寸、個(gè)數(shù),外觀品質(zhì)保持一定的規(guī)格耐久性(Durability)規(guī)定在耐寒、耐熱、耐濕熱環(huán)境下的性能變化
偏光板偏光度對(duì)Contrast影響
位相差對(duì)Contrast影響
位相差光軸對(duì)Contrast影響
不同材料色散分布情形
最終影響X-talk的總和
偏光度×相位差×貼和角度×色散=鬼影(X-talk)
市售較差的3D眼鏡
99.7% ±10nm ±3o1.2
500 × 0.4 × 0.4 × 0.8=>30%
3D眼鏡應(yīng)有的范圍
99.9% ±5nm ±1o<1.15
1200 × 0.5 × 0.85 × 0.88=<1%
隨著3D電視及市場(chǎng)的確定,3D眼鏡的品質(zhì)必須被重視。3D效果不僅僅取決于3D屏,3D眼鏡也是關(guān)鍵零組件。3D眼鏡從材料選擇、制造工藝到品質(zhì)管控都關(guān)系著最終3D顯示效果。3D眼鏡的品質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于消費(fèi)者的健康有著重要的關(guān)系。3D眼鏡的標(biāo)準(zhǔn)需要科學(xué),標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)自于人因。