圓偏光3D鏡片
(根據來奇偏光科技(中國)股份有限公司陳昭遠博士專題講座PPT和錄音整理)
分光技術使用的就是偏振光技術。
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平面上振動,當穿過足夠窄的縫隙時,波動方向和縫隙的方向不一致的部分就會被擋掉,剩下的只在一個方向上振動,形成偏振光。
早期利用線偏振光在拍攝3D電影時,會在一個鏡頭前加入一塊X方向的偏振片,在另一個鏡頭前加Y方向的偏振片。再將這兩個鏡頭并列,中間保持和人眼之間類似的距離,就可以拍攝了。
播放時,讓觀眾戴上帶有偏振片的眼鏡,偏振方向和攝像機偏振片的方向相同,這樣可以做到左眼的眼鏡會完全濾掉右側攝像機拍攝的畫面,而右眼的眼鏡則濾掉左側攝像機的畫面。但看這種立體電影時,必須應始終保持眼鏡處于水平狀態,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,左、右眼就會看到明顯的重影。所以要求人們觀看時必須坐得筆直,而且可視范圍也有很大的局限。
圓偏振技術是在線偏光基礎上發展而來的,其原理是在線偏光板前增加振圓偏振光,其偏振方向是有規律地旋轉著的,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擾非常小,它的通光特性和阻光特性基本不受旋轉角度的影響。圓偏振光技術的應用,對于觀眾觀看的姿勢和可視角度都沒有了嚴格的限制。現在看圓偏振形式的3D電影、3D電視時,觀眾佩戴的偏振鏡片是一個左旋偏振片,另一個是右旋偏振片。
3.1 圓偏光鏡片的光學原理
光經偏光板后形成直線偏光,直線偏光經位相差板后形成有規律的旋轉著的橢圓偏光(如下圖),根據光傳播時旋轉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和兩者間的栓的精確度,需要控制如下主要參數。
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 橢圓偏光鏡片參數對Contrast及觀看品質的影響

規格項目對觀看品質的影響偏光率 (Degree of polarization)影響輝度(3D影像的明亮度)的特性霧 度 (Haze)影響輝度和對比度的特性UV光透過率(UVLightTransmission)UV對眼睛會產生不良影響位相差 (Retardation)位相差會影響對比度、串擾貼合角度 )θp - θr)位相差膜和偏光板的貼合角度會影響對比度、串擾偏光板的性能最重要的特性,對畫面對比度、串擾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發生差異,將其規格化后控制在一定的范圍內Crosstalk(與3D面板配合)使映像的雙重性(指進單眼的影像進入另一只單眼的程度)控制在一定的范圍內外 觀(Appearance)規定瑕疵尺寸、個數,外觀品質保持一定的規格耐久性(Durability)規定在耐寒、耐熱、耐濕熱環境下的性能變化
偏光板偏光度對Contrast影響

位相差對Contrast影響

位相差光軸對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電視及市場的確定,3D眼鏡的品質必須被重視。3D效果不僅僅取決于3D屏,3D眼鏡也是關鍵零組件。3D眼鏡從材料選擇、制造工藝到品質管控都關系著最終3D顯示效果。3D眼鏡的品質與標準對于消費者的健康有著重要的關系。3D眼鏡的標準需要科學,標準值來自于人因。