周期性扩展光源结构

本发明涉及光学结构领域，特别是一种周期性扩展光源结构。

背景技术：

1、通常，基于逆反射的立体显示器其利用光源发射的光线会被逆反射膜按原入射方向反射的原理实现立体显示；显示系统一般由透明液晶显示屏，逆反射光路及光源组构成；光源组中含有空间位置不同的光源，当点亮某一光源时，显示屏提供与该光源所在视点位置对应的视差图像；为扩展光源组形成视点的范围，可采用平面镜多次反射的方法；然而，因物体经平面镜成像后，所成像为镜像，因此，光源组中原沿前后或左右方向依次排列的若干光源在经平面镜成像后会按相反顺序排列，因此，该光源组，其无法按一致的排列顺序构成周期性扩展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种周期性扩展光源结构，解决物体经平面镜成像后，所成像为镜像，因而立体显示用光源组在经平面镜成像后会按相反顺序排列的而导致的现有光源无法实现周期性扩展的问题。

2、为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种周期性扩展光源结构，包括光源组、反射镜、偏振片和1/4波片，所述光源组中的各个光源依次排列，所述反射镜有两张，两张反射镜在左右方向上相对放置，反射面朝内，构成反射腔，所述偏振片设置在反射腔顶部，偏振片的检偏方向与光源组出射光线的偏振方向正交，其构成该周期性扩展光源的光线出口，所述1/4波片也有两张，一张1/4波片放置于一侧反射镜和光源组之间，另一张1/4波片放置于另一侧反射镜和光源组之间，两张1/4波片快轴方向均与光源组出射光线的偏振方向相差45°。

4、上述光源结构的工作原理如下：

5、光源组出射的光线经过相对放置的两张反射镜不断反射；

6、因1/4波片快轴方向与光源组出射光线的偏振方向相差45°，则其每被反射镜反射一次，则其偏振方向变化一次，其反射光线的偏振方向变化至入射时的正交方向。同理，当其第二次被反射镜反射时，光线变化到初始偏振方向。

7、基于上述过程，当光线经反射镜奇数次反射后，其偏振方向与原偏振方向正交；当光线经反射镜偶数次反射后，其偏振方向与偏振方向相同；

8、因偏振片的检偏方向与光源组出射光线的偏振方向正交，且其构成该周期性扩展光源的光线出口，则有且仅有经反射镜奇数次反射后的光线能够穿过偏振片形成出射，而经反射镜偶数次反射后的光线与偏振片检偏方向正交，从而无法出射形成缺级；

9、又因物经反射镜奇数次成像后成镜像，物像相反；而物经反射镜偶数次成像后物像相同。基于该原理，周期性扩展光源中的光源组经反射镜奇数次反射所成像具有完全一致的排列顺序，其排列顺序和光源组实物的排列方向相反；

10、次选的，偏振片的检偏方向修改设置为与光源组出射的光线偏振方向相同；基于上述原理，周期性扩展光源中的光源组经反射镜偶数次反射可以通过偏振片出射，且其所成像具有完全一致的排列顺序，其排列顺序和光源组实物的排列方向相同；但其因1/4波片的镜面反射作用，效果较差；

11、在两张反射镜排列的正交方向上设置额外的反射镜则可以进一步进行光源扩展。

12、作为本发明的进一步优选，所述光源组出射的光线为线偏振光，具体的，其垂直偏振光。

13、作为本发明的进一步优选，所述偏振片的检偏方向修改设置为与光源组出射的光线偏振方向相同。

14、作为本发明的进一步优选，所述1/4波片不与反射镜平行。

15、与现有技术相比，本发明至少能达到以下有益效果中的一项：

16、1、利用偏振片和1/4波片组合使得光源组经反射镜反射后形成成像缺级，从而使得光源的像仅按一种顺序排布，从而实现光源的周期性扩展。

17、2、在两张反射镜排列的正交方向上设置额外的反射镜则可以进一步进行光源扩展。

18、

技术特征：

1.一种周期性扩展光源结构，其特征在于：包括光源组、反射镜、偏振片和1/4波片，所述光源组中的各个光源依次排列，所述反射镜有两张，两张反射镜在左右方向上相对放置，反射面朝内，构成反射腔，所述偏振片设置在反射腔顶部，偏振片的检偏方向与光源组出射光线的偏振方向正交，其构成该周期性扩展光源的光线出口，所述1/4波片也有两张，一张1/4波片放置于一侧反射镜和光源组之间，另一张1/4波片放置于另一侧反射镜和光源组之间，两张1/4波片快轴方向均与光源组出射光线的偏振方向相差45°。

2.根据权利要求1所述的周期性扩展光源结构，其特征在于：所述光源组出射的光线为线偏振光，具体的，其垂直偏振光。

3.根据权利要求1所述的周期性扩展光源结构，其特征在于：所述偏振片的检偏方向修改设置为与光源组出射的光线偏振方向相同。

4.根据权利要求1所述的周期性扩展光源结构，其特征在于：所述1/4波片不与反射镜平行。

技术总结
本发明公开了一种周期性扩展光源结构，包括光源组、反射镜、偏振片和1/4波片，所述光源组中的各个光源依次排列，所述反射镜有两张，两张反射镜在左右方向上相对放置，反射面朝内，构成反射腔，所述偏振片设置在反射腔顶部，偏振片的检偏方向与光源组出射光线的偏振方向正交，其构成该周期性扩展光源的光线出口，所述1/4波片也有两张，一张1/4波片放置于一侧反射镜和光源组之间，另一张1/4波片放置于另一侧反射镜和光源组之间，两张1/4波片快轴方向均与光源组出射光线的偏振方向相差45°。解决物体经平面镜成像后，所成像为镜像，因而立体显示用光源组在经平面镜成像后会按相反顺序排列的而导致的现有光源无法实现周期性扩展的问题。

技术研发人员：赵百川,吕国皎,黄睿莹
受保护的技术使用者：成都航空职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16