3D成像方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种3D成像方法及装置，其仅通过一套成像设备实现3D成像，其中该成像设备具有如下三个功能：将源光线转换为线偏振光线、将所述线偏振光线通过法拉第效应转化为由偏振方向不同的两种线偏振光构成的混合偏振光线，以及根据所述混合偏振光线执行图像显示；观察者通过普通的偏振式3D眼镜即可获得偏振方向不同的左/右眼图像，从而可以在观察者大脑中合成3D图像。因此，与传统3D投影技术必须使用两套成像设备的情况相比，应用本申请实施例可以为每个3D成像系统省去一套成像设备，从而简化系统结构，降低系统成本；另外，偏振式3D眼镜成本较低，可以节省配置3D眼镜的投资，进一步降低系统成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学
，尤其涉及一种3D成像方法及装置。
技术介绍
随着三维(3 Dimens1ns，3D)成像技术的发展，其应用范围已普及到工业设计、模具设计、影视动漫等多个领域，给人们带来真实、立体的视觉享受。传统的3D成像系统通过两台完全相同参数的投影设备分别交替投射左眼图像和右眼图像，再通过相应的3D眼镜使左右眼图像在正确的时间透过相应的镜片进入人眼，进而人的大脑就可以根据左右眼的视差将左右眼图像合成为具有真实景深、无重影的三维立体图像。可见，上述3D成像系统采用两台投影设备分别投射左右眼图像，不仅导致系统结构复杂，还增加了系统成本。另外，与投影设备配套使用的3D眼镜一般包括快门式和偏振式两种。如果采用快门式3D眼镜，则会进一步提高系统成本，特别是影院等需要配置多个3D眼镜的应用场景，系统成本会更高；如果采用偏振式3D眼镜，则易发生重影现象，3D效果差，且易造成眼疲劳。因此，如何降低3D成像系统的成本，并保证其实现的3D效果，成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种3D成像方法及装置。本申请第一方面提供一种3D成像方法；该方法包括:通过起偏器件将源光线转换为线偏振光线；将所述线偏振光线射入施加有交变磁场的各向同性介质中，得到混合偏振光线；其中，所述混合偏振光线包括振动面夹角固定的第一线偏振光和第二线偏振光，且所述第一线偏振光的振动面与所述线偏振光线的振动面平行；根据所述混合偏振光线执行图像显示，使得观察者可以通过与所述第一线偏振光对应的第一检偏器件得到第一线偏振光对应的第一目标图像，并通过与所述第二线偏振光对应的第二检偏器件得到第二线偏振光对应的第二目标图像。结合第一方面，在第一方面的第一种可行的实施方式中，所述根据所述混合偏振图像光线执行图像显示，包括:通过数字微镜器件对所述混合偏振图像光线执行图像显示。结合第一方面，在第一方面的第二种可行的实施方式中，所述根据所述混合偏振图像光线执行图像显示，包括:通过液晶显示器件对所述混合偏振图像光线执行图像显示。本申请第二方面提供一种3D成像装置；该装置包括:偏振模块、偏转模块和成像丰吴块；其中，所述偏振模块用于，将源光线转换为线偏振光线；所述偏转模块包括各向同性介质和交变磁场发生器件，用于对将所述线偏振图像光线光线的振动面进行偏转，得到混合偏振图像光线光线；其中，所述混合偏振图像光线光线包括振动面夹角固定的第一线偏振光和第二线偏振光，且所述第一线偏振光的振动面与所述线偏振图像光线光线的振动面平行；所述成像模块用于，根据所述混合偏振光线执行图像显示，使得观察者可以通过与所述第一线偏振光对应的第一检偏器件得到第一线偏振光对应的第一目标图像，并通过与所述第二线偏振光对应的第二检偏器件得到第二线偏振光对应的第二目标图像。结合第二方面，在第二方面的第一种可行的实施方式中，所述成像模块包括:数字微镜器件。结合第二方面，在第二方面的第二种可行的实施方式中，所述成像模块包括:液晶显示器件。由以上技术方案可知，本申请实施例可以仅通过一套成像设备实现3D成像，其中该成像设备具有如下三个功能:将源光线转换为线偏振光线、将所述线偏振光线通过法拉第效应转化为由偏振方向不同的两种线偏振光构成的混合偏振光线，以及根据所述混合偏振光线执行图像显示；观察者通过普通的偏振式3D眼镜即可获得偏振方向不同的左/右眼图像，从而可以在观察者大脑中合成3D图像。因此，与传统3D投影技术必须使用两套成像设备的情况相比，应用本申请实施例可以为每个3D成像系统省去一套成像设备，从而简化系统结构，降低系统成本；另外，偏振式3D眼镜成本较低，可以节省配置3D眼镜的投资，进一步降低系统成本。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。【附图说明】此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是本申请实施例提供的一种3D成像方法的流程图。图2是本申请实施例所应用的法拉第效应的原理图。图3是本申请实施例提供的3D成像方法的原理图。图4是本申请实施例提供的一种3D成像装置的结构示意图。【具体实施方式】这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。图1为本申请实施例提供的一种3D成像方法的流程图图。如图1所示，该方法包括以下步骤。SI 1、通过起偏器件将源光线转换为线偏振光线。S12、将所述线偏振光线射入施加有交变磁场的各向同性介质中，得到混合偏振光线。其中，所述混合偏振光线包括振动面夹角固定的第一线偏振光和第二线偏振光，且所述第一线偏振光的振动面与所述线偏振光线的振动面平行。S13、根据所述混合偏振光线执行图像显示，使得观察者可以通过与所述第一线偏振光对应的第一检偏器件得到第一线偏振光对应的第一目标图像，并通过与所述第二线偏振光对应的第二检偏器件得到第二线偏振光对应的第二目标图像。线偏振光在各向同性(即物体的物理、化学等方面的性质不会因方向的不同而变化)的介质中传播时，在平行于光传播方向的磁场作用下，振动面会发生偏转(即光矢量发生偏转)，该现象称为法拉第效应，又称磁致旋光效应。所谓振动面，即光的振动方向与传播方向构成的平面，也即光矢量方向与光传播方向构成的平面。如图2所示，为便于描述相关矢量方向，建立空间直角坐标系Ο-xyz，其中，X轴正方向为光传播方向轴正方向的光矢量E，其振动面为X轴和z轴构成的平面S1，当其经过平行于X轴的磁场B时，光矢量E以X轴为轴心，在垂直于光传播方向的平面S0内旋转，得到光矢量E’，相应的，振动面以X轴为轴心向1轴负方向旋转，由S1旋转为E’和X轴构成的平面S2 ;其中，光矢量或振动面转过的角度Φ称为法拉第转角，其大小计算公式为Φ = VBd(B为磁场强度，d为光线在该磁场中经过的路径长度，V为费尔德常数)。本申请实施例根据以上原理，将单一线偏振光转化为光矢量方向不同的两束线偏振光(即上述混合偏振光线)。如图3所示原理图，为便于描述相关矢量方向，建立空间直角坐标系Ο-xyz，其中，X轴正方向为光传播方向。源光线L1为自然光(非偏振光)，其光矢量方向包括垂直于z轴的所有方向(即y轴和z轴构成的平面内的所有矢量方向)。为实现法拉第效应，在步骤S11中，通过起偏器件T1 (如偏振片)对源光线L1进行过滤，得到光矢量方向只限于固定的两个相反方向的线偏振光线L2。例如，图3所示起偏器件T1只允许光矢量方向为z轴正方向和z轴负方向(可以统称为平行于z轴的方向)的光线透过，其他方向的光线均被滤除，从而得到L2的波形为图3所示的平面直角坐标系0-χζ中的正弦(余弦)曲线。在步骤S12中，在交变磁场B0的作用下，对线偏振光线L2进行偏转；其中，该交变磁场的磁场强度与L2传播方向平行。由于在一定的介质中，无论线偏振光沿磁场方向相同或逆磁场方向传播，光矢量的偏转方向不变，故在交变磁场B0的大小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D成像方法，其特征在于，包括：通过起偏器件将源光线转换为线偏振光线；将所述线偏振光线射入施加有交变磁场的各向同性介质中，得到混合偏振光线；其中，所述混合偏振光线包括振动面夹角固定的第一线偏振光和第二线偏振光，且所述第一线偏振光的振动面与所述线偏振光线的振动面平行；根据所述混合偏振光线执行图像显示，使得观察者可以通过与所述第一线偏振光对应的第一检偏器件得到第一线偏振光对应的第一目标图像，并通过与所述第二线偏振光对应的第二检偏器件得到第二线偏振光对应的第二目标图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁捷，甄焱鲲，
申请(专利权)人：广州优视网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44