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3D眼镜的工作原理基于偏振光技术。屏幕同时显示两幅图像，分别对应左眼和右眼的视角。这两幅图像的光线被赋予不同的偏振方向。在线偏振系统中，左眼图像的光线偏振方向通常为正45度，右眼图像的光线偏振方向为负45度。
3D眼镜的关键在于其镜片的偏振特性。左镜片是一个偏振片，其透振轴方向与屏幕发出的左眼图像偏振方向一致，即正45度。右镜片也是偏振片，其透振轴方向与右眼图像偏振方向一致，即负45度。当偏振光通过偏振片时，只有振动方向与透振轴平行的光能够通过，垂直方向的光则被阻挡。
现在我们来看左眼光线通过左镜片的过程。屏幕同时发出正45度和负45度的偏振光。当这些光线到达左镜片时，由于左镜片的透振轴方向为正45度，只有振动方向与透振轴平行的正45度偏振光能够顺利通过镜片，到达左眼。而振动方向与透振轴垂直的负45度偏振光则被镜片阻挡，无法通过。这样，左眼就只能接收到屏幕发出的左眼图像信息。
同样地，我们来看右眼光线通过右镜片的过程。屏幕发出的正45度和负45度偏振光同时到达右镜片。由于右镜片的透振轴方向为负45度，只有振动方向与透振轴平行的负45度偏振光能够通过镜片，到达右眼。而正45度偏振光由于振动方向与透振轴垂直，被右镜片完全阻挡。这样，右眼就只能接收到屏幕发出的右眼图像信息，与左眼形成了完美的互补过滤效果。
最终，通过偏振光技术的巧妙应用，3D眼镜成功实现了图像分离。左眼只能接收到经过正45度偏振的左眼图像，右眼只能接收到经过负45度偏振的右眼图像。这两幅图像代表了同一场景的不同视角，具有微小的视差。当这两幅略有差异的图像同时传入大脑时，大脑会自动将它们合成为一幅具有深度感的立体图像，从而产生逼真的3D视觉效果。这就是3D眼镜偏振光原理的完整工作过程。