[發明專利]多源高性能立體投影系統

有效

• 申請號: 201010173485.6
• 申請日: 2005-05-05
• 公開（公告）號: CN101819376A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 史蒂文·查爾斯·里德;馬修·阿諾德·奧多爾
• 申請（專利權）人: 圖象公司
• 主分類號: G03B35/20
• 分類號: G03B35/20;H04N13/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

本申請是分案申請，其原案申請的申請號為200580014473.6， 申請日為2005年5月5日，發明名稱為“多源高性能立體投影系 統”。

技術領域

總的來說，本發明涉及一種投影系統，更具體地，涉及一種多 源高性能立體投影系統。

背景技術

自從二十世紀七十年代以來，大格式2D和3D電影投影已經 為觀眾提供了沉浸劇院體驗，并且很好地建立了投影技術。大格式 (70mm)商業展示者受益于由相同的投影系統展現二維(“2D”) 和三維(“3D”)電影的能力。這增加了他/她的投資收益。如果在 2D和3D操作模式下投影系統均能有效地運行，那么經營者能受益。

在標準35mm和大格式70mm投影設備之間存在技術上的差 別。由70mm/15perf格式提供的大電影畫格(film?frame)的尺寸造 成了所有這些差別。大格式電影畫格的尺寸大約是標準35mm電影 畫格尺寸的十倍。由此，關于大格式投影系統的幾乎所有方面一般 都比其標準35mm電影畫格更大、更快或功率更大。大格式技術的 限定特征是所需大功率的照明系統，以照明水平移動的70mm寬膠 片。

投影系統中的照明系統是運行該系統成本中的重要因素。弧光 燈具有有限的使用壽命(1000小時)，因此必須持續地監控弧光燈， 并且當其不再符合性能要求時周期性地予以替換。燈的替換是一項 潛在危險的任務，需要由受過訓練的個人進行謹慎的校準過程。

高功率燈消耗非常大量的電能，并產生極大量的熱量。熱量通 常從投影室中排出并排到室外，所以空調必須足夠使小投影廳制 冷。這就對展示者產生了增加的使用費用。在放映過程中關閉燈以 節約成本并不是一個經常可行的選擇。標準高能弧光燈一般不能熄 滅和重啟，才不會對弧光燈的使用壽命造成損害(每次燈開啟損失 1.5到2.5小時壽命)。

對于3D投影來說，對照明系統的要求可能加倍還多。在兩個 通道的一些情況下，每個眼睛對應一個通道，從兩個物理上分離但 同步的投影儀同時投影，其中，每個投影儀都具有自己的膠片夾。 每個通道可以不同的偏振進行偏振，且兩個偏振互相垂直。在其它 情況中，單通道用于順序地投影每個眼睛。通過單通道3D投影儀， 投影儀可具有能夠交換每個眼睛的偏振器或對于被投影的圖像同 步使用的活性LCD玻璃。照明的偏振導致與沒有偏振的2D投影顯 示相比超過50％的光損失，同時屏幕亮度需要保持不變。使用活性 玻璃還導致與2D投影相比的光損失。這導致在3D和2D顯示之間， 屏幕亮度存在顯著差別。標準弧光燈只可在接近其全額輸出功率的 狀態下工作(以保護燈的使用壽命)，因此，在現有系統中，調節 燈的功率以補償變化的2D和3D的功率要求并不是可行的選擇。

對于長期荷載的2D投影，存在額外的光無效。對容納膠片的 卷軸單元的物理尺寸的限制要求這些長期荷載的顯示在兩個不同 的卷軸單元之間分離。通過系統的一個通道播放顯示的第一部分， 然后轉換為通過第二通道播放顯示的最后部分。與燈點亮相關的不 利結果通常導致在整個顯示過程中需要上和下通道燈保持開啟。

大膠片格式不僅要求更有力的照明系統，還要求傳送比70mm 格式的電影畫格大很多的所需均勻性和穩定性的照明系統。大格式 照明系統的性能要求超過標準35mm系統的要求。

一些傳統的投影系統使用多個燈。例如，美國專利第4,916,485 號披露了具有可用于大格式電影的3D和2D投影的具有并排光源 的投影系統。雖然該投影系統使用兩個燈，但是對于每個通道只有 一個燈，沒有提供標準立體投影系統的優點。具體地，沒有平衡2D 和3D運行模式之間的光級，而沒有發生效率的顯著損失的方法。

美國專利第3,914,645號披露了用于以照相投影儀的方式使用 的多燈單元。‘645專利提供了單燈投影儀，其具有多個安裝在可以 旋轉的轉盤上的“備份”燈以將連續的燈移入工作位置的，從而當其 失效時自動替換燈。在美國專利申請第2003/0128427號中披露了用 于使用雙投影儀燈的系統。其使用雙光源和偏振光學器件，以在一 個光源和另外一個光源之間選擇，每次使用一個光源。美國專利第 6,545,814號披露了用于使用集成在集成桿上的棱鏡結構結合多個 用于電子投影儀的弧光燈源的方法。