[發明專利]用于立體圖像投影儀的光學偏振裝置

在審

• 申請號: 201480030791.0
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN105324702A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: M·黃;C·布羅西爾;B·蔡勞德;S-P·德洛德
• 申請（專利權）人: VOLFONI研發公司
• 主分類號: G02B27/26
• 分類號: G02B27/26;G02B27/28;H04N13/00;G03B21/14;H04N13/04;G02B26/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發明涉及用于立體圖像投影儀的光學偏振裝置。本發明還涉及用于顯示立體圖像的系統和顯示立體圖像的方法。

背景技術

在已知的方式中，立體圖像的投影通常使用時間上多路傳輸的立體圖像的兩個子序列在屏幕上的交替投影。圖像的這些子序列中的一個旨在由觀看者的左眼看到，而圖像的另一個子序列旨在由觀看者的右眼看到，從而為觀看者創建凸現的印象。觀看者通常配備有立體眼鏡，立體眼鏡配置為允許觀看者的每只眼僅看到為其準備的圖像的子序列。特別地，已知具有無源立體眼鏡的顯示系統。在這類系統中，對圖像的兩個子序列應用不同的光學偏振狀態；立體眼鏡包括與每只眼相對的偏振濾光器，其配置為僅透過為這只眼準備的子序列。

該技術的已知缺點為，因為偏振器的光透射最多等于50％，所以立體圖像以降低的亮度顯示。降低的亮度不利于觀看者的觀看舒適性，并使得有必要依靠高發光功率的投影儀來彌補降低的亮度，從而導致過多的生熱和電消耗。

專利US7857455B2描述了將兩幅圖像重新組合在屏幕上的光學偏振裝置。這兩幅圖像由兩個光束產生，這兩個光束具有不同光學路徑并且具有由投影儀發出的完全相同的光束作為源頭。該裝置包括：

-分束器-偏振器，其能夠將入射光束分解成呈現第一光學偏振狀態的透射光束、和呈現不同于第一光學偏振狀態的第二光學偏振狀態的反射光束；

-光學反射器，其配置為修改反射光束的軌跡，使得能夠將所述反射光束和透射光束投影以形成完全相同的立體圖像；

-第一偏振調制器和第二偏振調制器，其分別能夠在第一光學偏振狀態和第二光學偏振狀態之間切換透射光束和反射光束的光學偏振，使得所述反射光束和透射光束均呈現完全相同的光學偏振狀態。

然而，該裝置呈現出許多缺點，諸如顯著的笨重性或者生產復雜，從而導致高成本。事實上，光束寬度的快速放大，結合該光束的連續反彈(最初作為在分束器-偏振器上的第一反射，并且然后作為在反射器上的第二反射)，迫使使用具有顯著放大率的光學組件，特別是對于反射器，從而使裝置的成本和笨重性逐步上升。此外，分束器-偏振器必須放置在明顯遠離投影儀的距離處，以便正確地運轉，從而涉及用于與入射光束相交的分束器-偏振器的顯著笨重性。此外，穿過分束器-偏振器的一級光束和首先在分束器-偏振器上反射接著在反射器上反射的二級光束之間的路徑長度差不可忽略，從而導致了從一級光束得到的圖像和從二級光束得到的圖像之間可感知的尺寸差異。

發明內容

因此，需要一種用于立體圖像投影儀的光學偏振器，其保證一級光束和二級光束的圖像尺寸完全相同，同時避免使用劣化圖像質量的昂貴、笨重的光學元件，并且同時保持高亮度。

此外，由于其小的尺寸和減少的重量，該系統將能夠安裝在市場上越來越普遍的諸如“無放映室(boothless)”之類的配置中，其中與常規放映室相比，空間大大減少。

因此，本發明涉及用于立體圖像投影儀的光學偏振裝置，如在所附權利要求中限定的那樣。本發明進一步涉及用于顯示立體圖像的系統，如在所附權利要求中限定的那樣。此外本發明涉及用于顯示立體圖像的方法，如在所附權利要求中限定的那樣。

附圖說明

參照附圖，根據下文以完全非限制性表示的方式給出的說明，本發明的其他特性和優點會清楚顯現，其中：

-圖1為根據本發明的實施例的示例的用于顯示立體圖像的系統的示意性側視圖；

-圖2為圖1的系統的光學偏振裝置的第一實施例的示意性側視圖；

-圖3為圖1的系統的光學偏振裝置的第二實施例的示意性側視圖；

-圖4為根據本發明的一個實施例的顯示立體圖像的方法的流程圖；

-圖5為由圖1的顯示系統投影到屏幕上的光束的示意性圖示；

-圖6和圖7分別為根據第一變體的配備有變形機制的鏡的側視圖和端視圖；

-圖8和圖9分別為根據第二變體的配備有變形機制的鏡的側視圖和端視圖；

-圖10和圖11為鏡和變形促動器的底視圖和側視圖；

-圖12和圖13為圖8和圖9中的鏡在兩種變形配置下的側視圖；

-圖14為使得可能修改鏡的承載部的支撐部的透視圖。

具體實施方式

本發明提出一種用于立體圖像的投影的光學偏振裝置，其特別地包括由接合在一起的兩個分束器-偏振器板所形成的偏振器光學元件。特別地，該偏振器光學元件配置為將立體圖像投影儀所發出的入射光束分成兩個反射光束和一個透射光束，透射光束和反射光束呈現不同的偏振。