[實用新型]立體投影成像裝置及系統

有效

• 申請號: 201720589933.8
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN207051654U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 時國慶;高建輝
• 申請（專利權）人: 青島睿沃豐視覺科技有限公司
• 主分類號: G03B35/18
• 分類號: G03B35/18;G03B21/28;G03B21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及立體投影技術領域，特別是一種立體投影成像裝置及系統。

背景技術

立體投影儀以幀順序依次轉換播放兩個不同序列的圖像，目前主流為左眼圖像和右眼圖像，一個序列由左眼看到，另一個序列由右眼看到，相互交替呈現的就是立體的圖像。觀看者通常佩戴有立體眼鏡，通過立體眼鏡觀看者的每只眼僅能夠看到為其準備的圖像的子序列。目前已有用于被動式立體眼鏡的立體成像系統。最初從投影機出來的不同序列的圖像為非偏振狀態光束，通過立體成像系統配置的偏振分光器將非偏振狀態光束轉化為偏振態光束。

然而，現有的立體投影成像裝置大多存在較大的光能損失或者光能散射以及色差等問題，投影得到的圖像質量不佳。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供一種能夠進行光路回收減小光能損失并提高投影成像質量，并且適用于低投射比影院環境的高光效立體投影成像裝置及系統。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種立體投影成像裝置，包括：

偏振分光器，所述偏振分光器為偏振分光棱鏡組合或偏振分光板，用于將入射光分為一透射光束和兩個反射光束，所述偏振分光器設有兩個偏振反射膜，兩個偏振反射膜沿系統中線對稱，組成角度90°±15°，所述棱鏡的反射出射面沿系統中線對稱，組成角度90°±15°；

反射元件，沿入射光線的中心線對稱分布有兩個，用于將偏振分光器反射的兩個反射光束反射到屏幕，所述反射元件采用高反射偏光元件，所述高反射偏光元件由保護層、反射層、吸收層、玻璃基板構成，可以有效的保護光路不受雜光的影響，將上下光路多余的P偏振態光吸收，提高反射效率，以此提高整個系統的光效；

反射元件調整結構，根據光束投影的需求通過機械調控進行空間位置和面形變換，完成對反射光束的大小和位置的調節，以實現光路的重合；

光束大小調整組件，用于調節透射光束和兩個反射光束的大小，使三個光路在屏幕上重合，同時調節光束的散射以及消除光路中的雜光，配合系統其他光學元件對光路進行修正，所述光束大小調整組件為單個透鏡或多個透鏡組合。

線偏振器，用于過濾掉反射光路中的雜光，修正光路的調整；

偏振調制器，用于調制三路光束，所述偏振調制器有兩個，兩個偏振調制器在工作狀態下相差1/2λ，通過兩個偏振調制器的高頻率開關切換，使光束實現兩個光學偏振狀態的光束分離，以對應被動式圓偏光眼鏡的兩個鏡片的不同的偏光濾光器；

偏振態轉換器，用于改變光束的偏振狀態，使三個光束具備相同的光學偏振態，所述偏振態轉換器具備波長帶寬調整功能。

進一步地，所述偏振分光器兩側分別設有一個AR防反射膜，所述AR防反射膜鍍在棱鏡反射出射面，減小光路反射。

進一步地，所述反射元件的投影反射區域設計為具有一定的曲率半徑的區域。

進一步地，所述偏振態轉換器包括至少三層光學膜，具有光學補償功能，改善色差及色散問題。

進一步地，所述透鏡組合設置在偏振分光器前和/或上光路線偏振器前和/或下光路線偏振器前和/或中間光路偏振調制器前，根據影院投射比的需求調整透鏡或透鏡組合的數量及透鏡組合平凹透鏡和平凸透鏡的相對位置。

一種立體投影成像系統，包括立體投影儀，金屬幕或者具備立體成像要求的幕布和上述立體投影成像裝置，所述立體投影儀以幀順序依次轉換播放兩個不同序列的圖像，所述立體投影成像裝置接收立體投影儀切換播放兩個不同序列的圖像的頻率信號，來進行對第一偏振調制器和第二偏振調制器的控制，完成對兩個不同序列的圖像分離成兩個不同光學偏振狀態的光束，以對應被動式圓偏光眼鏡的兩個鏡片的不同的偏光濾光器。

與現有技術相比，本實用新型有益效果：

1、反射元件調整結構可以調節光束大小，解決光束在屏幕未能完全重合造成的圖像質量變差的問題。

2、光束大小調整組件，根據需要，放置位置的不同，可以調節透射光束和兩個反射光束的大小，使三個光路在屏幕上重合，同時調節光束的散射；同時調節光束的散射以及消除光路中的雜光，配合系統其他光學元件對光路進行修正；尤其在低投射比環境的影院，在前道光路放置光束大小調整組件，有利于縮小系統主要光學元件大小。

3、對于影院不同的投影距離，投影光線的發散角以及透射光路和反射光路到屏幕的路程都是不一樣的，這樣在屏幕上的投影尺寸也不一樣，系統對反射元件的投影區域設計了一定的曲率半徑，以匹配4-30米的投影范圍都能通過反射元件的上下左右旋轉以及面形變化等機械調控達到三個光路的重合。