[发明专利]立体投影光学系统

说明书

技术领域

本发明关于一种投影光学系统，尤其是一种具有立体投影显示功能的立体投影光学系统。

背景技术

近年来，图像投影仪，尤其数字投影仪，作为向观众显示多种信息的工具已经逐渐流行。一般，这些投影仪用于将由计算机生成的图像投影到屏幕上。对观看者来说，图像投影仪投影的图像通常看起来是平面二维图像，除图像本身外无法显示任何图像景深信息。这种显示可以适用于显示多种信息。但是，在某些情况下，观看者希望能有比二维显示能够更大程度地显示图像的景深或结构特征的投影仪。

使二维显示的图像能给出图像景深的一种方式是通过立体地显示图像。立体图像，通常称为“三维”或“3D”图像，在观看者看来具有深度尺寸。这些图像包括分开的、叠全的左眼和右眼图像，这些图像设置成模仿人的左右眼观看时，由于人眼睛间隔引起的三维物体表面的微小差别，而具有的景深图像。左眼和右眼图像是这样显示的，即观看者的右眼看不到左眼图像，左眼看不到右眼图像。这种显示方式一般借助于观看者佩戴的光学滤光镜。

通常显示立体图像的方式是使用两个分开的图像投影系统分别来投影左眼图像和右眼图像。而这种系统在成功地用于形成立体图像的同时，系统的成本和重量则比单个投影仪的要高很多。而且，两个投影仪要求光学对准相对困难并比较费时。还有，由于这两个系统的重量和体积，使这种系统在两个位置之间移动起来特别困难，还有存在潜在的图像对准的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种单个的能够投影立体图像的立体投影光学系统。

一种立体投影光学系统，其包括：

一个第一偏振分束器，该第一偏振分束器用于将入射光分成偏振状态相互垂直的第一偏振光和第二偏振光；

一个第一、第二穿透式空间光调制器，分别对应设置于所述第一偏振分束器的第一、第二偏振光的出射方向上；

一个第二偏振分束器，该第二偏振分束器设置于所述第一、第二穿透式空间光调制器的出射光的光路上；

从所述第一偏振分束器出射的第一偏振光被投射入第一穿透式空间光调制器，该第一穿透式空间光调制器将该第一偏振光调制成第二偏振光发射出去，并透过第二偏振分束器发射出去；

从所述第一偏振分束器出射的第二偏振光被投射入第二穿透式空间光调制器，该第二穿透式空间光调制器将该第二偏振光调制成第一偏振光发射出去，该第一偏振光经第二偏振分束器后反射出去。

上述的立体投影光学系统通过为第一、第二穿透式空间光调制器分别输入载有不同信息的光，而该第一、第二穿透式空间光调制器所形成的两幅图像分别以第一偏振光和第二偏振光通过投影透镜投影出去，当观看者的左右眼分别戴上检偏方向相互垂直的两片偏振片，就可以观察到立体的图像信息。

附图说明

图1是本发明第一实施例的立体投影光学系统的结构示意图；

图2是图1的立体投影光学系统的另一种结构的示意图；

图3是在图1的立体投影光学系统设置有多个偏振片的结构示意图；

图4是本发明第二实施例的立体投影光学系统的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明作更进一步的说明，举以下较佳实施例并配合附图详细描述如下。

请参阅图1，为本发明所提供的第一实施例的立体投影光学系统100的结构示意图。该立体投影光学系统100包括沿光路方向依次设置的一光源组件11、一个第一偏振分束器12，分别设置于第一偏振分束器12不同出射光路上的第一、第二反射装置13、14，分别设置于所述第一、第二反射装置13、14的出射光路上的第一、第二穿透式空间光调制器15、16，一个设置于所述第一、第二穿透式空间光调制器15、16出射光路上的第二偏振分束器17，以及一个设置于第二偏振分束器17出射光路上的投影透镜18。

所述光源组件11包括依光路设置的一个照明光源111、一个色轮112以及一个积分器113。所述照明光源111发射包括显示彩色图像所需的红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)的白光。该光源11可以为卤素灯、金属卤化物灯或氙灯等。在本实施例中，该光源11为卤素灯。所述色轮112包括红、绿、蓝三色区，其可在电机(图未示)的带动下高速旋转，以给投影光路配以各种色彩。所述积分器113用来均匀化和有效地使用光源11发出的光。