[发明专利]高分辨率3D投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字微镜器件(DMD)投影系统。具体地，本发明涉及高分辨率3D DMD投影系统。

背景技术

随着诸如数字光处理器(DLP)之类的数字微镜器件(DMD设备)的出现，存在将数字投影技术整合到电影院中用于整个公众观看的需要。然而，至今为止，DMD(以及特别是DLP)还没有发展到原始分辨率(nativeresolution)能力以便允许符合显示质量的工业标准的、用于大场合的可接受图像。具体地，电影与电视工程师学会(SMPTE)发布了这样的标准，其被电影行业的不同成员所较好地奉行。一种这样的标准适用于阅览室和影院中的数字电影发行原版(DCDM)(包含放映所需的所有声音、画面和数据元素的数字包)的显示。SMPTE标准的要求是，用于投影图像的像素数必需至少是2048×1080(2K×1K像素)。该标准还要求当从参考观看距离观看时，像素的网孔(mesh)(器件架构)必须不可见。尽管许多DMD/DLP投影仪达到了关于分辨率的最低要求，但是那些投影仪不能达到该标准的第二要求，这是因为适当的参考观看距离小到足够导致像素网孔可见。因此，当前DMD/DLP投影仪具有2K×1K的分辨率，这可能不适合于观看距离小的(比如IMAX影院)以及防止从适当观看距离处出现像素网孔的大多数商业影院，DMD/DLP投影仪必须具有大约4K×2K的分辨率(这在当前是商业上不可获得的)。

通过将投影的图像转换成所谓的三维(3D)图像，投影的二维(2D)图像可以随着深度的出现而增强。这通过与要由观看者的右眼观看的图像不同地光偏振要由观看者的左眼观看的图像而实现。当观看者通过使用偏振滤光透镜观看偏振的图像时，观看者感受到3D效果，该偏振滤光透镜通常被配置为具有为观看者的左眼使用的偏振滤光片和为观看者的右眼使用的不同地偏振的滤光片的“3D观看眼镜”。当3D观看眼镜被用于观看3D图像时，观看者的左眼仅看到为了透过与左眼相关的偏振滤光片而适当偏振的光，观看者的右眼仅看到为了透过与观看者的右眼相关的偏振滤光片而适当偏振的光。上述显示3D图像的方法已知为被动3D观看，其中投影仪以双倍的典型帧速率交替左眼信息与右眼信息，并且在投影仪镜头前的屏幕/滤光片/偏振阻断以如下方式交替投影图像的偏振：使得每只眼睛的图像透过如上所述的一副被动立体眼镜的相应偏振滤光片。相对被动3D观看的选择是主动3D观看，其中每个观看者配戴具有与投影仪同步工作的LCD遮光器的眼镜，使得当投影仪显示左眼图像时，主动立体眼镜的右眼遮光器关闭，并反之亦然。用于提供3D图像的当前系统的一个问题是，放映员必须将外部专用设备附加并配置给标准投影仪，这是昂贵并且耗时的要求，也导致技术故障。此外，当放映员再次希望仅投影2D图像时，必须人工移除或关闭专用设备。另外，将这种设备附于与投影镜头表面平行的投影仪带来了如下风险，光将反射回到该光发源的成像器(imager)，经常导致彩色作品中的较低图像质量以及黑白作品中所不期望的对比率变化。尽管存在许多显示3D图像的先进方法，但仍然存在改善的空间。

现在参考图1，示出了典型的三色棱镜100。棱镜100典型地利用三芯片数字微镜器件投影仪使用。如所示，光束102进入棱镜100，并且在已知的光学镀膜方法的作用下，取决于光波长，被选择性地反射或透射。此外，诸如在棱镜100组件之间提供小气隙之类的已知全内反射技术可以用于控制光束100的划分分量的反射。在已经被分离为三色分量后，每个光束102的颜色分量被导向数字微镜器件，并被该数字微镜器件选择性地反射出棱镜100。具体地，数字微镜器件104反射光束102的蓝色分量，数字微镜器件106反射光束102的绿色分量，数字微镜器件108反射光束102的红色分量。可以按已知方式单独控制每个数字微镜器件104、106、108，以产生从棱镜100投影的组合彩色图像。

因此期望开发一种能够显示高分辨率3D图像的改进投影系统。

发明内容

本发明针对高分辨率3D投影系统，其具有：光源，用于产生并发射光；半透明可旋转鼓，具有不同地偏振的部分，用于接收从其通过的光；多个数字微镜器件成像仪，被配置为接收并反射从鼓透射的光，其中光束能够通常垂直地通过鼓的外壁。