[实用新型]一种新型的三维投影装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及彩色投影显示装置，特别是一种新型三维/二维可切换的彩色投影显示装置。

背景技术

近年来，针对高清晰度电视(HDTV)的应用，发展起了许多新型的显示技术，如：等离子体(PDP)显示技术、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)显示技术、数字微镜显示(DMD)技术、以及硅基液晶(LCoS)显示技术等等。中国专利No.01113471.2和No.02217356.0提出了一种单芯片彩色显示的新方案，其中，将LCoS技术与光学薄膜微滤光片技术结合在一起，组成彩色LCoS器件，该器件具有分辨率高、成本低、光学效率高、图像质量好、容易实现大规模生产等优点。

但是这些现实技术均为平面显示技术，不具有三维立体视觉效果。对显示技术发展的进一步要求是研制出具有立体视觉效果的显示装置来。为此，世界上有许多科研人员对此展开了研究。现今应用较多的一种彩色投影显示装置采用两片LCoS芯片和四个常规的偏振分光棱镜按“米”字型排列结合而成，各偏振分光棱镜相结合的交界面之间插入二分之一波片或偏振片，该装置可实现二维图像和三维图像的切换。但是这种装置中偏振分光棱镜数量较多(四个)，结构复杂，增加了制备工艺的难度并且生产成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型结构的三维立体彩色投影显示装置，

它具有结构简单、图像质量好、成本低等特点。

为了实现所述目的，本实用新型通过如下技术方案来实现：

本实用新型的三维投影装置包括：

(1)光源；

(2)第一偏振分光装置，接收光源发出的光，并将入射的光分离为偏振方向相互垂直、且出射方向不同的两束线偏振光；

(3)偏振光调制合成装置，用于对所述两束线偏振光分别进行调制并合成为一束成像光束，其中包括两个反射式微显示芯片和第二个偏振分光装置，所述偏振光调制合成装置位于所述两束线偏振光的出射位置处，其中所述两个反射式微显示芯片能根据输入其中各自的图像信息分别对所述两束线偏振光进行调制加入图像信息，所述经过调制的两束线偏振光最终进入第二偏振分光装置中，并在第二偏振分光装置中合成为一束成像光束；

(4)投影物镜，用于接收来自偏振光调制合成装置的成像光束，并将之投影成像。

优选的，本实用新型的三维投影装置中，所述偏振光调制合成装置中仅包括一个偏振分光装置。

根据本实用新型的一个具体实施方式中，所述偏振光调制合成装置中的两个反射式微显示芯片分别位于第一偏振分光装置分离出的两束线偏振光的出光位置处，并与光线成45°。

根据本实用新型的另一个具体实施方式中，所述偏振光调制合成装置中还包括两个能将入射偏振光的偏振方向旋转90°的反射镜，第一反射镜位于第一偏振分光装置分离出的两束线偏振光中的S偏振光的出光位置处，用于将该偏振光按原方向反射回第一偏振光分光装置中，所述两个反射式微显示芯片中的第一个反射式微显示芯片位于第一偏振分光装置的与第一反射镜相对的另一边，并且平行于该第一反射镜；第二偏振分光装置位于第一偏振分光装置分离出的两束线偏振光中的P偏振光的出光位置处，第二反射镜位于第二偏振分光装置的P偏振光的出光处，用于将P偏振光转换为S偏振光并将该偏振光按原方向反射回第二偏振光分光装置中，所述两个反射式微显示芯片中的第二个反射式微显示芯片位于第二偏振分光装置的该S偏振光的出光位置处，用于调制该S偏振光并将其按原方向反射回第二偏振分光装置。

优选的，本实用新型的三维投影装置中使用的光源为LED光源。更优选的，其中LED光源可为单一白色光源，或者为由红、蓝、绿三色LED芯片组组成的光源。

优选的，本实用新型的三维投影装置中，所述第一偏振分光装置和第二偏振分光装置可以为但不限于反射式偏振片、线栅偏振分光片和偏振分光棱镜(PBS)。

优选的，本实用新型的三维投影装置中，所述反射式微显示芯片还带有彩色滤光阵列。

优选的，本实用新型的三维投影装置中，所述反射式微显示芯片的表面贴有四分之一波片或偏振片。

本实用新型的三维投影装置中所使用的反射式微显示芯片可以为但不限于微机械反射镜片阵列、硅基液晶微显示器。

优选的，本实用新型的三维投影装置中，在所述第一偏振分光装置的线偏振光出射面和第二偏振分光装置的入射面处设置有半波片或偏振方向与穿过它的线偏振光的偏振方向平行的偏振片。