[实用新型]立体投影光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及立体成像领域，尤其涉及一种立体投影光学系统

背景技术

成像技术不断发展，像素越来越高，我们能够在更大的屏幕上看到更清晰明亮、色彩丰富的视频和图形，但它们始终有一个限制，即它们是二维的。我们眼睛所看到的真实世界不只是简单的平面图像，而是具有景深的立体三维，这种感知三维的能力是视网膜不一致(或称为左右眼看一个物体位置的轻微偏移)的一个副功能。因此如果要设计一个立体投影装置，它必须要模拟人类在观看物体时视网膜成像的这种视差。这种感觉暗示我们，看到的就是真实的(或几乎是真实的)，而不是平面的二维的。

立体投影是通过光的偏振原理来实现的，立体投影光学系统产生两种偏振方向互相垂直的偏振光投影到屏幕上。而偏振光投射到投影幕上再反射到观众位置时偏振光方向须不改变，观众通过偏光眼镜每只眼睛只能看到相应的偏振光图像，从而在视觉神经装置中产生立体感觉。

现有技术中主流的立体投影是采用两台投影机同步放映图像，两台投影机前的偏光片的偏振方向互相垂直，让产生的两束偏振光的偏振方向互相垂直。这种技术获得的立体效果较好，但是在播放时需要两台投影机，因此存在以下缺点：1、在安装时必须采取一系列的措施将两台投影机相对固定，因此安装复杂，只适合在一些大型场合的固定使用。2、占用的空间较大。3、价格高。4、需要对两台投影机进行调试，因此不容易调试。

针对以上现有技术的缺点，2005年10月5日公开的申请号为“200510025141.x”(公开号：CN1677222A)的中国专利公开了“一种单芯片单色轮立体投影光学引擎”，只需要采用一台投影机就可以实现立体投影，但是该立体投影光学引擎中使用的部件较多，结构复杂。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有技术中的立体投影光学系统使用的部件较多，结构复杂。

为解决上述问题，本实用新型提供一种立体投影光学系统，包括：

发光装置，用于发出光线；

偏振分光器件，用于接收所述发光装置发出的光线，并将其转换成两束偏振方向互相垂直的偏振光出射；

投影装置，用于接收所述偏振分光器件出射的偏振光并将接收的偏振光成像。

可选的，所述偏振分光器件包括第一面、第二面、偏振分光面、第三面、第四面，所述第一面、第二面与偏振分光面之间的夹角为布儒斯特角；

从所述第一面垂直入射的光线经所述偏振分光面折射后为P光从所述第三面透射出所述偏振分光器件，经所述偏振分光面反射后为S光从所述第四面透射出所述偏振分光器件；

从所述第二面垂直入射的光线经所述偏振分光面折射后为P光从所述第四面透射出所述偏振分光器件，经所述偏振分光面反射后为S光从所述第三面透射出所述偏振分光器件。

可选的，所述发光装置包括：第一组光源、第二组光源、第一会聚透镜、第二会聚透镜；

所述第一组光源和第一会聚透镜位于第一面一侧，第一会聚透镜位于第一组光源和第一面之间；第二组光源和第二会聚透镜位于第二面一侧，第二会聚透镜位于第二组光源和第二面之间；

所述投影装置位于所述第三面一侧，接收从第三面出射的偏振光。

可选的，所述投影装置包括：反射镜、棱镜组、一个数字微镜芯片和投影物镜组；

所述反射镜位于所述第三面一侧，用于反射从所述偏振分光器件中出射的偏振光；所述棱镜组位于所述反射镜反射的偏振光的光路上，用于接收所述反射镜反射的偏振光并使其射入所述数字微镜芯片中，所述投影物镜组用于接收从数字微镜芯片中出射的偏振光并将其会聚成像。

可选的，所述投影装置包括：反射镜、棱镜组、三个数字微镜芯片、色分离合成棱镜、投影物镜组；所述色分离合成棱镜具有三个分色面，所述三个数字微镜芯片分别位于三个分色面一侧；所述色分离合成棱镜用于使射入其内的白色光线分色，并将射入其内的单色光线合色；

所述反射镜位于所述第三面一侧，用于反射从所述偏振分光器件中出射的偏振光；

所述棱镜组位于所述反射镜反射的偏振光的光路上，且位于所述色分离合成棱镜与所述投影物镜组之间，用于接收所述反射镜反射的偏振光并接收从所述色分离合成棱镜出射的偏振光；

所述色分离合成棱镜接收从所述棱镜组出射的偏振光且分色后，将单色的偏振光射入对应的数字微镜芯片，并且接收从所述三个数字微镜芯片反射的单色偏振光对其合色后使其射入棱镜组；

所述投影物镜组用于接收从所述棱镜组出射的偏振光并将其会聚成像。