[发明专利]用于立体投影的偏振转换系统和方法

说明书

本发明涉及用于立体投影的偏振转换系统和方法。偏振转换系统将来自非偏振的图像源的光分为第一偏振态(SOP)和正交的第二偏振态，并且在第一和第二光路上引导所述偏振光。所述光路中的仅一个上的光的偏振态被转化为正交的态，从而两个光路均具有相同的偏振态。偏振调制器将在所述第一和第二光路上的光时间调制为第一和第二输出偏振态。第一和第二投影透镜向投影屏幕引导在所述第一和第二光路上的光，以形成基本上重叠的偏振编码图像。所述偏振调制器可以位于所述投影透镜之前或之后。所述偏振编码图像可以采用具有适当的偏振滤光片的眼镜来观看。

本申请是2008年5月9日递交的申请号为200880023761.1、发明名称为“用于立体投影的偏振转换系统和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开的实施方案总地涉及偏振编码图像的投影，并且，更具体地涉及用于将偏振编码图像传送到投影屏幕的偏振转换系统和方法。

背景技术

图1是示意图，图示示例性保偏(polarization preserving)显示系统100。所述显示系统100包括投影屏幕102和偏振滤光眼镜104。立体三维(3D)图像是通过偏振滤光眼镜104采用顺序地显示左和右透视图像的单个保偏屏幕102来观察的。偏振滤光眼镜104含有交替正交偏振的两个透镜106和108。

3D图像可以采用在投影仪的偏振控制编码，并且采用偏振滤光眼镜解码左和右透视图像而被合成(参见，如：共同拥有的授予Lenny Lipton等人的题为“Method and systememploying a push-pull liquid crystal modulator(采用推拉液晶调制器的方法和系统)”的美国专利号4,792,850以及于2006年6月14日递交的题为“AchromaticPolarization Switches(消色差偏振开关)”的美国专利申请序列号11/424,087，所述专利和专利申请两者针对所有目的通过引用被整体并入本文)。

在投影透镜之后的偏振控制的常规实现示于图2中。从透镜的输出发出接近平行的光线(看起来似乎是源于所述透镜之内的光瞳)，并且会聚以在远端屏幕上形成光斑。图2中的光线束A、B和C是在投影屏幕的底部、中部和上部形成光斑的束。如图2中所描绘的，从投影透镜发出的光被随机地偏振化为S和P偏振光两种。所述光通过线偏振器，导致在所述偏振器之后的单个偏振态。正交的偏振态被吸收(或被反射)，从而偏振器之后的光通量小于原始通量的50％(导致较暗淡的最终图像)。偏振开关与图像帧同步，并且从偏振开关出来的偏振态是交替的，在屏幕上产生交替正交偏振的图像。偏振选择眼镜104允许一种偏振的图像通过到左眼，并且正交偏振的图像通过到右眼。通过对每只眼睛呈现不同的图像，而可以合成3D图像。

该系统目前在电影院中使用。然而，典型地，该系统设计却有这样的不利，即被偏振器吸收了多于50％的光，以及由此得到的图像典型地较之传统的2D影院暗淡50％以上。此外，时序(time-sequential)立体3D还减少了多于50％的亮度。较暗淡的图像可以因此限制用于3D应用的影院的大小和/或为观众提供较不理想的观看体验。

发明内容

本公开针对上面提及的问题以及其他问题，提供用于立体投影的偏振转换系统和方法。总地来说，偏振转换系统将来自非偏振的图像源的光分为第一偏振态(SOP)和正交的第二偏振态，并且在第一和第二光路上引导所述偏振光。所述光路中的仅一个上的光的偏振态被转化为正交的态，从而两个光路均具有相同的偏振态。偏振调制器将在所述第一和第二光路上的光时间调制为第一和第二输出偏振态。第一和第二投影透镜向投影屏幕引导在所述第一和第二光路上的光，以形成基本上重叠的偏振编码图像，所述偏振编码图像较之所引用的现有技术的系统亮得多。所述偏振编码图像可以采用具有适当的偏振滤光片的眼镜来观看。