[发明专利]立体图像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体图像装置，其能够透射由入射图像信号构成的光的一部分并反射所述光的其余部分以使所述光分离，并使分离的光汇聚在屏幕上以增强亮度。

背景技术

图1是示出了常规偏振分束器的视图。

当具有处于混合态的P偏振光和S偏振光的光入射到偏振分束器(PBS)1上时，P偏振光透射通过偏振分束器1，而S偏振光被偏振分束器1反射。

反射的S偏振光和透射的P偏振光通过菱形棱镜2和3以相同的方向引导。

例如，P偏振光透射通过棱镜，然后通过半波片(延迟器)4变成S偏振光。

因此，具有处于混合态的P偏振光和S偏振光的光通过偏振分束器变成相同的偏振光，例如S偏振光。换言之，具有处于混合态的P偏振光和S偏振光的光具有相同的方向。

利用常规偏振分束器的立体图像装置的工作原理如下。参照美国专利7,857,455号。

如图2所示，从在投影仪中产生图像的图像表面5中发射的光通过投影透镜6，然后被偏振分束器7分成两条光束。

换言之，具有S偏振态和P偏振态的光被偏振分束器7反射或透射通过偏振分束器7。

透射或反射的P偏振分量在通过半波延迟器8时变成S偏振光。S偏振光经由反射部件9和10、起偏器11和调制器12汇聚到投影屏幕上。

调制器12可以例如根据电信号改变偏振态/偏振方向。

另一方面，被偏振分束器7反射的S偏振分量在维持S偏振光在相同方向的状态下经由反射部件13到达投影屏幕。

因此，从图像表面5发射的具有混合偏振态/偏振方向的光变成单一的S偏振光。

但是，利用常规偏振分束器的立体图像装置具有以下问题。

通常，投影仪的垂直出射角为大约15°。在图3中示出了出射角为15度的情况。为了简单起见，图3中省略了起偏器和调制器。

假设偏振分束器和反射部件16之间的距离以及偏振分束器和另一个反射部件17之间的距离分别是h1和h2，且各个反射部件16和17与屏幕18之间的距离分别为L1和L2。

在这种情况下，被反射部件16反射的光和从投影仪发射的光的光轴之间的角θ1为TAN^-1(h1/L1)，被反射部件17反射的光和从投影仪发射的光的光轴之间的角θ2为TAN^-1(h2/L2)。

附图标记161表示被反射部件16反射的光，附图标记171表示被反射部件17反射的光。

由于角度θ1和θ2产生的屏幕18上的图像失真如下。图4是示出了图3中的部分(A)的放大图。

参照图4，附图标记161表示被反射部件16反射的光，附图标记171表示被反射部件17反射的光。

另外，附图标记162表示被反射部件16反射的光的成像表面，附图标记172表示被反射部件17反射的光的成像表面。

假设屏幕18的高度是H，被反射部件16反射的光的成像表面与屏幕18上的图像之间的高度差d1和被反射部件17反射的光的成像表面与屏幕18上的图像之间的高度差d2如下表示。

d1＝H TAN(θ1),d2＝H TAN(θ2)

因此，被反射部件16和17反射的光束在成像表面上形成了距离差为Δ＝(H/2){TAN(θ1)+TAN(θ2)}的图像。

在h1≒h2＝340mm，L1≒L2＝15000mm，且H＝8500mm的情况下，θ1≒θ2＝1.3度，因此，Δ＝193mm。

这意味着被反射部件16反射的光和被反射部件17反射的光在成像表面上彼此偏离193mm的最大距离。通常，光的光斑尺寸为几毫米。由于与屏幕18的中心的距离增大，因此，图像较不清楚，这会导致使用中的限制。

发明内容

技术问题

为解决上述问题设计的本发明的一个目的在于一种能够提高立体图像的质量并使光能的损失最小化的立体图像装置。

技术方案

根据本发明的一个方面，上述和其它目的可以通过提供一种立体图像装置来实现，所述立体图像装置包括：偏振分束器，其用于基于光的偏振态来反射或透射入射光以将光分成至少三个不同的方向；反射部件，其用于将被偏振分束器反射的光反射到屏幕；至少一个调制器，其用于调制被反射部件反射的光和透射通过偏振分束器的光；和折射部件，其布置在待入射到偏振分束器上的光的行进方向上并适于使待入射到偏振分束器上的光发生折射。

有益效果

根据本发明，可以克服由于在常规立体图像装置中产生的两条光束在屏幕上的未对准引起的图像质量变差和不能实现大屏幕的问题。