[发明专利]能显示立体图像的光学引擎设备

说明书

技术领域

本发明涉及是一种能显示立体图象又能提高LCD扫描速度的光学引擎设备，属于光学仪器。

技术背景：

使用空间光阀投影机，如数字微反射镜器件(以后称为“DMD”)、透射型液晶显示器(以下称为“LCD”)和硅上发射型液晶(以下称为“LCOS”)等的数字投影系统。由于其能够提供标准的显示性能而受到高度关注，这些显示器提供如高分辨、宽色域、高亮度和高对比度。以美国TI公司为代表的“DMD”方案，及以日本EPSON公司为代表的3LCD方案均是成熟的技术方案，它们在市场中得到广泛应用，但由于其价格比较贵、体积较大，在当前采用LED光源的手持投影或便携投影领域应用较少。在当前的LCD领域对单片LCD及三片LCD都有不同的研究。如：三星电子株式会社研制的、专利申请号为03815332.7的专利申请技术，它是针对单片LCD或三片LCD进行的研究；三片LCD，日本EPSON公司有完整的技术方案可以提供对于单片LCD显示研究成果，但由于LCD的响应速度远不如LCOS或DMD来得快，因此想要采用R、G、B合色方案，还有待于LCD本身的扫屏速度提高。大部分对单片机LCD的研究都是在光源或照明系统上，但由于LCD本身扫屏速度的原因，无法实用，如专利申请号为200410081263.6所公开的技术等等。单用R、G、B三色TFT LCD液晶在国内研究较多，但由于效率低下、体积大，不是投影机的主流方案，尽在业余爱好者中流行，被称作DIY投影机。而LCOS，由于其器件的成品率还未达到理想状态，因此还未大量应用。

一般情况下投影机显示立体图象是比较复杂的，成本很高。如《最新液晶显示应用》，李维是等著介绍的立体投影显示，需要有二台不同的投影机才能实现。专利03803103.5立体光引擎体系结构。虽然用一台投影机实现立体投影，但其体积大、成本高，实现的过程比本发明复杂多。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单，体积小，成本低，且有较快扫描速度和有较高透光效率的能显示立体图像的光学引擎设备。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它采用两片LCD，自然光或合成光信号通过至少一偏振光光束分立器的分解后，产生P、S两路偏振光信号；至少有P、S两路偏振光信号各自通过所述两片LCD的图像信号光调制后，进入同一偏振光光束合成器，并在该偏振光光束合成器作用下合成经过调制的P+S光信号进入镜头系统成立体图像；其特征在于所述的P、S两路偏振光信号为不等光程的光信号，所述的P、S两路偏振光信号分别由两组光模块产生，每块光模块均由一个红色光R、一个绿色光G、一个蓝色光B及合色棱镜组成，其中一光模块产生P光，该产生P光的光模块发出的偏振光经一1/4波片，以及起偏器的作用，分解出的P光直接进入一LCD，而分解出的S光经一反射器反射回上述产生P光的光模块中；另一光模块发出的偏振光经一1/4波片以及检偏器的作用，分解出的P光经一反射器反射回该光模块中，S光则进入另一LCD，出来后与前一LCD后的P光一起进入同一偏振光光束合成器。

所述的两片LCD与输入的R、G、B光信号进行同步调制，即由单色光同时以P或S光各自进入两LCD，并由两片LCD各自扫描不同的半屏，并在偏振光光束合成器合成后输出全幅图像的光调制信号，再经过R、G、B轮色显示。

本发明主要是采用了两片LCD的技术方案，它与现有技术相比，具有结构简单，体积小，成本低，且有较快扫描速度和有较高透光效率，能显示较为清晰的立体图像等特点。

附图说明

图1是本发明的一个实施例结构示意图。

图2是本发明的另一个实施例结构示意图。

图3是本发明的又一个实施例结构示意图。

图4是本发明的再一个实施例结构示意图。

图5是本发明的再一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：本发明采用两片LCD，自然光或合成光信号通过至少一偏振光束分立器PBS的分解后，产生P、S两路偏振光信号；至少有P、S两路偏振光信号各自分别通过所述两片LCD的图像信号光调制后，进入同一偏振光光束合成器PBS，并在该PBS作用下合成经过调制的P+S光信号进入镜头系统成立体图像。

本发明所述的两片LCD与输入的R、G、B光信号进行同步调制，即由单色光同时分别以P或S光各自进入两LCD，并由两片LCD各自扫描不同的半屏，并在偏振光光束合成器PBS合成后输出全幅图像的光调制信号，在经过R、G、B轮色显示。