[发明专利]用于立体图像投影仪的光学偏振装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于立体图像投影仪的光学偏振装置。本发明还涉及用于显示立体图像的系统和显示立体图像的方法。

背景技术

在已知的方式中，立体图像的投影通常使用时间上多路传输的立体图像的两个子序列在屏幕上的交替投影。图像的这些子序列中的一个旨在由观看者的左眼看到，而图像的另一个子序列旨在由观看者的右眼看到，从而为观看者创建凸现的印象。观看者通常配备有立体眼镜，立体眼镜配置为允许观看者的每只眼仅看到为其准备的图像的子序列。特别地，已知具有无源立体眼镜的显示系统。在这类系统中，对图像的两个子序列应用不同的光学偏振状态；立体眼镜包括与每只眼相对的偏振滤光器，其配置为仅透过为这只眼准备的子序列。

该技术的已知缺点为，因为偏振器的光透射最多等于50％，所以立体图像以降低的亮度显示。降低的亮度不利于观看者的观看舒适性，并使得有必要依靠高发光功率的投影仪来弥补降低的亮度，从而导致过多的生热和电消耗。

专利US7857455B2描述了将两幅图像重新组合在屏幕上的光学偏振装置。这两幅图像由两个光束产生，这两个光束具有不同光学路径并且具有由投影仪发出的完全相同的光束作为源头。该装置包括：

-分束器-偏振器，其能够将入射光束分解成呈现第一光学偏振状态的透射光束、和呈现不同于第一光学偏振状态的第二光学偏振状态的反射光束；

-光学反射器，其配置为修改反射光束的轨迹，使得能够将所述反射光束和透射光束投影以形成完全相同的立体图像；

-第一偏振调制器和第二偏振调制器，其分别能够在第一光学偏振状态和第二光学偏振状态之间切换透射光束和反射光束的光学偏振，使得所述反射光束和透射光束均呈现完全相同的光学偏振状态。

然而，该装置呈现出许多缺点，诸如显著的笨重性或者生产复杂，从而导致高成本。事实上，光束宽度的快速放大，结合该光束的连续反弹(最初作为在分束器-偏振器上的第一反射，并且然后作为在反射器上的第二反射)，迫使使用具有显著放大率的光学组件，特别是对于反射器，从而使装置的成本和笨重性逐步上升。此外，分束器-偏振器必须放置在明显远离投影仪的距离处，以便正确地运转，从而涉及用于与入射光束相交的分束器-偏振器的显著笨重性。此外，穿过分束器-偏振器的一级光束和首先在分束器-偏振器上反射接着在反射器上反射的二级光束之间的路径长度差不可忽略，从而导致了从一级光束得到的图像和从二级光束得到的图像之间可感知的尺寸差异。

发明内容

因此，需要一种用于立体图像投影仪的光学偏振器，其保证一级光束和二级光束的图像尺寸完全相同，同时避免使用劣化图像质量的昂贵、笨重的光学元件，并且同时保持高亮度。

此外，由于其小的尺寸和减少的重量，该系统将能够安装在市场上越来越普遍的诸如“无放映室(boothless)”之类的配置中，其中与常规放映室相比，空间大大减少。

因此，本发明涉及用于立体图像投影仪的光学偏振装置，如在所附权利要求中限定的那样。本发明进一步涉及用于显示立体图像的系统，如在所附权利要求中限定的那样。此外本发明涉及用于显示立体图像的方法，如在所附权利要求中限定的那样。

附图说明

参照附图，根据下文以完全非限制性表示的方式给出的说明，本发明的其他特性和优点会清楚显现，其中：

-图1为根据本发明的实施例的示例的用于显示立体图像的系统的示意性侧视图；

-图2为图1的系统的光学偏振装置的第一实施例的示意性侧视图；

-图3为图1的系统的光学偏振装置的第二实施例的示意性侧视图；

-图4为根据本发明的一个实施例的显示立体图像的方法的流程图；

-图5为由图1的显示系统投影到屏幕上的光束的示意性图示；

-图6和图7分别为根据第一变体的配备有变形机制的镜的侧视图和端视图；

-图8和图9分别为根据第二变体的配备有变形机制的镜的侧视图和端视图；

-图10和图11为镜和变形促动器的底视图和侧视图；

-图12和图13为图8和图9中的镜在两种变形配置下的侧视图；

-图14为使得可能修改镜的承载部的支撑部的透视图。

具体实施方式

本发明提出一种用于立体图像的投影的光学偏振装置，其特别地包括由接合在一起的两个分束器-偏振器板所形成的偏振器光学元件。特别地，该偏振器光学元件配置为将立体图像投影仪所发出的入射光束分成两个反射光束和一个透射光束，透射光束和反射光束呈现不同的偏振。