立体投影系统技术方案

一种将立体图像投影到观看面上的投影系统（１０），立体图像包括左眼图像和右眼图像。投影系统包括光源（２２），用于成产生光束，分束器（３６），用于将光束分成右图像光束和左图像光束，成像引擎，用于产生立体图像，和投影透镜（１４），用于将左眼图像和右眼图像投影到观看面上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在观看面(viewing surface)上显示图像的投影仪。更具体地说，本专利技术涉及一种投影由观看者可看到三维图像的投影仪。
技术介绍
近年来，图像投影仪，尤其数字投影仪，作为向观众显示多种内容的工具已经逐渐流行。一般，这些投影仪用于将由计算机生成的图像投影到观看面上。图像投影仪让使用者很容易地向宽尺寸范围的观众显示高质图像。因此，目前经常发现这些投影仪作为会议室或其它会议设施中的固定设备。对观看者来说，一般图像投影仪投影的图像通常看起来是平面二维图像，除图像景深外无法显示任何深度信息。这种显示可以适用于显示多种内容。可是，在某些情况下，希望比二维显示能够更大程度地强调图像的深度或结构特征。使二维显示的图像给出深度外形的一种方式是通过立体地显示图像。立体图像，通常称为“三维”或“3-D”图像，在观看者看来具有深度尺寸。这些图像包括分开的、叠合的左眼和右眼图像，这些图像设置成模仿人的左右眼观看时，由于人面部眼睛间隔引起的三维物体表面的微小差别。左眼和右眼图像是这样显示的，即观看者的右眼看不到左眼图像，左眼看不到右眼图像，一般借助于观看者佩戴的光学滤光镜。立体图像长期以来用于增强电影、书本及其它媒体的视觉效果。然而，当前显示立体图像的方法具有一些缺陷，这使其不适于在会议室环境中使用。例如，在会议室环境中显示立体图像的一种方式是使用分开的图像投影系统来投影左眼图像和右眼图像。而这种系统在成功地用于形成立体图像时，系统的成本和重量则比单个投影仪的高很多。而且，两个投影仪要求光学对准相对困难并比较费时。还有，由于这两个系统的重量和体积，使这种系统在两个位置之间移动起来特别困难，还有潜在的图像对准困难的问题。在会议室范围内，这些缺陷证明是十分难以克服的。因此，需要用于显示的立体投影系统，这种显示适于在会议室环境中使用。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于将立体图像投影到观看面上的投影系统，该立体图像包括左眼图像和右眼图像。投影系统包括用于产生光束的光源，用于将光束分成右图像光束和左图像光束的分束器，用于产生立体图像的成像引擎(engine)，和用于将上述左眼图像和右眼图像投影到观看面上的的投影透镜。成像引擎包括用于从左图像光束生成左眼图像的左光路，左光路包含前左偏振器、左图像生成元件以及后左偏振器，和从右图像光束生成右眼图像的右光路，右光路包含前右偏振器、右图像生成元件以及后右偏振器。本专利技术另一方面提供一种用于将立体图像投影到观看面上的投影系统，该立体图像设置成观看者看到三维图像，包括左眼图像和右眼图像。投影系统包括用于产生光束的光源，用于当光束照射时交替生成左眼图像和右眼图像的像源，用于使光束偏振的偏振器，因而使光束具有偏振，和用于交替改变光束偏振的可变延迟器。可变延迟器具有第一状态和第二状态，其与像源同步，在像源生成左眼图像时处于第一状态，在像源生成右眼图像时处于第二状态。本专利技术又一方面提供一种立体适配器，设置成可拆卸地安装到投影系统，使非立体投影系统具有立体投影性能。投影系统包括用于产生光束的光源和用于当光束照射时交替生成左眼图像和右眼图像的像源。立体适配器包含框架，设置在框架内的偏振器，偏振器设置成在光束离开投影系统后使光束具有偏振，和设置在框架内、在偏振器后面的可变延迟器。可变延迟器设置成使光束的偏振交替地光学旋转，以便与像源同步。附图简述附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的投影系统透视图；图2是适用于图1的实施例的第一示例性光学系统图；图3是适用于图1的实施例的第二示例性光学系统图，表示第一偏振的光的投射；图4是图3的光学系统图，表示第二偏振的光的投射；图5是根据本专利技术第二实施例的投影系统透视图；图6是适用于图5的实施例的示例性光学系统图，表示第一偏振的光的投射；图7是图6的光学系统图，表示第二偏振的光的投射； 具体实施例方式图1表示根据本专利技术第一实施例的投影系统10。投影系统10包括主体12，用于容纳投影系统10的光电系统，和投影镜头14，用于将由光电系统形成的立体图像投影到观看面上。尽管图1中投影系统10描绘成便携的台式尺寸系统，但应当明白，本专利技术的投影系统可以是任何其它所需尺寸、便携或其它形式。如上所述，有时以这种方式理想地显示图像，比用传统投影系统可能会更详细地显示出图像的深度或结构特征。因此，投影系统10的光电系统设置成可以投影立体图像。立体图像由交迭但分开的左眼和右眼图像的投影生成。左眼和右眼图像设置成稍有视差，类似于人的左右眼观看三维物体时的视差。一般左眼图像和右眼图像以这样的方式投影，以致具有不同的光学特征，让两个图像被左右眼识别。例如，两个图像可以用不同颜色投影。在这种情况下，观看者可以在每只眼睛上佩戴彩色滤光镜，其只允许正确图像到各眼睛。另一种形成立体图像的方式是用不同偏振的光投影左眼图像和右眼图像。这样，在每只眼睛之前用适当方向的偏振滤光器可以让左眼图像和右眼图像被左右眼识别。使用偏振光的立体图像投影具有用不同色光形成图像的一些优点。例如，运用偏振识别左眼和右眼图像，允许每个图像以全色投影。还有，偏振复原技术可用来增强投影图像的强度，这在下文会详细讨论。图2中用20表示用于第一示例的投影系统10的光学系统图。以下沿光学系统20的整个光路描述光学系统20的部件。首先，光学系统20包括光源22，用于产生光束，用光线23表示。一般光源22包括安置在反射体内部的灯泡，反射体用于沿光学系统20的光路传送大部分发射光。光源22可以包括任一适当类型的灯。例如包括，但不局限于金属卤化物灯和超高压(UHP)弧光灯。光学系统20还可以包括滤光器24，比如红外(IR)或紫外(UV)滤光器，用以滤掉灯泡发射光谱的多余部分。在光源出口处，光束23接着通过色轮26传送。色轮是一种光学滤光装置，允许通过使用单个图像发生元件进行所有三原色的彩色图像投影。一般色轮呈圆形扁平盘状，沿其外圆周有多种不同色彩的滤光器。色轮以预定频率旋转，使光束顺序地通过沿色轮外圆周的每个滤光器。这使光束的颜色经过色轮后按顺序改变。然后投影系统10的像源(下文将更详细描述)可以设置成形成光束每种颜色的不同图像，不同颜色的图像变化频率与色轮频率相同，并与色轮同步。这样，一系列图像顺序地投影到观看面上。当频率足够高时，人眼看起来图像好像是单个彩色图像。任一合适的色轮都可用作色轮26。有些色轮，已知三色色轮，具有设置成用以通过红、绿、蓝光的滤光器。有些色轮，已知四色色轮，具有上述三种颜色外，再加一个使全部可见光光谱通过的清晰无色部分。这样让更多的光传送到屏上，因而使投影图像更亮。如果需要，光束23还可以通过积分器28。积分器28是用于使光束23的强度沿光束宽度均匀分布的装置，从而使投影的立体图像的亮度沿宽度更均匀。一般积分器28呈细长透明杆状或中空部件，并具有高反射的内表面。光束23经过积分器28，多次反射后离开积分器的内表面。这使光混合，使光束23沿光束宽度的强度分布更均匀。图中所示积分器28沿光路方向安置在色轮26的后面，应当理解，积分器可以安置在光学系统20内的任何其它合适的位置，不脱离本专利技术的范围。光源22，滤光器24，色轮26，积分器28，中继透镜30和反射镜32可以一起看成光束发生系统。应当理解，所描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将立体图像投影到观看面上投影系统，立体图像包括左眼图像和右眼图像，投影系统包括：光源，用于产生光束；分束器，用于将光束分成右图像光束和左图像光束；成像引擎，用于产生立体图像，成像引擎包括左光路，用于从左图像光束产 生左眼图像，左光路包括前左偏振器、左图像产生元件和后左偏振器，和右光路，用于从右图像光束产生右眼图像，右光路包括前右偏振器、右图像产生元件和后右偏振器；和投影透镜，用于将左眼图像和右眼图像投影到观看面上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：BS斯瓦达尔，KE奥尔森，OR安德森，
申请(专利权)人：富可视股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]