一种单投影机式立体投影系统及投影机技术方案

本实用新型专利技术适用于立体投影技术领域，提供了一种双液晶光阀单投影机的式立体投影系统，沿光路方向依次包括投影机、线偏振器、第一垂直排列型液晶光阀、第二垂直排列型液晶光阀、偏振状态转换器、投影屏幕、圆偏光眼镜以及同步电路。本实用新型专利技术使用双垂直排列型液晶光阀式的单投影机立体投影装置，实现了单台投影机投影立体影像的方式，相比于双投影机的立体投影装置，本实用新型专利技术结构简单，电路简单，成本低，无需考虑两投影机投影图像对位问题及亮度衰减不均衡问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于立体投影
，尤其涉及ー种单投影机式立体投影系统及投影机，利用一台投影机搭配两个垂直排列型液晶光阀以及圆偏光眼镜实现立体投影。
技术介绍
现有立体投影技术一般利用两台投影机，两镜头前分别加装固定的左旋圆偏振器和右旋圆偏振器，将光线转化为左旋圆偏振和右旋圆偏振光，两台投影机同时投影在ー个银幕上，观众佩戴圆偏振片眼镜后可观看到立体影像。此种方式需要两台投影机精确对位，以保证投影位置的准确性，并且需要两台投影机氙灯亮度基本一致以及衰减速度基本一致，同时使用两台投影机，成本较高
技术实现思路
本技术所要解决的第一个技术问题在于提供ー种单投影机式的立体投影系统，g在以成本低廉的单投影的方式提高立体投影效果。本技术所要解决的第二个技术问题在于提供ー种投影机，g在提高立体投影效果。本技术为解决第一个技术问题而提供的单投影机式的立体投影系统沿光路方向依次包括用于交替播放左眼图像和右眼图像、支持帧频率为100HZ或更高帧频率的视频播放的投影机；所述投影机为数字微镜式投影机、硅上液晶式投影机、液晶显示式投影机或激光投影式投影机；用于将所述投影机的投影光线转换为第一线偏振光的线偏振器；第一垂直排列型液晶光阀，用于通过同步调制所述线偏振器的奇数帧次和偶数帧次的输出光，将从线偏振器透过的第一线偏振光转化为与所述第一线偏振光偏振方向垂直的第二线偏振光，或者不对第一线偏振光产生任何作用；第二垂直排列型液晶光阀，用于通过同步调制所述线偏振器的奇数帧次和偶数帧次的输出光，在动态补偿时间段内将经过第一垂直排列型液晶光阀的第二线偏振光回转为第一线偏振光，在动态补偿时间之外的时间段内不对经过其本身的偏振光产生任何作用；偏振状态转换器，其位于所述第二垂直排列型液晶光阀的出光侧，用于将所述第ニ垂直排列型液晶光阀输出的第一线偏振光和第二线偏振光分别转换为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光；投影屏幕，用于对所述偏振状态转换器输出的投影光线反射成像，反射光保持从所述偏振状态转换器输出的圆偏振光的偏振状态；用于分离所述投影屏幕反射的左右眼图像的圆偏光眼镜；所述立体投影系统还包括一同步电路，用于从所述投影机提取左右眼图像的帧频率同步信号，并根据提取结果驱动第一垂直排列型液晶光阀和第二垂直排列型液晶光阀。进ー步地，所述第一垂直排列型液晶光阀用于在奇数帧的动态补偿时间段内tl将所述第一线偏振光的偏振方向旋转90度转换为第二线偏振光、在奇数巾贞的动态补偿之外的时间段内t2对所述第一线偏振光的偏振状态保持不变、在偶数帧的过压驱动时间将所述第一线偏振光的偏振方向旋转90度转换为第二线偏振光、在偶数帧的过压驱动之外的时间保持第二线偏振光的偏振状态保持不变；或者，在偶数帧的动态补偿时间段内tl将所述第一线偏振光的偏振方向旋转90度转换为第二线偏振光、在偶数帧的动态补偿之外的时间段内t2对所述第一线偏振光的偏振状态保持不变、在奇数帧的过压驱动时间将所述第一线偏振光的偏振方向旋转90度转换为第二线偏振光、在奇数巾贞的过压驱动之外的时间保持第二线偏振光的偏振状态保持不变；所述第二垂直排列型液晶光阀用于在奇数帧的动态补偿时间段内tl将所述第一垂直排列型液晶光阀输出的第二线偏振光的偏振方向回转90度转换为第一线偏振光、在奇数巾贞的动态补偿之外的时间段内t2将第一垂直排列型液晶光阀输出的第一线偏振光的偏振状态保持不变、在偶数巾贞时对第一垂直排列型液晶光阀输出的第二线偏振光的偏振状态保持不变；或者，用于在偶数帧的动态补偿时间段内tl将所述第一垂直排列型液晶光阀输出的第二线偏振光的偏振方向回转90度转换为第一线偏振光、在偶数帧的动态补偿之·外的时间段内将第一垂直排列型液晶光阀输出的第一线偏振光的偏振状态保持不变、在奇数巾贞时对第一垂直排列型液晶光阀输出的第二线偏振光的偏振状态保持不变。进ー步地，所述线偏振器、第一垂直排列型液晶光阀、第二垂直排列型液晶光阀、偏振状态转换器、同步电路内置于所述投影机中或外置于所述投影机之外。进ー步地，所述线偏振器为吸收型线偏振器件、金属线栅型线偏振器件、偏振分光棱镜型、偏振分光膜型线偏振器件或玻堆型线偏振器件；所述吸收型线偏振器件为偏光度高于99 %的染料型或碘型偏光片。进ー步地，所述第一垂直排列型液晶光阀和/或第二垂直排列型液晶光阀的液晶层厚度小于5微米,光学延迟量一般大于250nm。进ー步地，激活态时所述第一垂直排列型液晶光阀中的液晶分子长轴投影方向与所述线偏振器的偏振方向成45度或负45度；所述第二垂直排列型液晶光阀中的液晶分子长轴投影方向与所述第一垂直排列型液晶光阀中的液晶分子长轴投影方向相互垂直。进ー步地，所述偏振状态转换器为ー个四分之一波长延迟膜，其光轴方向与所述第一垂直排列型液晶光阀中激活态时的液晶分子长轴投影方向平行，延迟量范围在120nm 150nm 之间。本技术为解决第二个技术问题而提供的上述投影机包括用于将所述投影机的投影光线转换为第一线偏振光的线偏振器；第一垂直排列型液晶光阀，用于通过同步调制所述线偏振器的奇数帧次和偶数帧次的输出光，将从线偏振器透过的第一线偏振光转化为与所述第一线偏振光偏振方向垂直的第二线偏振光，或者不对第一线偏振光产生任何作用；第二垂直排列型液晶光阀，用于通过同步调制所述线偏振器的奇数帧次和偶数帧次的输出光，在动态补偿时间段内将经过第一垂直排列型液晶光阀的第二线偏振光回转为第一线偏振光，在动态补偿之外的时间段内不对经过其本身的偏振光产生任何作用；偏振状态转换器，其位于所述第二垂直排列型液晶光阀的出光侧，用于将所述第二垂直排列型液晶光阀输出的第一线偏振光和第二线偏振光分别转换为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。本技术提供的采用两个VA (Vertical Alignment Mode,垂直排列型)液晶光阀的单投影机立体投影装置，实现了单台投影机投影立体影像的方式。垂直排列型的显示模式具有超高对比度，是液晶显示中的基本模式之一，相比于双投影机的立体投影装置，本技术结构简单，电路简单，成本低，无需考虑两投影机投影图像对位问题及亮度衰减不均衡问题。由于VA型液晶光阀在未加电压时没有任何光学延迟量，因此可以更好地保持入射光线的偏振状态，使整个立体投影系统的对比度显著增加，为观众带来更好的3D体验。附图说明图I是本技术实施例提供的单投影机式的立体投影系统的光学结构图；图2是本技术实施例提供的第一垂直排列型液晶光阀和第二垂直排列型液晶光阀的结构图；图3A、图3B分别是本技术实施例提供的线偏振器、第一垂直排列型液晶光阀、第二垂直排列型液晶光阀、偏振状态转换器的光轴相对角度示意图； 图4A、图4B分别是本技术实施例提供的对第一垂直排列型液晶光阀和第二垂直排列型液晶光阀的驱动波形示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术中，通过一台投影机搭配两个VA型液晶光阀以及配套电路，实现单台投影机、高对比度的投影立体影像。图I示出了本技术实施例提供的单投影机式的立体投影系统的光学结构，为了便于描述，仅示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单投影机式的立体投影系统，其特征在于，所述立体投影系统沿光路方向依次包括：用于交替播放左眼图像和右眼图像、支持帧频率为100HZ或更高帧频率的视频播放的投影机；所述投影机为数字微镜式投影机、硅上液晶式投影机、液晶显示式投影机或激光投影式投影机；用于将所述投影机的投影光线转换为第一线偏振光的线偏振器；第一垂直排列型液晶光阀，用于通过同步调制所述线偏振器的奇数帧次和偶数帧次的输出光，将从线偏振器透过的第一线偏振光转化为与所述第一线偏振光偏振方向垂直的第二线偏振光，或者不对第一线偏振光产生任何作用；第二垂直排列型液晶光阀，用于通过同步调制所述线偏振器的奇数帧次和偶数帧次的输出光，在动态补偿时间段内将经过第一垂直排列型液晶光阀的第二线偏振光回转为第一线偏振光，在动态补偿时间之外的时间段内不对经过其本身的偏振光产生任何作用；偏振状态转换器，其位于所述第二垂直排列型液晶光阀的出光侧，用于将所述第二垂直排列型液晶光阀输出的第一线偏振光和第二线偏振光分别转换为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光；投影屏幕，用于对所述偏振状态转换器输出的投影光线反射成像，反射光保持从所述偏振状态转换器输出的圆偏振光的偏振状态；用于分离所述投影屏幕反射的左右眼图像的圆偏光眼镜；所述立体投影系统还包括一同步电路，用于从所述投影机提取左右眼图像的帧频率同步信号，并根据提取结果驱动第一垂直排列型液晶光阀和第二垂直排列型液晶光阀。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳龙，
申请(专利权)人：深圳秋田微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：