三维激光图像投影仪制造技术

本发明专利技术提供了投影系统(20)和方法。该系统(20)包括第一光源(22)，以第一偏振发射光；第二光源(27)，以第二偏振发射光；数字微镜器件(DMD)(62)，具有第一轴；以及反射镜(60)，其光学地布置为与所述DMD(62)邻近。与所述第一光源(22)邻近地提供所述第二光源(27)。反射镜(60)布置在所述第一光源(22)、所述第二光源(27)和所述DMD(62)之间。所述第一光源(22)和所述第二光源(27)发射被反射到所述DMD(62)的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维激光图像投影仪
本专利技术涉及立体三维图像投影仪，并且更具体地涉及可用被动式眼镜的小型三维 投影仪。
技术介绍
三维（3D)电影和图片由于图像更加真实而已经成为娱乐的流行形式。3D图像利 用人类双目视觉的物理特点。人眼间隔分开大约2英寸（5厘米），因而每一个眼睛从轻微 不同的视角看这个世界。大脑接收两个图像并且具有将每一个眼睛看到的东西之间的差别 相关联以确定距离的双目视觉功能。距离的确定提供了人们看到的三维效果。 为了在诸如电影或电视屏幕之类的二维表面上创建双目图像，用户通常佩戴眼 镜。眼镜改变了用户观看图像的方式以创建仿真的3D效果。通常存在两类眼镜，被动式眼 镜和主动式眼镜。所用的眼镜类型将取决于正在使用的图像投影系统的类型。 被动式眼镜依赖通过对每一个眼睛使用不同透镜而创建的光学效果。投影系统发 出一系列顺序图像，其中后续图像被轻微偏置。布置图像以使得用户通过眼镜的第一透镜 (例如，右眼）看第一图像，而用另一透镜（例如，左眼）看第二图像。因为图像被迅速投 影，所以用户未注意到多个图像，而是看到三维效果。最初，被动式眼镜使用不同颜色的透 镜来过滤图像，然而，这限制了 3D图像在期望全色彩图像时的使用。为了减轻该问题，开发 了偏振透镜，其中眼镜的每一个透镜允许不同偏振光的透射。偏振被动式透镜允许全色彩 3D图像透射。被动式透镜在诸如例如电影院之类的投影仪型系统中更普遍，其中可以使用 多个投影仪来投影图像。 3D电视系统的开发创造了新的挑战，因为通常没有足够的空间用于多个投影仪。 为了解决这个问题，创建了主动式透镜。利用主动式透镜，眼镜无线地与投影仪通信以将眼 镜操作与正在显示的图像同步。对于主动式眼镜，透镜通常是可以在透射光和阻挡光之间 切换的液晶显示器。这样，眼镜可以迅速地将左右透镜在透明和不透明之间切换。在切换 眼镜的同时，电视投影一系列顺序图像。当在电视和眼镜之间同步该切换时，用户体验到三 维效果。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供具有第一光源的方法，该第一光源以第一偏振发 射光。与第一光源邻近地提供第二光源，该第二光源以第二偏振发射光。提供具有第一轴 的数字微镜器件（DMD)。提供反射镜，其光学地布置在第一光源、第二光源和DMD之间，反射 镜与DMD邻近。从第一光源发射第一光。用反射镜将第一光反射到DMD上。在第一光发射 之后，从第二光源发射第二光。用反射镜将第二光反射到DMD上。 根据本专利技术的一个实施例，提供具有第一光源的系统，该第一光源具有第一绿色 激光二极管、第一蓝色激光二极管和第一红色激光二极管。与第一光源邻近地布置第二光 源，第二光源具有第二绿色激光二极管、第二蓝色激光二极管和第二红色激光二极管，其中 第一光源和第二光源布置为在公共光轴上发射光。沿着公共光轴布置反射镜。与反射镜邻 近地布置DMD。 根据本专利技术的一个实施例，提供了用于便携式电子装置的投影仪系统。该投影仪 系统包括第一光源，其具有第一绿色激光二极管、第一蓝色激光二极管和第一红色激光二 极管。与第一光源邻近地布置第二光源，第二光源具有第二绿色激光二极管、第二蓝色激光 二极管和第二红色激光二极管，其中第一光源和第二光源布置为在公共光轴上发射光。第 一准直透镜整体耦接到第一绿色激光二极管和第二绿色激光二极管。第二准直透镜整体地 耦接到第一蓝色激光二极管和第二蓝色激光二极管。第三准直透镜整体地耦接到第一红色 激光二极管和第二红色激光二极管。反射镜布置为反射来自第一光源和第二光源的光。与 反射镜邻近地布置成像器件。 通过本专利技术的技术而实现附加的特征和优势。本专利技术的其他实施例和方面在这里 详细描述并被认为是所要求保护的专利技术的一部分。为了更好地理解具有优势和特征的本发 明，请参考说明书和附图。 【附图说明】 在说明书的结论处的权利要求书中具体地指出并且清楚地要求保护被认作本发 明的主题。结合附图，本专利技术的前述和其他的特征以及优势从以下详细描述中是显然的，在 附图中： 图1是依据本专利技术实施例的三维图像投影仪的示意侧视图； 图2是图1的三维图像投影仪的示意俯视图； 图3是依据本专利技术实施例的操作三维图像投影仪的方法的流程图；并且 图4是依据本专利技术另一实施例的操作三维图像投影仪的另一方法的流程图。 【具体实施方式】 使用被动式眼镜的当代三维（3D)图像投影仪通常使用两个投影仪。仅使用单个 投影仪的在先努力依赖于投影仪内在顺序图像之间切换的主动式透镜。应当理解，可观的 支出可能出现在使用冗余投影仪或具有昂贵的主动式透镜。此外，随着用户期望从越来越 小的投影仪封装获得相当的性能时，这些技术无法良好地缩放。 另一类投影仪使用具有与投影仪（通常是电视）协调工作的液晶二极管（LCD)的 主动式眼镜。主动式眼镜交替阻挡透镜中的一个，以使得用户将通过交替的透镜看到顺序 图像。尽管主动式眼镜良好地运行以为用户创建3D效果，但是它们也具有一些较不期望的 特性。主动式眼镜要求诸如需要周期性充电或替换的电池之类的能量来源。如果在电视和 眼镜之间的通信中断，则可能丢失3D效果。此外，由于系统的复杂性，主动式眼镜往往昂贵 许多。 现在参考图1和图2,示出三维投影仪20用于依据本专利技术的实施例从单个投影镜 头投影三维（3D)图像。投影仪20包括具有三个单独激光生成器23、24、25的光生成器21。 在示例性实施例中，每一个激光生成器23、24、25包括一对单色激光二极管。如同以下将 更详细地描述的，该对单色激光二极管的每一个均具有相对于彼此的正交偏振。在示例性 实施例中，生成器23包括一对红色激光二极管30、31，生成器24包括一对绿色激光二极管 32、33而第三生成器25包括一对蓝色激光二极管34、35。 生成器23、24、25串行布置。结果，二极管30、32、34串行地对准以形成第一光源 22,并且二极管31、33、35对准以形成第二光源27。生成器30、32、34的每一个可以包括集 成准直器29、37、39,其将光引导向邻近分色镜36、38、40之一。 分色镜或滤光器使用在玻璃基底上形成的具有不同折射率的交替光学膜层。不同 折射率的层之间的界面产生带相位反射（phased reflection)，选择性地增强光的特定波 长并且干涉其他波长。因为反射而不是吸收不想要的波长，所以分色滤光器在操作期间内 不吸收该不想要的能量，这与相当的滤光器件相比提供了减少热量的优势，因为滤光器将 吸收来自除了期望颜色之外的全部波长的全部能量。 镜36、38、40均布置为反射它们各自的激光二极管30、32、34的颜色。此外，镜面 36、38、40被以一角度布置以反射和弯曲各单独颜色来形成白光。在图1示出的示例性实施 例中，第一激光二极管30发射蓝色光46,其在分色镜36上反射向分色镜38。同时，第二激 光二极管32发射绿色光48,其在分色镜38上反射向分色镜40。来自第一激光二极管30 的光46与来自第二激光二极管32的光48混合。 与光46、48的发射同时，第三激光二极管34发射红色光50到分色镜40。分色镜 40反射光50并且允许与来自二极管3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：提供第一光源，所述第一光源以第一偏振发射光；与第一光源邻近地提供第二光源，所述第二光源以第二偏振发射光；提供数字微镜器件(DMD)，所述DMD具有第一轴；提供反射镜，其光学地布置在所述第一光源、所述第二光源和所述DMD之间，所述反射镜与所述DMD邻近；从所述第一光源发射第一光；用所述反射镜反射所述第一光到所述DMD上；在所述第一光被发射之后，从所述第二光源发射第二光；以及用所述反射镜反射所述第二光到所述DMD上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.25 US 13/357,7151. 一种方法，包括： 提供第一光源，所述第一光源以第一偏振发射光； 与第一光源邻近地提供第二光源，所述第二光源以第二偏振发射光； 提供数字微镜器件（DMD)，所述DMD具有第一轴； 提供反射镜，其光学地布置在所述第一光源、所述第二光源和所述DMD之间，所述反射 镜与所述DMD邻近； 从所述第一光源发射第一光； 用所述反射镜反射所述第一光到所述DMD上； 在所述第一光被发射之后，从所述第二光源发射第二光；以及 用所述反射镜反射所述第二光到所述DMD上。2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括： 提供与所述DMD邻近的投影透镜，所述投影透镜具有第二轴，其中所述第二轴从所述 第一轴偏置； 通过所述投影透镜发射从所述DMD反射的所述第一光；并且， 通过所述投影透镜发射从所述DMD反射的所述第二光。3. 根据权利要求2所述的方法，进一步包括： 传送第一调制信号到所述第一光源和所述第二光源； 传送第二调制信号到所述DMD ;以及， 其中，所述第一调制信号的频率是所述第二调制信号的频率的两倍。4. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括： 所述第一光源具有第一绿色激光二极管、第一蓝色激光二极管和第一红色激光二极 管；并且 所述第二光源具有第二绿色激光二极管、第二蓝色激光二极管和第二红色激光二极 管。5. 根据权利要求4所述的方法，进一步包括： 提供光学耦接到所述第一绿色激光二极管和所述第二绿色激光二极管的第一准直透 镜； 提供光学耦接到所述第一蓝色激光二极管和所述第二蓝色激光二极管的第二准直透 镜；并且 提供光学耦接到所述第一红色激光二极管和所述第二红色激光二极管的第三准直透 镜。6. 根据权利要求5所述的方法，进一步包括： 与所述第一准直透镜邻近地提供第一分色镜； 与所述第二准直透镜邻近地提供第二分色镜；并且 与所述第三准直透镜邻近地提供第三分色镜。7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一光源、第二光源和所述DMD布置在大约 5-10. 5mm高、大约20-37mm宽且大约20-37mm长的空间内。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一光源、所述第二光源和所述DMD使用小于 或等于30毫瓦的电力。9. 一种系统，包括： 第一光源，具有第一绿色激光二极管、第一蓝色激光二极管和第一红色激光二极管； 与所述第一光源邻近布置的第二光源，所述第二光源具有第二绿色激光二极管、第二 蓝色激光二极管和第二红色激光二极管，其中所述第一光源和所述第二光源被布置为在公 共光轴上发射光； 反射镜，沿着所述公共光轴布置；以及 DMD，与所述反射镜邻近地布置。10. 根据权利要求9所述的系统，进一步包括与所述DMD邻近的投影透镜，所述投影透 镜被放置为接收从所述DMD反射的光，所述投影透镜进一步具有第一轴。11. 根据权利要求10所述的系统，其中所述DMD包括图像表面以及与所述图像表面垂 直的第二轴，所述第二轴与所述第一轴平行并从所述第一轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：CM德库萨蒂斯，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US