用于3D图像显示的硅基液晶投影系统技术方案

技术编号:13790728 阅读:60 留言:0更新日期:2016-10-05 22:48
本发明专利技术的主要目的在于提供一种用于3D图像显示的硅基液晶投影系统。其中,该系统包括:硅基液晶芯片组件,还包括:光源组件,用于输出包含三基色光的第一光;分光合光组件,用于将包含三基色光的第一光分为具有第一偏振态的三基色光,并将具有第一偏振态的三基色光传输至硅基液晶芯片组件进行调制得到调制光,同时将硅基液晶芯片组件的调制光合路;偏振调制组件,用于按照调制频率以分时的方式对合路后的调制光进行偏振调制,得到包含按照时序输出的至少两束光的第二光;镜头,设置在第二光的传输路径中,用于利用时序输出的具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束投影形成3D图像。采用本发明专利技术实施例,实现了一台投影仪输出3D图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及投影显示领域,具体而言,涉及一种用于3D图像显示的硅基液晶投影系统
技术介绍
随着投影技术的不断发展,3D(3Dimensions,即三维)技术也越来越成熟和规模化,目前已经广泛应用于电影院、家庭影院等场所。随着3D显示技术(即立体显示技术)的不断发展,人们对3D显示逼真度的要求也越来越高。3D显示的基本原理为人的左眼与右眼接收不同的图像,经过大脑的叠加,形成立体显示效果,为了得到3D图像,一般在拍摄时通过左右两台投影仪分别拍摄左右眼图像,在用户观看3D视频时,佩戴相应的立体眼镜,使得左、右眼分别接收各自的图像。现有技术中,用户观看3D视频一般使用3D立体眼镜,3D立体眼镜一般包括主动式和被动式两种,主动式即为主动快门式眼镜,通过左右眼镜片的快速切换,使得某一时段只有左眼看到左眼图像,另一时段只有右眼看到右眼图像,并且通过同步发射器使眼镜的切换与图像同步起来;被动式眼镜一般包括光谱分离式眼镜和偏振分离式眼镜,光谱分离式眼镜的左右眼镜片分别镀有不同波段的滤光片,使得左右眼接收不同光谱成分组成的左右眼图像,偏振分离式眼镜,左右眼镜片只能透过某一偏振态的光,并且这两种偏振态不同,一般为相互垂直的线偏振光。当前3D显示领域应用最多的就是偏振分离式技术,LCOS(Liquid Crystal on Silicon,即硅基液晶)投影系统为天然的偏振光处理投影系统,因此成为3D投影显示的一种理想选择。当前使用LCOS投影仪实现3D一般为选用两台LCOS投影仪,分别投射不同偏振态的图像,不同偏振态的图像分别入射到对应的左右眼,从而实现3D。如图1所示,该投影系统可以LCOS投影仪1和LCOS投影仪2两台LCOS投影仪,其中投影仪1包括光源101、光中继系统102、起偏器103、PBS棱镜104、LCOS芯片105、检偏器106以及投影镜头107;类似的,投影仪2包括光源108、光中继系统109、起偏器110、PBS棱镜111、LCOS芯片112、偏振转换器113以及投影镜头114。其中,投影仪1中,101为灯泡或者LED光源,发出时序的红、绿、蓝光,经过光中继系统102准直,通过起偏器103变为线偏振光(例如S光),入射到PBS棱镜104后被反射到达LCOS芯片105,经过LCOS芯片调制后出射,此时偏振态变为P
光,透射PBS棱镜后,经过检偏器106,最终通过镜头107成像;投影仪2与投影系统1类似,不同的地方在于偏振转换器113,将PBS棱镜出射的P光转变为S光,最后通过镜头114成像。投影仪1和投影仪2分别出射P光和S光的图像,人眼佩戴相应的偏振眼镜,便能够使一只眼睛只接收P光图像,另外一只眼镜只接收S光图像,经过大脑叠加后最终形成3D立体显示效果。采用现有技术中的3D投影系统,需要配备两台LCOS投影仪,占用空间体积以及成本都比较高。每台LCOS投影仪可以是如上图1所示的单片式LCOS投影系统,也可以是三片式LCOS投影系统,只要保证两台投影仪出射不同偏振态的图像即可。需要注意的是,在投射图像时,两台投影仪要严格保持同步,否则会造成画面的错乱,失去3D效果。由上述可知,现有技术中的3D投影系统虽然能实现3D,但是占用空间以及成本相对较高,同时两台投影仪要严格保持同步,有一定的技术难度。针对现有技术中使用两台投影仪显示3D图像占用空间大且成本高的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种用于3D图像显示的硅基液晶投影系统,以解决使用两台投影仪显示3D图像占用空间大且成本高的问题。为了实现上述目的,根据本专利技术实施例的一个方面,提供了一种用于3D图像显示的硅基液晶投影系统,该系统包括:硅基液晶芯片组件,还包括:光源组件,用于输出包含三基色光的第一光;分光合光组件,设置在包含三基色光的第一光的传输路径中,用于将包含三基色光的第一光分为具有第一偏振态的三基色光,并将具有第一偏振态的三基色光传输至硅基液晶芯片组件进行调制得到调制光,同时将硅基液晶芯片组件的调制光合路;偏振调制组件,设置在合路后的调制光的传输路径中,用于按照调制频率以分时的方式对合路后的调制光进行偏振调制,得到包含按照时序输出的至少两束光的第二光,其中,至少两束光中的第一光束具有第一偏振态,至少两束光中的第二光束具有第二偏振态,第一光束和第二光束包括三基色光;镜头,设置在第二光的传输路径中,用于利用时序输出的具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束投影形成3D图像;其中,第一偏振态与第二偏振态互相垂直。进一步地,分光合光组件包括:第一起偏器,用于将包含三基色光的第一光转换为具有第一偏振态的第三光;波长分光组件,设置于第三光的传输路径中,用于将具
有第一偏振态的第三光分成沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一基色光、具有第一偏振态的第二基色光、以及具有第一偏振态的第三基色光。进一步地,波长分光组件包括:第一二向色镜,设置在第三光的传输路径中,用于反射第三光中的第一分光得到具有第一偏振态的第一基色光,透射第三光中的第二分光;反射镜,设置在具有第一偏振态的第一基色光的传输路径中,用于反射具有第一偏振态的第一基色光;第二二向色镜,设置在第二分光的传输路径中,用于透射第二分光中的具有第一偏振态的第二基色光,并反射第二分光中的具有第一偏振态的第三基色光。进一步地,分光合光组件还包括:偏振分光合光组件,设置于波长分光组件的后端光路中,用于将沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一基色光、具有第一偏振态的第二基色光、以及具有第一偏振态的第三基色光分光到硅基液晶芯片组件;还用于将硅基液晶芯片组件出射的调制光合成一路。进一步地,偏振分光合光组件包括:第一偏振分光合光棱镜,设置在具有第一偏振态的第一基色光的传输路径中,用于将具有第一偏振态的第一基色光反射至硅基液晶芯片组件,并透射硅基液晶芯片组件出射的调制光;第二偏振分光合光棱镜,设置在具有第一偏振态的第二基色光的传输路径中,用于将透射的具有第一偏振态的第二基色光反射至硅基液晶芯片组件,并透射硅基液晶芯片组件出射的调制光;第三偏振分光合光棱镜,设置在第三基色光的传输路径中,用于将反射的第三基色光反射至硅基液晶芯片组件,并透射硅基液晶芯片组件出射的调制光。进一步地,硅基液晶芯片组件包括:第一硅基液晶芯片,设置在具有第一偏振态的第一基色光的传输路径中,用于基于3D源图像信号将具有第一偏振态的第一基色光调制为具有第二偏振态的第一调制光;第二硅基液晶芯片,设置在具有第一偏振态的第二基色光的传输路径中,用于基于3D源图像信号将具有第一偏振态的第二基色光调制为具有第二偏振态的第二调制光;第三硅基液晶芯片,设置在具有第一偏振态的第三基色光的传输路径中,用于基于3D源图像信号将具有第一偏振态的第三基色光调制为具有第二偏振态的第三调制光。其中,调制光包括第一调制光、第二调制光以及第三调制光,调制频率与3D源图像信号的交替频率同步,交替频率为3D源图像信号的左眼图像信号与右眼图像信号相交替的频率。进一步地,偏振分光合光组件还包括:三色合光棱镜,设置在第一调制光、第二调制光以及第三调制光的传输路径的交汇处,用于将第一调制光、第二调制光、以及第三调制光合路,得到合路后的本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种用于3D图像显示的硅基液晶投影系统,包括硅基液晶芯片组件,其特征在于,还包括:光源组件,用于输出包含三基色光的第一光;分光合光组件,设置在所述包含三基色光的第一光的传输路径中,用于将所述包含三基色光的第一光分为具有第一偏振态的三基色光,并将所述具有第一偏振态的三基色光传输至所述硅基液晶芯片组件进行调制得到调制光,同时将所述硅基液晶芯片组件的调制光合路;偏振调制组件,设置在合路后的所述调制光的传输路径中,用于按照调制频率以分时的方式对合路后的所述调制光进行偏振调制,得到包含按照时序输出的至少两束光的第二光,其中,所述至少两束光中的第一光束具有所述第一偏振态,所述至少两束光中的第二光束具有第二偏振态,所述第一光束和所述第二光束包括所述三基色光;镜头,设置在所述第二光的传输路径中,用于利用时序输出的具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束投影形成3D图像;其中,所述第一偏振态与所述第二偏振态互相垂直。

【技术特征摘要】
1.一种用于3D图像显示的硅基液晶投影系统,包括硅基液晶芯片组件,其特征在于,还包括:光源组件,用于输出包含三基色光的第一光;分光合光组件,设置在所述包含三基色光的第一光的传输路径中,用于将所述包含三基色光的第一光分为具有第一偏振态的三基色光,并将所述具有第一偏振态的三基色光传输至所述硅基液晶芯片组件进行调制得到调制光,同时将所述硅基液晶芯片组件的调制光合路;偏振调制组件,设置在合路后的所述调制光的传输路径中,用于按照调制频率以分时的方式对合路后的所述调制光进行偏振调制,得到包含按照时序输出的至少两束光的第二光,其中,所述至少两束光中的第一光束具有所述第一偏振态,所述至少两束光中的第二光束具有第二偏振态,所述第一光束和所述第二光束包括所述三基色光;镜头,设置在所述第二光的传输路径中,用于利用时序输出的具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束投影形成3D图像;其中,所述第一偏振态与所述第二偏振态互相垂直。2.根据权利要求1所述的硅基液晶投影系统,其特征在于,所述分光合光组件包括:第一起偏器,用于将所述包含三基色光的第一光转换为具有所述第一偏振态的第三光;波长分光组件,设置于所述第三光的传输路径中,用于将所述具有第一偏振态的第三光分成沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一基色光、具有第一偏振态的第二基色光、以及具有第一偏振态的第三基色光。3.根据权利要求2所述的硅基液晶投影系统,其特征在于,所述波长分光组件包括:第一二向色镜,设置在所述第三光的传输路径中,用于反射所述第三光中的第一分光得到具有所述第一偏振态的所述第一基色光,透射所述第三光中的第二分光;反射镜,设置在具有所述第一偏振态的所述第一基色光的传输路径中,用于反射具有所述第一偏振态的所述第一基色光;第二二向色镜,设置在所述第二分光的传输路径中,用于透射所述第二分光中的具有所述第一偏振态的所述第二基色光,并反射所述第二分光中的具有第一
\t偏振态的第三基色光。4.根据权利要求2所述的硅基液晶投影系统,其特征在于,所述分光合光组件还包括:偏振分光合光组件,设置于所述波长分光组件的后端光路中,用于将所述沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一基色光、具有第一偏振态的第二基色光、以及具有第一偏振态的第三基色光分光到所述硅基液晶芯片组件;还用于将所述硅基液晶芯片组件出射的调制光合成一路。5.根据权利要求4所述的硅基液晶投影系统,其特征在于,所述偏振分光合光组件包括:第一偏振分光合光棱镜,设置在具有所述第一偏振态的所述第一基色光的传输路径中,用于将具有所述第一偏振态的所述第一基色光反射至所述硅基液晶芯片组件,并透射所述硅基液晶芯片组件出射的调制光;第二偏振分光合光棱镜,设置在具有所述第一偏振态的所述第二基色光的传输路径中,用于将透射的具有所述第一偏振态的所述第二基色光反射至所述硅基液晶芯片组件,并透射所述硅基液晶芯片组件出射的调制光;第三偏振分光合光棱镜,设置在所述第三基色光的传输路径中,用于将反射的所述第三基色光反射至所述硅基液晶芯片组件,并透射所述硅基液晶芯片组件出射的调制光。6.根据权利要求5所述的硅基液晶投影系统,其特征在于,所述硅基液晶芯片组件包括:第一硅基液晶芯片,设置在具有所述第一偏振态的所述第一基色光的传输路径中,用于基于3D源图像信号将具有所述第一偏振态的所述第一基色光调制为具有所述第二偏振态的第一调制光;第二硅基液晶芯片,设置在具有所述第一偏振态的所述第二基色光的传输路径中,用于基于所述3D源图像信号将具有所述第一偏振态的所述第二基色光调制为具有所述第二偏振态的第二调制光;第三硅基液晶芯片,设置在具有所述第一偏振态的所述第三基色光的传输路径中,用于基于所述3D源图像信号将具有所述第一偏振态的所述第三基色光调制为具有所述第二偏振态的第三调制光,其中,所述调制光包括所述第一调制光、所述第二调制光以及所述第三调制
\t光,所述调制频率与所述3D源图像信号的交替频率同步,所述交替频率为所述3D源图像信号的左眼图像信号与右眼图像信号相交替的频率。7.根据权利要求6所述的硅基液晶投影系统,其特征在于,所述偏振分光合光组件还包括:三色合光棱镜,设置在所述第一调制光、所述第二调制光以及所述第三调制光的传输路径的交汇处,用于将所述第一调制光、所述第二调制光、以及所述第三调制光合路,得到合路后的所述调制光。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的硅基液晶投影系统,其特征在于,所述光源组件包括:激发光源,用于发出激发光;色轮,设置在所述激发光的传输路径中,所述色轮上设置有波长转换材料,所述色轮在所述激发光的照射下出射所述包含三基色光的第一光。9.根据权利要求8所述的硅基液晶投影系统,其特征在于,所述激发光为蓝光,所述波长转换材料为黄光波长转换材料,所述包含三基色光的第一光包括未被所述波长转换材料吸收的蓝光和所述黄光波长转换材料将蓝光转换成的黄光。10.一种用于3D图像显示的硅基液晶投影系统,包括硅基液晶芯片组件,其特征在于,还包括:光源组件,用于时序输出第一光束和第二光束,所述第一光束和第二光束分别包括至少两种基色光,且所述第一光束和第二光束的合光包含三基色光;分光组件,设置在所述时序输出的第一光束和第二光束的传输路径中,用于将所述第一光束分成具有第一偏振态的第一基色光、具有第一偏振态的第二基色光和具有第二偏振态的第二基色光,并分别将所述具有第一偏振态的第一基色光、所述具有第一偏振态的第二基色光和所述具有第二偏振态的第二基色光传输至所述硅基液晶芯片组件进行调制得到第一调制子光束、第二调制子光束以及第三调制子光束;还用于将所述第二光束分成具有第一偏振态的第一基色光、具有第一偏振态的第三基色光和具有第二偏振态的第三基色光,并分别将所述具有第二偏振态的第一基色光、所述具有第一偏振态的第三基色光和所述具有第二偏振态的第三基色光传输至所述硅基液晶芯片组件进行调制...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭祖强王则钦
申请(专利权)人:深圳市绎立锐光科技开发有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1