专利名称:单机立体图像投影装置的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及单机立体图像投影装置。尤其涉及适应上、下顺序排列格式立体图像及左、右顺序排列格式的立体图像的单机立体图像投影装置。
目前国内外流行的立体视频图像有倍场格式和隔行格式的立体图像节目源,现有的立体投影都是采用双机投影方式,一部投影机投影左眼图像信号,另一部投影机投影右眼图像信号,通过透光轴方向相互垂直的偏光片分别调制左、右投影机的投影光路,使左、右投影图像重叠投影成像到金属银幕上,这种立体投影方式必须使用两个投影机,成本高,立体节目信号必须通过同步机分离生成独立的左眼图像信号和右眼图像信号,来分别送入左、右投影机。目前,倍场格式和隔行格式的立体节目源的立体视频信号目前已能在部分100赫兹的显象管立体电视机上播放,如海信、夏华、创维等品牌机上已有小批量生产,观众戴上液晶眼镜即可看到立体节目。但这种立体的播放形式存在着很多的缺点,第一,显象管电视屏幕不可能做的很大,画面较小;第二,观众所戴的液晶眼镜有一定的重量,长时间佩带非常不舒适;第三,液晶眼镜的左、右液晶镜片采用的是与立体电视场扫描显示同步相对应的分时同步电子控制光通开关,长时间使用易造成双眼疲劳,特别是在工频日光灯照明的环境中,液晶的开关与驱动日光灯工作的工频信号不同步,产生明显的闪烁现象而损害观众的双眼。
本发明的目的是提供一种单机立体图像投影装置,它采用单机投影方式,适用于上、下纵向顺序排列格式的左右眼立体图像和左、右横向顺序排列格式的左右眼立体图像信号的播放,应用于数字立体电影、数字AV/TV立体投影、立体游戏、3D设计、虚拟现实的演示以及立体电脑的显示,观众带上专用的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
本发明的目的是通过以下的投影装置来实现单机立体图像投影的。将普通的平面DLP数码投影机作为本发明的单机立体图像投影装置的左右眼平面图像投影的一个部件,对于国内外流行的上、下格式顺序排列的立体节目源(即倍场方式的上、下格式的立体节目),输送到平面DLP数码投影部件投影在屏幕上为上下顺序排列的、纵向压缩的两幅平面图像,在相应的DLP数码投影部件的镜头前的投影光路的适当位置安装一柱状透镜,柱状镜头的对称轴线与水平面平行且通过投影光轴并与投影光轴线垂直(即上下对称),使投影在银幕上的上、下顺序排列的纵向压缩的两幅左、右眼图像纵向放大成像,在柱状镜头前的光路上的适当位置安装有一对折射棱镜,这一对折射棱镜为上下对称排列,每一片折射棱镜的形状为长方形,每一片折射棱镜较厚的一边靠近柱状镜头的对称轴线,使透过投影镜头的上部图像的投影光线透过上边的折射棱镜向下折射适当的角度,那么银幕上成像的上部图像向下平移;使透过投影镜头的下部图像的投影光线透过下边的折射棱镜向上折射适当的角度,那么银幕上成像的下部图像向上平移,使上下格式排列的左右眼投影图像成像位置基本重合,分别在一对上下折射棱镜的表面安装一对与折射棱镜形状、尺寸相对应的透光轴方向相互垂直的偏光片,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明的上述立体格式投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状镜头,使投影在银幕上的上、下排列的纵向压缩的两幅左、右眼立体图像纵向放大成像,在柱状镜头前的适当位置安装有一个折射棱镜,这一个折射棱镜的形状为长方形,折射棱镜较厚的一边靠近柱状镜头的对称轴线并平行于柱状镜头的对称轴线,折射棱镜较薄的一边向上,使透过投影镜头的上部图像的投影光线透过折射棱镜向下折射适当的角度,那么银幕上成像的上部图像向下平移,使上下格式排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在折射棱镜的表面安装有与折射棱镜形状、尺寸相对应的偏光片,在折射棱镜的下面投影光路上安装有与折射棱镜上的偏光片的形状、尺寸相对应的透光轴方向相互垂直的偏光片,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明的上述立体格式投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分进一步改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状镜头,使投影在银幕上的上、下排列的纵向压缩的两幅左、右眼立体图像纵向放大成像,在柱状镜头前的适当位置安装有一个折射棱镜,这一个折射棱镜的形状为长方形,折射棱镜较厚的一边靠近并平行于柱状镜头的对称轴线,折射棱镜较薄的一边向下,使透过投影镜头的下部图像的投影光线透过折射棱镜向上折射适当的角度,那么银幕上成像的下部图像向上平移,使上下格式排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在折射棱镜的表面安装有与折射棱镜形状、尺寸相对应的偏光片,在折射棱镜的上面投影光路上安装有与折射棱镜上的偏光片的形状、尺寸相对应的透光轴方向相互垂直的偏光片,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
对于左、右顺序排列横向压缩格式的立体信号源,输送到普通的平面DLP数码投影部件投影在屏幕上为左右顺序排列的、横向压缩的两幅左右眼立体图像,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一个柱状透镜,柱状镜头的对称轴线与水平面垂直且与通过投影光轴且投影镜头的光轴垂直,使投影金属银幕上的左、右顺序排列的横向压缩的两幅左右眼立体图像横向放大,在柱状镜头前的适当位置安装有一对折射棱镜,这一对折射棱镜为左右对称排列,每一片折射棱镜的形状为长方形,每一片折射棱镜较厚的一边靠近柱状镜头的对称轴线,使透过投影镜头的左部图像的投影光线透过左边的折射棱镜向右折射适当的角度,那么银幕上成像的左部图像向右平移;使透过投影镜头的右部图像的投影光线透过右边的折射棱镜向左折射适当的角度,那么银幕上成像右部图像向左平移,使左右格式排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,分别在一对左右折射棱镜的表面安装一对与折射棱镜形状、尺寸相对应的透光轴方向相互垂直的偏光片对左右眼投影像素的光线进行偏光调制,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明的上述立体的格式投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状镜头,使投影金属银幕上的左、右顺序排列的横向压缩的两幅左右眼立体图像横向放大,在柱状镜头前的适当位置安装有一个折射棱镜,这一个折射棱镜的形状为长方形,折射棱镜较厚的一边靠近并平行于柱状镜头的对称轴线,折射棱镜较薄的一边向左,使透过投影镜头的左部图像的投影光线透过折射棱镜向右折射适当的角度,那么银幕上成像的左部图像向右平移,使左右格式排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在折射棱镜的表面安装有与折射棱镜形状、尺寸相对应的偏光片,在折射棱镜的右面投影光路上安装有与折射棱镜上的偏光片的形状、尺寸相对应的透光轴方向相互垂直的偏光片,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明的上述格式的立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状镜头,使投影金属银幕上的左、右顺序排列的横向压缩的两幅左右眼立体图像横向放大成像,在柱状镜头前的适当位置安装有一个折射棱镜,这一个折射棱镜的形状为长方形,折射棱镜较厚的一边靠近并平行于柱状镜头的对称轴线,折射棱镜较薄的一边向右,使透过投影镜头的右部图像的投影光线透过折射棱镜向左折射适当的角度,那么银幕上成像的右部图像向左平移,使左右格式排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在折射棱镜的表面安装有与折射棱镜形状、尺寸相对应的偏光片,在折射棱镜的左面投影光路上安装有与折射棱镜上的偏光片的形状、尺寸相对应的透光轴方向相互垂直的偏光片,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分进一步改进,对于上、下顺序排列纵向压缩格式的立体节目,输送到平面DLP数码投影部件投影在屏幕上为上下顺序排列的、纵向压缩的两幅左右眼立体图像,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状镜头,使上、下顺序排列的纵向压缩的两幅左右眼立体图像纵向放大,在柱状镜头前的适当位置安装有两对平面反射镜(或全反射棱镜),这两对平面反射镜(或全反射棱镜)为上下对称排列安装并以柱状镜头的对称中心线为对称线,每一对平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,上面一对平面反射镜(或全反射棱镜)由平面反射镜(或全反射棱镜)upA和平面反射镜(或全反射棱镜)upB组成,平面反射镜(或全反射棱镜)upA反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角且反射面向上(或向左、或向右、或向左上、或向右上),平面反射镜(或全反射棱镜)upA的反射面的下沿线通过投影光轴,使上部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)upA,在平面反射镜(或全反射棱镜)upA上部(或左部、或右部、或左上部、或右上部)区域适当位置安装有平面反射镜(或全反射棱镜)upB,平面反射镜(或全反射棱镜)upB的反射面与平面反射镜(或全反射棱镜)upA的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)upB的反射面朝向投影银幕,从平面反射镜(或全反射棱镜)upA反射的投影光线射向平面反射镜(或全反射棱镜)upB,经平面反射镜(或全反射棱镜)upB反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)upB、upA的微弱的角度位置变化,可以方便的调整上部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;下面一对平面反射镜(或全反射棱镜)由平面反射镜(或全反射棱镜)dnA和平面反射镜(或全反射棱镜)dnB组成,平面反射镜(或全反射棱镜)dnA反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面向下(或向左、或向右、或向左下、或向右下),使下部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)dnA,在平面反射镜(或全反射棱镜)dnA下部(或左部、或右部、或左下部、或右下部)区域适当位置安装有平面反射镜(或全反射棱镜)dnB,平面反射镜(或全反射棱镜)dnB的反射面与平面反射镜(或全反射棱镜)dnA的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)dnB的反射面朝向投影银幕,从平面反射镜(或全反射棱镜)dnA反射的光线射向平面反射镜(或全反射棱镜)dnB,经平面反射镜(或全反射棱镜)dnB反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)dnB、dnA的微弱的角度位置变化,可以方便的调整下部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化,使上下格式排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在每一对反射镜(或全反射棱镜)的反射光路的适当位置安装有一片偏光片,调节这两片偏光片的透光轴方向,使它们相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明的上述立体格式投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状镜头,使上、下排列的纵向压缩的两幅左右眼立体图像纵向放大,在柱状镜头前的适当位置安装有一对平面反射镜(或全反射棱镜),这一对平面反射镜(或全反射棱镜)以柱状镜头的对称轴为安装基准线,每一平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,这一对平面反射镜(或全反射棱镜)由平面反射镜(或全反射棱镜)up1A和平面反射镜(或全反射棱镜)up1B组成,平面反射镜(或全反射棱镜)up1A反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面向上(或向左、或向右、或向左上、或向右上),平面反射镜(或全反射棱镜)up1A的反射面的下沿线通过投影光轴,使上部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)up1A,在平面反射镜(或全反射棱镜)up1A上部(或左部、或右部、或左上部、或右上部)区域适当位置安装有平面反射镜(或全反射棱镜)up1B,平面反射镜(或全反射棱镜)up1B的反射面与平面反射镜(或全反射棱镜)up1A的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)up1B的反射面朝向投影银幕,从平面反射镜(或全反射棱镜)up1A反射的光线射向平面反射镜(或全反射棱镜)up1B,经平面反射镜(或全反射棱镜)up1B反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)up1B、up1A的微弱的角度位置变化,可以方便的调整上部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;使上、下格式顺序排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在一对反射镜的反射光路的适当位置安装有一片偏光片,这一对反射镜下面的投影光路上安装另一片偏光片,调节这两片偏光片的透光轴方向,使投影在银幕上的左右眼偏振光投影光线相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明上述立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状镜头,使上、下顺序排列的纵向压缩的两幅左右眼立体图像纵向放大,在柱状透镜前的适当位置安装有一对平面反射镜(或全反射棱镜),这一对平面反射镜(或全反射棱镜)以柱状透镜的对称轴线为安装基准线,每一平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,这一对平面反射镜(或全反射棱镜)由平面反射镜(或全反射棱镜)dn1A平面反射镜(或全反射棱镜)dn1B组成,平面反射镜(或全反射棱镜)dn1A反射面朝向投影透镜与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面向下(或向左、或向右、或向左下、或向右下),平面反射镜(或全反射棱镜)dn1A的上沿线通过投影光轴,使下部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)dn1A,在平面反射镜(或全反射棱镜)dn1A下部(或左部、或右部、或左下部、或右下部)区域适当位置安装有平面反射镜(或全反射棱镜)dn1B,平面反射镜(或全反射棱镜)dn1B的反射面与平面反射镜(或全反射棱镜)dn1A的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)dn1B的反射面朝向投影银幕,从平面反射镜(或全反射棱镜)dn1A反射的光线射向平面反射镜(或全反射棱镜)dn1B,经平面反射镜(或全反射棱镜)dn1B反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)dn1B、dn1A的微弱的角度位置变化,可以方便的调整下部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;使上、下格式顺序排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在这一对反射镜的反射光路的适当位置安装有一片偏光片,这一对反射镜上面的投影光路上安装另一片偏光片,调节这两片偏光片的透光轴方向来调节左右眼投影光线的偏振方向,并使它们相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
对于左、右排列横向压缩格式的立体节目源,输送到平面DLP数码投影部件投影在屏幕上为左右顺序排列的、横向压缩的两幅左右眼立体图像,在相应的DLP数码投影机的镜头前适当位置安装一柱状镜头,柱状镜头的对称轴线与水平面垂直且与投影镜头的光轴垂直,使投影金属银幕上的左、右排列的横向压缩的两幅左右眼立体图像横向放大,在柱状镜头前的适当位置安装有两对平面反射镜(或全反射棱镜),这两对平面反射镜(或全反射棱镜)为左右对称排列安装并以投影柱镜的对称线为对称中心线,每一对平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,左面一对平面反射镜(或全反射棱镜)由平面反射镜(或全反射棱镜)lfA和平面反射镜(或全反射棱镜)lfB组成,平面反射镜(或全反射棱镜)lfA反射面朝向投影透镜与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面向左(或向上、或向下、或向左上、或向左下),平面反射镜(或全反射棱镜)lfA的反射面右沿线通过投影光轴,使左部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)lfA,在平面反射镜(或全反射棱镜)lfA左部(或上部、或下部、或左上部、或左下部)区域适当位置安装有平面反射镜(或全反射棱镜)lfB,平面反射镜(或全反射棱镜)lfB的反射面与平面反射镜(或全反射棱镜)lfA的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)lfB的反射面朝向(或全反射棱镜)lfA的反射面和投影银幕,从平面反射镜(或全反射棱镜)lfA反射的光线射向平面反射镜(或全反射棱镜)lfB,经平面反射镜(或全反射棱镜)lfB反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)lfB、lfA的微弱的角度位置变化,可以方便的调整左部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;右面一对平面反射镜(或全反射棱镜)由平面反射镜(或全反射棱镜)rtA和平面反射镜(或全反射棱镜)rtB组成,平面反射镜(或全反射棱镜)rtA的反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面向右(或向上、或向下、或向右上、或向右下),使右部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)rtA,在平面反射镜(或全反射棱镜)rtA右部(或上部、或下部、或右上部、或右下部)区域适当位置安装有平面反射镜(或全反射棱镜)rtB,平面反射镜(或全反射棱镜)rtB的反射面与平面反射镜(或全反射棱镜)rtA的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)rtB的反射面朝向投影银幕,从平面反射镜(或全反射棱镜)rtA反射的光线射向平面反射镜(或全反射棱镜)rtB,经平面反射镜(或全反射棱镜)rtB反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)rtB、rtA的微弱的角度位置变化,可以方便的调整右部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化,使左右格式顺序排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在每一对反射镜的反射光路的适当位置安装有一片偏光片,调节偏光片的透光轴方向,使它们相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明上述立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状透镜,使投影金属银幕上的左、右顺序排列的横向压缩的两幅左右眼立体图像横向放大,在柱状透镜前的适当位置安装有一对平面反射镜(或全反射棱镜),这一对平面反射镜(或全反射棱镜)以投影柱镜的对称线为安装基准线,每一平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,这一对平面反射镜(或全反射棱镜)由平面反射镜(或全反射棱镜)lf1A和平面反射镜(或全反射棱镜)lf1B组成,平面反射镜(或全反射棱镜)lf1A的反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面向左(或向上、或向下、或向左上、或向左下),平面反射镜(或全反射棱镜)lf1A的反射面右沿线通过投影光轴,使左部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)lf1A,在平面反射镜(或全反射棱镜)lf1A左部(或上部、或下部、或左上部、或左下部)区域适当位置安装有平面反射镜(或全反射棱镜)lf1B,平面反射镜(或全反射棱镜)lf1B的反射面朝向平面反射镜(或全反射棱镜)lf1A的反射面并与平面反射镜(或全反射棱镜)lf1A的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)lf1B的反射面朝向投影银幕,从平面反射镜(或全反射棱镜)lf1A反射的光线射向平面反射镜(或全反射棱镜)lf1B,经平面反射镜(或全反射棱镜)lf1B反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)lf1B、lf1A的微弱的角度位置变化,可以方便的调整左部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;使左右格式顺序排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在一对反射镜的反射光路的适当位置安装有一片偏光片,在一对反射镜右边的投影光路上的适当位置按装有另一片偏光片,调节偏光片的透光轴方向,使银幕上的左右眼投影偏振光的偏光方向相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明上述立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状镜头,使投影金属银幕上的左、右顺序排列的横向压缩的两幅左右眼立体图像横向放大,在柱状透镜前的适当位置安装有一对平面反射镜(或全反射棱镜),这一对平面反射镜(或全反射棱镜)以投影柱镜的对称线为安装基准线,每一平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,这一对平面反射镜(或全反射棱镜)由平面反射镜(或全反射棱镜)rt1A和平面反射镜(或全反射棱镜)rt1B组成,平面反射镜(或全反射棱镜)rt1A的反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面向右(或向上、或向下、或向右上、或向右下),平面反射镜(或全反射棱镜)rt1A的反射面左沿线通过投影光轴,使右部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)rt1A,在平面反射镜(或全反射棱镜)rt1A右部(或上部、或下部、或左上部、或左下部)区域适当位置安装有平面反射镜(或全反射棱镜)rt1B,平面反射镜(或全反射棱镜)rt1B的反射面与平面反射镜(或全反射棱镜)rt1A的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)rt1B的反射面朝向投影银幕,从平面反射镜(或全反射棱镜)rt1A反射的光线射向平面反射镜(或全反射棱镜)rt1B,经平面反射镜(或全反射棱镜)rt1B反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)rt1B、rt1A的微弱的角度位置变化,可以方便的调整左部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;使左右格式顺序排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在一对反射镜的反射光路的适当位置安装有一片偏光片,在一对反射镜左边的投影光路上的适当位置按装有另一片偏光片,调节偏光片的透光轴方向,使银幕上的左右眼投影偏振光的偏光方向相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分更进一步改进,对于上、下顺序排列纵向压缩格式的立体显示的节目,输送到普通的平面DLP数码投影部件投影在屏幕上为上下排列的、纵向压缩的两幅左右眼立体图像,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状透镜,使上、下排列的纵向压缩的两幅左右眼立体图像纵向放大,将对应的DLP投影部件调整方向使投影镜头和柱状透镜朝上,并且使投影图像上的水平线与投影银幕平行,在柱状透镜前的适当位置安装有两个平面反射镜(或全反射棱镜),这两个平面反射镜(或全反射棱镜)为上下交错安装排列,每一个平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,下面平面反射镜(或全反射棱镜)为dnoA,上面平面反射镜(或全反射棱镜)为upoB,平面反射镜(或全反射棱镜)dnoA的反射面与投影镜头的光轴线成大约45度夹角且反射面朝向投影镜头和投影银幕,平面反射镜(或全反射棱镜)dnoA的反射面上沿线通过投影光轴,使下部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)dnoA,经平面反射镜(或全反射棱镜)dnoA反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)dnoA的微弱的角度位置变化,可以方便的调整上部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;上面平面反射镜(或全反射棱镜)为upoB,平面反射镜(或全反射棱镜)upoB的反射面与投影镜头的光轴线成大约45度夹角且反射面朝向投影镜头和投影银幕并且安装在平面反射镜(或全反射棱镜)dnoA外稍远一些的光路上以避免平面反射镜(或全反射棱镜)dnoA阻挡它的反射的光线,使上部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)upoB,经平面反射镜(或全反射棱镜)upoB反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)upoB的微弱的角度位置变化,可以方便的调整上部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;使上下格式顺序排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在每一反射镜的反射光路的适当位置安装有一对偏光片,调节偏光片的透光轴方向,使左右眼投影偏振光线的偏振方向相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明上述立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状透镜,使上、下顺序排列的纵向压缩的两幅左右眼立体图像纵向放大,调整对应的DLP投影部件,使投影图像的水平线与投影银幕平行,在柱状透镜前的适当位置安装有三个平面反射镜(或全反射棱镜),这三个平面反射镜(或全反射棱镜)为上下错位安装排列,每一个平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,下面平面反射镜(或全反射棱镜)为dno1A,上面平面反射镜(或全反射棱镜)为upo3c,平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角且反射面朝向平面反射镜(或全反射棱镜)upo3c的反射面,平面反射镜(或全反射棱镜)upo3c与平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A的反射面基本平行且反射面朝向平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A的反射面和投影银幕,平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A的反射面上沿线通过投影光轴,使下部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A,经平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A反射到平面反射镜(或全反射棱镜)upo3c,通过平面反射镜(或全反射棱镜)upo3c反射到银幕,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A的微弱的角度位置变化,可以方便的调整上部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;中间的平面反射镜(或全反射棱镜)为upo1B,平面反射镜(或全反射棱镜)upo1B反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角且反射面朝向平面反射镜(或全反射棱镜)upo3c安装在平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A外稍远一些的光路上以避免平面反射镜(或全反射棱镜)dno1A阻挡它的反射的光线,使上部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)upo1B,经平面反射镜(或全反射棱镜)upo1B反射到平面反射镜(或全反射棱镜)upo3c,通过平面反射镜(或全反射棱镜)upo3c反射到银幕,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)upo1B的微弱的角度位置变化,可以方便的调整上部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;使上下格式排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在平面反射镜(或全反射棱镜)upo1B、dno1A反射镜的反射光路的适当位置安装有一对偏光片,调节这一对偏光片的透光轴方向,使左右眼投影偏振光的偏光方向相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,对于左、右顺序排列纵向压缩格式的立体节目源,输送到普通的平面DLP数码投影部件投影在屏幕上为左右排列的、横向压缩的两幅左右眼立体图像,在相应的DLP数码投影的镜头前适当位置安装一柱状透镜,使左、右顺序排列的横向压缩的两幅左右眼立体图像横向放大,将对应的DLP投影部件整体调整时投影镜头朝上,并使投影图像的水平线与投影银幕平行,在柱状透镜前的适当位置安装有两个平面反射镜(或全反射棱镜),这两个平面反射镜(或全反射棱镜)为上下错位安装排列,每一个平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,下面平面反射镜(或全反射棱镜)为lfoA,上面平面反射镜(或全反射棱镜)为rtoB,平面反射镜(或全反射棱镜)lfoA反射面朝向投影镜头并与投影镜头的光轴线成大约45度夹角且反射面朝向投影银幕,平面反射镜(或全反射棱镜)lfoA的反射面右沿线通过投影光轴,使左部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)lfoA,经平面反射镜(或全反射棱镜)lfoA反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)lfoA的微弱的角度位置变化,可以方便的调整左部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;上面反射镜为平面反射镜(或全反射棱镜)rtoB,平面反射镜(或全反射棱镜)rtoB反射面朝向投影镜头并与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面朝向投影银幕安装在平面反射镜(或全反射棱镜)lfoA外稍远一些的光路上,使右部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)rtoB,经平面反射镜(或全反射棱镜)rtoB反射投影到金属银幕上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)rtoB的微弱的角度位置变化,可以方便的调整右部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;使左右格式顺序排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在每一反射镜的反射光路的适当位置安装有一对偏光片,调节这一对偏光片的透光轴方向,使它们相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
作为本发明上述立体投影装置的投影光路上的左、右眼投影像素光路调节转换部分改进,在相应的DLP数码投影部件的镜头前适当位置安装一柱状透镜,使左、右顺序排列的横向压缩的两幅左右眼立体图像横向放大,调整对应的DLP投影部件,使投影图像的水平线与投影银幕平行,在柱状透镜前的适当位置安装有三个平面反射镜(或全反射棱镜),这三个平面反射镜(或全反射棱镜)为上下错位安装排列,每一个平面反射镜(或全反射棱镜)的反射面形状为长方形,下面平面反射镜(或全反射棱镜)为lfo1A,中间平面反射镜(或全反射棱镜)为rto1B,上部平面反射镜(或全反射棱镜)为upo4c,平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A的反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面朝向平面反射镜(或全反射棱镜)upo4c,平面反射镜(或全反射棱镜)upo4c的反射面与平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A的反射面基本平行,平面反射镜(或全反射棱镜)upo4c的反射面朝向银幕,平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A的反射面右沿线通过投影光轴,使左部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A,经平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A反射投影到平面反射镜(或全反射棱镜)upo4c上,平面反射镜(或全反射棱镜)upo4c与平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A的反射面基本平行且反射面朝向银幕,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A的微弱的角度位置变化,可以方便的调整左部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;中间平面反射镜(或全反射棱镜)为rto1B,平面反射镜(或全反射棱镜)rto1B的反射面朝向投影镜头与投影镜头的光轴线成大约45度夹角反射面朝向平面反射镜(或全反射棱镜)upo4c的反射面,安装在平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A外稍远一些的光路上,使右部图像的投影光线全部射向平面反射镜(或全反射棱镜)rto1B,经平面反射镜(或全反射棱镜)rto1B反射到平面反射镜(或全反射棱镜)upo4c上,通过调整平面反射镜(或全反射棱镜)rto1B的微弱的角度位置变化,可以方便的调整右部投影图像的在投影银幕上位置的平移变化;使左右格式顺序排列的左右眼立体投影图像成像位置基本重合,在平面反射镜(或全反射棱镜)lfo1A和平面反射镜(或全反射棱镜)rto1B的反射光路的适当位置安装有一对偏光片,调节这一对偏光片的透光轴方向,使它们相互垂直,观众带上相应的左右透光轴方向相互垂直的偏光眼镜自动分离左右眼立体图像,经视觉系统的左右图像象素对位、数学逻辑运算与融合,使观众感觉投影立体图像与银幕分离,给观众提供更真实的三维完美享受。
本发明的投影镜头前的对上下顺序排列的纵向压缩格式或左右顺序排列的横向压缩格式的左右眼平面图像纵向或横向展开放大的柱状镜头,可采用单片柱状透镜,也可采用多片复合柱状镜片组制作的镜头,就像宽银幕胶片电影的放映镜头前附加的宽银幕柱面镜头一样。也可采用将单片式柱状透镜或多片复合柱状镜片组与投影镜头相结合而成为一体式的多功能组合式镜头。
本发明的单机立体图像投影装置,具有S-video视频输入端子接口,对于目前国内外流行的倍场方式上下格式的立体节目源,采用普通的DLP平面图像投影部件投影,在投影镜头前用柱状透镜将压缩图像纵向放大展开,在投影光路的适当地方,安装有左、右眼图像投影光路的投影方向调节转换和偏光调制部件,使左、右眼图像重合投影成像在金属银幕上,观众带上相应的偏光眼镜自动分离左、右图像并经视觉系统的对位与数学逻辑运算与感觉信息的综合融合产生身临其境的立体感觉。
本发明的单机立体图像投影装置,具有电脑显示器XGA驱动接口,适应640×480、800×600、1024×768...等的图像设置模式,上下排列的左右眼立体图像显示在普通电脑显示器上为纵向压缩的两幅平面图像,其中上半部图像为左眼或右眼图像占据普通电脑显示器的上半部分显示区域,下半部图像为右眼或左眼图像占据普通电脑显示器的下半部分显示区域;左右排列的左右眼立体图像显示在普通电脑显示器上为横向压缩的显示图像,其中左半部图像为左眼或右眼图像占据普通电脑显示器的左半部分显示区域,右半部图像为右眼或左眼图像占据普通电脑显示器的右半部分区域;以适应数字立体静态或动态图像信号的投影显示,采用普通的DLP平面图像投影部件投影,在投影镜头前用柱状镜头对上下排列格式的压缩图像纵向放大展开或对左右排列格式的压缩图像横向放大展开,在投影光路的适当地方,安装有左、右眼图像投影光路的投影方向调节转换和偏光调制部件,使左、右眼图像重合投影成像在金属银幕上,观众带上相应的偏光眼镜自动分离左、右图像并经视觉系统的对位与数学逻辑运算与感觉信息的综合融合产生身临其境的立体感觉。
本发明的单机立体图像投影装置,为了适应国内外流行的隔行格式的节目源,具有隔行格式的立体视频图像节目信号转换模块,对于国内外流行的隔行方式左右格式的立体节目源的每一帧完整的信号接收并储存,并延时一帧实时地转换成国内外流行的倍场方式上下格式的立体节目源,隔行方式左右格式的立体节目信号的奇数行的信息为左眼图像信息,转换后调整成为倍场格式的上半部分,隔行方式左右格式的立体节目信号的偶数行的信息为右眼图像信息,转换后调整为倍场格式的下半部分,通过S-Video视频输入端子接口,送入单机立体图像投影装置内普通DLP平面图像投影部件投影,在DLP投影部件的投影镜头前用柱状镜头将压缩图像纵向放大展开,在投影光路的适当地方,安装有左、右眼图像投影光路的投影方向调节转换和偏光调制部件,使左、右眼图像重合投影成像在金属银幕上,观众带上相应的偏光眼镜自动分离左、右图像并经视觉系统的对位与数学逻辑运算与感觉信息的综合融合产生身临其境的立体感觉。
本发明的单机立体图像投影装置,还具有更为完备的左右眼图像排列转换模块,对于国内外流行的隔行方式的左右格式的立体节目信号的每一帧完整的信号进行信号储存,并以延时一帧的形式转换成左右排列的横向压缩的左右眼立体图像,将隔行方式的左右格式的立体节目信号的奇数行的每一像素信息显示在普通显示器的左半部分相应的位置,隔行方式的左右格式的立体节目信号的偶数行的每一像素信息显示在普通显示器的右半部分相应的位置,显示器上的图像为左右两幅排列的左右眼立体图像,这两幅图像根据压缩信息的程度,可以为横向压缩的通过S-Video视频输入端子接口,送入单机立体图像投影装置内普通的DLP平面图像投影部件投影,对横向压缩的左右图像投影在DLP投影部件的投影镜头前用柱状镜头将横向压缩图像横向放大展开,在投影光路的适当地方,安装有左、右眼图像投影光路的投影方向调节转换和偏光调制部件,使左、右眼图像重合投影成像在金属银幕上,观众带上相应的偏光眼镜自动分离左、右图像并经视觉系统的对位与数学逻辑运算与感觉信息的综合融合产生身临其境的立体感觉。
本发明的单机立体图像投影装置的左右眼平面图像排列投影部件也可采用单镜头三基色三片式液晶投影部件,要求分别调整红、绿、兰三片液晶片的偏振片的透光轴方向,使从单镜头射出的红、绿、兰偏振光的偏振方向一致,对于采用三片式液晶投影方式投影部件的立体图像投影装置的左右眼投影光线的偏振调制方式则应作适当的变动,在左眼(或右眼)像素的投影光路适当位置,安装一片透明的TN液晶片,这个液晶片为两块透明玻璃夹住一层很薄的液晶层组成的液晶盒,左眼或右眼像素投影偏振光透过TN液晶层时偏振方向旋转90度,使左眼像素投影光和右眼像素投影光的偏振方向相互垂直,观众所带的偏光眼镜自动分离左右眼像素。
本发明的单机立体图像投影装置的左右眼图像平面排列投影部件也可采用单镜头彩色单片液晶投影部件,对于采用彩色单片液晶投影部件的立体图像投影装置的左右眼投影光线的偏振调制方式同样作适当的变动,在左眼(或右眼)像素的投影光路适当位置,安装一片透明的TN液晶片,这个液晶片为两块透明玻璃夹住一层很薄的液晶层组成的液晶盒,左眼或右眼像素投影偏振光透过液晶层时偏振方向旋转90度,使左眼像素投影光和右眼像素投影光的偏振方向相互垂直,观众所带的偏光眼镜自动分离左右眼像素。
作为本发明的单机立体图像投影装置的左右眼平面图像排列方式的部件的改进,普通平面DLP投影部件的每一个投影像素的颗粒形状大小约为正方形,DLP1024×768微芯片的成像投影形式则为1024×768个小正方形像素的紧密排列,将透光投影芯片DMD的每一个投影像素的颗粒在设计制作时做成形状大约为2∶1的长方形形状,这种专用的DLP1024×768微芯片的成像投影模式则为1024×768个小长方形的紧密排列,这种专用透光投影图像芯片的外形尺寸比普通的透光投影图像芯片的外形尺寸大一倍;若每一像素的较长的一方沿图像显示的纵向方向排列,用这种专用DMD芯片制作的投影部件显示上下顺序排列格式的左右眼两幅平面图像时,左右眼图像在横向与纵向都为非压缩的,采用这种专用芯片制作的投影部件,可以省掉投影镜头前纵向放大的柱面透镜;若每一像素的较长的一方沿图像显示的横向方向,用这种芯片制作的投影部件显示左右顺序排列格式的左右眼两幅平面图像时,左右眼图像在横向与纵向都为非压缩的,可以省掉投影镜头前横向放大的柱面透镜;对于LCD三片式的投影部件的LCD三片式的透光图像片的每一个单色图像片的每一个像素的颗粒的尺寸,也可以做成约2∶1的长方形形状,以便去掉投影光路上的横向或纵向放大的柱面镜头。
本发明的投影部件也可采用两片DLP普通平面投影的微图像芯片紧密排列通过单个投影成像镜头的投影,其中一片DLP芯片显示左眼图像信息,另一片DLP芯片显示右眼图像信息,上下纵向压缩格式的左右眼图像送入每一片DLP芯片之前要对立体图像信号进行分离成为左、右独立的图像信号分别驱动两片DLP芯片,通过图像象素插行信息技术,使每一DLP微芯片上显示的图像为非压缩的,用这种芯片制作的投影部件显示上下顺序排列格式的左右眼两幅平面图像时,左右眼图像在横向与纵向都为非压缩的,采用这种专用芯片制作的投影部件,可以省掉投影镜头前纵向放大的柱面透镜;用这种芯片制作的投影部件显示左右顺序排列格式的左右眼两幅平面图像时,左右眼图像在横向与纵向都为非压缩的,可以省掉投影镜头前横向放大的柱面透镜。
立体图像的显示在国内外的普及推广目前还处于初期探索阶段,其立体图像信号的格式标准也处于试行阶段,国内外现在流行的立体图像格式有倍场上下格式或隔行左右格式,其每一帧立体图像信息与现有的平面图像信息的容量相同,只是为了满足兼容现有的较完备的平面视频图像信号的储存标准和设施,随着真立体数字电视及相关的信息技术的发展,立体图像的每一帧图像的信息容量将越来越大,左右眼图像显示形式将是非压缩的,那时候将会用一片或多片较大信息容量的DLP芯片制作的投影部件来显示左右眼图像,用这种芯片制作的投影部件显示左右顺序排列格式的左右眼两幅平面图像时,左右眼图像在横向与纵向都为非压缩的,可以省掉投影镜头前横向放大的柱面透镜。
本发明的单机立体图像投影装置,投影成像的金属银幕与单机立体图像投影装置分离,组成的正面立体图像投影装置应用于数字立体电影放映,数字立体电视投影,3D制作,电脑立体图像投影、虚拟现实投影,观众所带的偏光眼镜自动分离左右眼像素。
本发明的单机立体图像投影装置,投影透射屏幕与立体图像投影装置由外壳连接组成一个整体,成为立体图像背投影机,应用于立体电脑图像显示,立体TV/AV显示,立体3D制作,立体游戏。
综上所述,本发明的单机立体图像投影装置,结构简单,左右眼图像的投影光线具有相对独立的而又相关联的投影光路调节的机构,使屏幕上左右眼立体成像为内容关联、对应的象素有显示位置一定的差异、偏正方向相互垂直的左右眼两个图像,观众带上相应的偏光眼镜自动分离左右眼图像,左右眼球内视网膜上的对应的图像的像素成像有较大的差异位置的微弱变化,经视觉系统的对位与数学逻辑运算与融合,使观众感到投影动态图象与屏幕分离,产生身临其境的立体感觉。
下面结合附图和实施实例对本发明的单机立体图像投影装置作进一步的说明。
图1是本发明单机立体图像投影装置的一种实施方式光路图。
图2是本发明单机立体图像投影装置的另一种实施方式光路图。
在图1中,投影光源1透过DMD数字DLP芯片2,通过投影镜头5,柱状透镜6,以及折射棱镜7、8,穿过偏光调制镜片9、10投影在金属银幕13上,左眼像素3经过投影透镜5、柱状镜头6、折射棱镜7、偏光调制片9、最后成像在银幕13上的点11处,右眼像素4通过投影镜头5、柱状镜头6、折射棱镜8、以及偏光调制镜片10、投影在银幕13上的点12处;通过调节折射棱镜7、8的位置,使全部左眼投影像素的光线,经投影镜头5、柱状镜头6、全部进入折射棱镜7、透过经偏光调制片9后投影在银幕上成像,使全部右眼投影像素的光线,经投影镜头5、柱状镜头6、全部进入折射棱镜8,透过经偏光调制片10投影在银幕上成像,通过调整偏光调制片9和偏光调制片10,使他们的透光轴方向相互垂直,那么使投影在银幕上的左眼图像像素和右眼图像像素的偏振光的偏振方向相互垂直,观众带上相应的偏光眼镜自动分离左、右图像并经视觉系统的对位与数学逻辑运算与感觉信息的综合融合产生身临其境的立体感觉。
在图2中,投影光源1透过DMD数字DLP芯片2,通过投影镜头5柱状镜头6,以及平面反射镜22、24,偏光调制镜片21、23投影在屏幕27上,左眼像素3经投影镜头5、柱状镜头6、射向平面反射镜22、经反射镜22的反射透过偏光调制片21投影在银幕27的点25处;右眼像素4经投影镜头5、柱状镜头6、透过偏光调制片23、射向平面反射镜24,经反射镜24的反射成像在银幕27的点26处通过调整平面反射镜22的安装位置,使全部左眼像素的投影光线,经投影镜头5、柱状镜头6全部射向平面反射镜22,最后经偏光调制片21投影在屏幕上;使全部右眼像素的投影光线,经投影镜头5、柱状镜头6、最后经偏光调制片23、全部射向平面反射镜24投影在屏幕上,通过调整偏光调制片21偏光调制片23,使投影在屏幕上的左眼图像像素和右眼图像像素的投影偏振光线的偏振方向垂直,观众带上相应的偏光眼镜自动分离左、右图像并经视觉系统的对位与数学逻辑运算与感觉信息的综合融合产生身临其境的立体感觉。
本发明的单机立体图像投影装置不局限于上述实施方式,凡是使用单个平面投影部件投影上下顺序排列或左右顺序排列的左右眼立体图像并在左右眼投影像素的投影光路上采用相对独立光路调节部件,使左右眼图像基本重合投影在屏幕上成像为图像内容关联、偏振方向相互垂直的两个图像所制作的单机立体图像投影装置,不论单机立体图象投影装置的外部形状和内部结构如何变化、不论左右眼顺序排列显示的平面投影部件的形状和种类如何变化、不论单机立体图象投影装置是否有的隔行格式立体信号向倍场格式的上下立体信号转换模块,不论对横向压缩或纵向压缩的左右眼图像展开的柱状镜头结构或外形或尺以及复合柱状透镜组的镜片数量如何变化、不论投影镜头前的光路上是否安装有柱状透镜、不论对左右投影光路的变换采用棱镜折射的棱镜的数量或尺寸及材料以及安装位置和安装方式如何变化、不论左右立体图像的上下格式左右排列顺序及相对排列显示方向如何变化、不论左右投影光路的偏光调制位置和方向及偏光片的大小如何变化、不论左右眼图像投影光路上偏光调制方式如何变化、不论左右眼图像投影光路上偏光调制安装位置在光路上如何变化、不论左右眼图像投影光路上偏光调制的偏光方向如何变化、不论采用平面反射片还是全反射棱镜进行左右眼投影光线方向变换、不论左右平面排列图像投影部件是采用DLP投影部件还是LCD投影部件、不论左右投影光路的变换采用平面反射镜或全反射棱镜的数量如何变化、不论是只对左眼像素投影光路进行光路调节还是只对右眼像素投影光路进行光路调节、不论光学投影部分是否具有梯形校正补偿功能,不论用于数字信号立体图像投影还是用于模拟视频信号立体图像投影、不论对左或右眼投影光线的方向改变的平面反射镜的数量和安装方式如何变化、不论采用投影光路方向变化的反射镜的安装结构如何变化、不论是应用于数码立体电影放映还是AV/TV立体投影、不论是用于立体游戏还是电脑虚拟现实、不论是用于电脑三维动画还是3D设计、不论成像在屏幕上的左右眼图像重叠和错位程度如何变化、不论采用平面反射镜进行投影光路方向变换时的反射面与投影镜头的光轴线的夹角在(15-75度范围)即45度正负30范围内如何变化、不论是否兼容平面图像投影,所制作的单机立体图像投影装置都在本发明的保护范围之内;此外采用上述方案制作的背投影立体图像显示装置,也在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种单机立体图像投影装置,该装置由左右眼平面图像投影部件、投影光路上的左右眼像素相应的左右眼投影光线的方向调整部件和偏光调制部件、相应的左右眼立体图像信号输入驱动接口及立体图像信号格式转换模块和投影成像屏幕组成;其特征在于将上、下或左、右格式排列图像的左右眼立体图像信号送入该单机立体图像投影装置相应的信号输入接口,在左右眼图像投影部件的镜头前方的投影光路上的适当地方,安装有左、右眼图像投影光线的投影方向变换调节部件和偏光调制部件,使左、右眼图像重合投影成像在屏幕上,观众带上相应的偏光眼镜观看屏幕上的投影图像时自动分离左、右眼图像并经视觉系统的左右对位与数学逻辑运算与感觉信息的综合融合产生身临其境的立体感觉。
2.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,左右眼顺序排列的两幅图像投影部件由现有的普通平面投影机来实现,其特征在于a.对上、下纵向压缩格式显示的图像,在平面投影部件的投影镜头前的投影光路的适当地方装有柱面透镜或柱面透镜组,使上下纵向压缩按顺序排列格式的两幅图像在投影屏幕上纵向展开,柱面透镜或柱面透镜组的对称轴方向为水平方向,并穿过投影光轴且与投影光轴垂直。b.对左、右横向压缩格式显示的图像,在平面投影部件的投影镜头前方的投影光路上的适当地方装有柱面透镜或柱面透镜组,使左右横向压缩按顺序排列格式的两幅图像在投影屏幕上横向展开,柱面透镜或柱面透镜组的对称轴方向为垂直方向,并穿过投影光轴且与投影光轴垂直。C.对上、下纵向或左、右横向压缩格式显示的图像,采用将单片式柱状透镜或多片复合柱状镜片组与投影镜头相结合而成为一体式的多功能组合式镜头。
3.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,采用折射棱镜在投影光路上的适当地方对左眼或右眼投影像素的左右投影光线进行投影方向变换,其特征在于a.采用一对折射棱镜分别对左眼和右眼投影像素光线的左右投影进行方向调节,这一对折射棱镜较厚的一边紧紧靠在一起,并分别对称安装于左右眼像素投影光路上,使银幕上左眼投影图像向右眼投影图像位置方向平移,使银幕上右眼投影图像向左眼投影图像位置方向平移,让左、右眼图像基本重合在屏幕上。b.采用一个折射棱镜对左眼投影光线进行方向调节,使屏幕上成像的左眼投影图像向右眼投影图像位置方向平移,折射棱镜较厚的一边朝向右眼图像方向安装,让左、右眼图像基本重合在屏幕上。c.采用一个折射棱镜对右眼投影光线进行方向调节,使屏幕上成像的右眼投影图像向左眼图像位置方向平移,折射棱镜较厚的一边朝向左眼图像方向安装,使左、右眼图像基本重合在屏幕上。
4.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,采用平面反射镜或全反射棱镜在投影光路上的适当地方对左、右眼投影光线进行方向变换,其特征在于a.采用两对平面反射镜或全反射棱镜分别对称安装在左、右眼投影光路上,每对平面反射镜或全反射棱镜的反射面或全反射面基本平行,每一对平面反射镜或全反射棱镜的反射面或全反射面相对,其中一个反射面或全反射面朝向投影镜头并与投影光轴45度夹角,另一个反射面或全反射面朝向投影屏幕,使每一对平面反射镜或全反射棱镜分别对左、右眼投影光线对称的进行方向调节,使左、右眼投影光线分别经过平面反射镜或全反射棱镜两次反射投影在屏幕上,使左、右眼立体图像基本重合在屏幕上。b.采用一对平面反射镜或全反射棱镜安装在左眼或右眼投影光路上,这一对平面反射镜或全反射棱镜的反射面基本平行,反射面相对,其中一个反射面或全反射面朝向投影镜头并与投影光轴45度夹角,另一个反射面或全反射面朝向投影屏幕,使这一对平面反射镜或全反射棱镜对左眼或右眼投影光线进行方向调节,使左眼或右眼投影光线经过平面反射镜或全反射棱镜两次反射投影在屏幕上,使左右眼立体图像基本重合在屏幕上。c.采用一对平面反射镜或全反射棱镜分别安装在左右眼投影光路上,这一对平面反射镜或全反射棱镜的反射面基本平行,反射面都朝向投影镜头和屏幕方向,其中一个的反射面靠近投影镜头并与投影光轴45度夹角,另一个的反射面稍远离投影镜头,使一对平面反射镜或全反射棱镜分别对左右眼投影光线进行反射调节,使左右眼投影光线经过平面反射镜或全反射棱镜单次反射投影在屏幕上,使左右眼立体图像基本重合在屏幕上。d.采用三个平面反射镜或全反射棱镜上下错位安装在左右眼投影光路上,其中有一对平面反射镜或全反射棱镜的反射面基本平行,反射面都朝向投影镜头和第三个平面反射镜或全反射棱镜的反射面,第三个平面反射镜或全反射棱镜的反射面朝向投影屏幕和另一对平面反射镜或全反射棱镜的反射面,在一对平面反射镜或全反射棱镜中,其中一个的反射面靠近投影镜头并与投影光轴成45度夹角,另一个的反射面稍远离投影镜头并与投影光轴成45度夹角,使这一对平面反射镜或全反射棱镜分别对左右眼投影光线进行调节,使左右眼投影光线经过两次反射投影在屏幕上,使左右眼立体图像基本重合在屏幕上。
5.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,对左右眼投影光路上的投影光线进行偏光调制,其特征在于a.对于左右眼平面图像的投影采用DLP非偏振光投影部件的单机立体图像投影装置,用两片独立的偏光镜片分别安装在左右眼相对独立的投影光路上,通过调整这两片偏光片的透光轴方向,使它们相互垂直,通过这一对偏光镜片对左右眼投影光路偏光调制,使投影在银幕上的左右眼投影偏振光的偏振方向相互垂直,以便于观众所带的偏光眼镜自动分离左右眼像素。b.对于左右眼平面图像的投影采用LCD偏振光投影部件的单机立体图像投影装置,在左眼(或右眼)像素的投影光路适当位置,安装一片透明的TN液晶片,这个液晶片为两块透明玻璃夹住一层很薄的液晶层组成液晶盒,左眼或右眼像素投影偏振光透过液晶层时偏振方向旋转90度,使投影在屏幕上的左眼像素投影偏振光和右眼像素投影偏振光的偏振方向相互垂直,观众所带的偏光眼镜自动分离左右眼像素。
6.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,其特征在于投影屏幕与立体图像投影装置分离,组成的正面立体图像投影装置应用于数字立体电影放映,数字立体AV/TV投影,3D制作,电脑立体图像投影、虚拟现实投影,观众通过偏光眼镜就可方便的观看。
7.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,其特征在于投影透射屏幕与立体图像投影装置由外壳连接组成一个整体,成为立体图像背投影机,应用于电脑立体图像显示,立体TV/AV显示,立体3D制作,立体游戏。
8.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,其特征在于a.左右眼平面图像投影部件采用单镜头彩色单片透射式液晶投影部件。b.左右眼图像平面投影部件采用单镜头三基色三片式液晶投影部件,要求分别调整红、绿、兰三片液晶片的偏振片的透光轴方向,使从单镜头射出的红、绿、兰偏振光的偏振方向一致。c.左右眼顺序排列的两幅平面图像投影部件采用普通的DLP平面图像投影部件。
9.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,其特征在于a.单机立体图像投影装置,具有电脑显示器XGA驱动接口,以适应数字立体静态或动态图像信号的投影显示。b.单机立体图像投影装置,具有S-video视频输入端子接口,以适应目前国内外流行的倍场方式上下格式的立体节目投影。c.单机立体图像投影装置,为适应国内外流行的隔行格式的节目源,具有隔行格式的立体视频图像节目信号向目前国内外流行的倍场方式上下格式的立体节目转换模块。
10.根据权利要求1所述的单机立体图像投影装置,其特征在于a.单机立体图像投影装置投影部件采用多片DLP普通平面投影的微图像芯片DMD紧密排列通过单个投影成像镜头的投影,其中一部分DLP芯片显示左眼图像信息,另一部分DLP芯片DMD显示右眼图像信息。b.单机立体图像投影装置投影部件采用专用的DLP微芯片的成像,DLP微芯片DMD上的每一个投影像素的颗粒形状大约为2∶1的长方形,投影模式则为二维阵列的小长方形像素的紧密排列,以适应目前国内外流行的倍场方式上下格式的立体节目投影时去掉投影光路上的柱面镜头。
全文摘要
本发明公开了一种单机立体图像投影装置,它包括平面图像投影部件、投影光路上的左右眼相应的投影光路变换部件、相应的立体节目信号的不同的格式转换输入模块及投影成像屏幕;其特征在于将上、下或左、右顺序排列格式的左右眼立体图像送入该立体投影装置信号输入接口,对上、下或左、右顺序排列格式纵向或横向压缩的图像在投影镜头前的适当地方装有柱镜进行纵向或横向展开,在投影光路的适当地方,安装有左、右眼图像投影光路的投影方向调节转换和偏光调制部件,使左、右眼图像重合投影成像在屏幕上,观众带上相应的偏光眼镜自动分离左、右图像并经视觉系统的对位与数学逻辑运算与感觉信息的综合融合产生身临其境的立体感觉。
文档编号G02B27/22GK1567026SQ0314626
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月7日 优先权日2003年7月7日
发明者陈定万 申请人:陈定万