專利名稱：三維圖像投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維圖像投影裝置，尤其涉及偏振眼鏡型三維圖像投影裝置，它通過使用液晶組件或相位延遲片，用一個(gè)單投影器提供三維圖像。
三維圖像投影裝置根據(jù)是否帶上偏振眼鏡看圖像而被分為眼鏡型及非眼鏡型。
非眼鏡型的三維圖像投影裝置用雙凸透鏡或光柵分別提供左眼圖像和右眼圖像，而不必戴偏振眼鏡看三維圖像。然而用雙凸透鏡或光柵提供三維圖像極大地限制了視角的范圍。
眼鏡型的三維圖像投影裝置分為快門型和偏振型?？扉T型的投影裝置用單投影器交替地投影左眼圖像和右眼圖像。觀看者可戴上與交替投影頻率同步動(dòng)作的快門眼鏡觀看三維圖像。液晶器件通常作為快門眼鏡的快門。當(dāng)投影器投影左眼圖像時(shí)，左眼快門打開，同時(shí)右眼快門關(guān)上，反之當(dāng)投影右眼圖像時(shí)，右眼快門打開，左眼快門關(guān)上。盡管這種快門型的投影裝置具有無視角限制的優(yōu)點(diǎn)，然而觀看者必須戴上電氣連接到該投影器上的很重的快門眼鏡，而且這種裝置操作復(fù)雜。
其他的眼鏡型三維圖像投影裝置，即，偏振型的投影裝置使用兩個(gè)投影器分別投影左眼圖像和右眼圖像。

圖1是這種投影器之一的示意圖。
如圖所示，這種投影器包括一個(gè)光源10，一個(gè)聚焦透鏡20，一個(gè)偏振片30，一個(gè)液晶組件40，一個(gè)投影透鏡50。
光源10是由一個(gè)象鹵燈、鎢燈或氙燈這樣的光源12和一個(gè)反射鏡14提供的。聚焦透鏡20聚集由光源10發(fā)出的光。第一偏振片32放在聚焦透鏡20和液晶組件40之間，用于偏振透過聚焦透鏡20的光。由第一個(gè)偏振片32產(chǎn)生的偏振光通過液晶組件40，電壓是根據(jù)視頻信號(hào)加到該液晶組件40上。通過液晶組件40的光通過第二個(gè)偏振片34和投影透鏡50，到達(dá)屏幕60，這樣形成一幅圖像。
偏振型的三維圖像投影裝置是用如上所述構(gòu)成的左眼投影器和右眼投影器提供的。左眼和右眼投影器，有不同方向的偏振片，分別投影左眼和右眼圖像。觀看者通過戴上和投影在屏幕上的圖像相同偏振方向的左右偏振片就可以欣賞三維圖像。
偏振型的三維圖像投影裝置具有觀看舒適的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楹头茄坨R型的投影裝置比較它具有相對(duì)輕的鏡片和大的視角。
這樣的三維圖像投影裝置因?yàn)樾枰獌蓚€(gè)投影器而體積過大，造價(jià)高。
本發(fā)明的目在于提供一種用單個(gè)投影器提供三維圖像的眼鏡型三維圖像投影裝置。
為了達(dá)到上述的目的，所提供的三維圖像投影裝置，包括一個(gè)用于投影三維圖像的投影器；一個(gè)接收所投影的三維圖像的屏幕；及一副左眼鏡片和右眼鏡片具有不同偏振方向的偏振眼鏡，其中該投影器包括一個(gè)光源；一個(gè)會(huì)聚透鏡，用于會(huì)聚從光源發(fā)出的光；圖像形成裝置，用于接收從光源發(fā)出的光并且形成左眼和右眼圖像。變偏裝置，用于使左眼圖像和右眼圖像的偏振方向不同；以及一個(gè)投影透鏡，用于把左眼圖像和右眼圖像放大在屏幕上。
參考附圖詳述一個(gè)最佳實(shí)施例將使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)更為清晰，在附圖中圖1為傳統(tǒng)三維圖像投影裝置中的投影器的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的三維圖像投影裝置中的投影器的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的用于同時(shí)形成左右眼圖像的圖像形成器的前視圖。
除了投影器本身外，本發(fā)明的三維圖像投影裝置包括一個(gè)用于接收投影圖像的屏幕和一副左右偏振目鏡片有不同偏振方向的偏振眼鏡(未畫出)。
圖2表示關(guān)于屏幕160的投影器。
參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明的投影器包括光源110，用于發(fā)光，會(huì)聚透鏡120，用于聚焦光源110發(fā)出的光，圖像形成裝置130，用通過會(huì)聚透鏡120會(huì)聚的光形成左右眼圖像。變偏裝置140，用來使在圖像形成裝置130中形成的左眼和右眼圖像的偏振方向互不相同。及一個(gè)投影透鏡150，用于放大圖像并成像于屏幕160上。光源110包括燈112和一個(gè)反射鏡114將燈112發(fā)出的光反射向圖像形成裝置130。
反射鏡114的構(gòu)成最好能使被反射的光與投影器的光軸相平行傳播。
圖像形成裝置130最好是液晶裝置，它包括第一偏振片131，液晶組件133，包括一對(duì)平行透明電極層(未畫出)以及介于透明電極層之間的液態(tài)分子層(未畫出)，及第二偏振片139。圖像形成裝置130接收光源110發(fā)出的光，由此形成一個(gè)圖像。
由光源110發(fā)出的光經(jīng)第一偏振片131后產(chǎn)生偏振光，并且通過由一個(gè)電源(未畫出)根據(jù)左右眼圖像的信號(hào)施加上了交變電壓的液晶組件133，再通過第二偏振片139。因此，圖像形成裝置130交替形成按預(yù)定的相同方向偏振的左眼圖像和右眼圖像。變偏裝置140周期性交替使左右眼圖像的相同偏振方向互不相同。也就是說，變偏裝置140使由圖像形成裝置130產(chǎn)生的左眼圖像的偏振方向與觀看者所戴的偏振眼鏡的左偏振目鏡片的偏振方向相同，使由圖像形成裝置130產(chǎn)生的右眼圖像的偏振方向與偏振眼鏡的右偏振目鏡片的偏振方向相同。左右眼圖像偏振方向的變化周期與圖像形成裝置130交替生成左右眼圖像的周期相等。因此，由于不同偏振方向的左右眼圖像經(jīng)由投影透鏡150交替地投影于屏幕160上，觀看者通過戴具有與左右眼圖像依據(jù)方向分別相同的左右偏振目鏡片的偏振眼鏡來欣賞三維圖像。
變偏裝置140最好用液晶組件，液晶組件包括兩層透明電極層(未畫出)和一旋光液晶分子層(未畫出)介于兩電極間。例如，當(dāng)兩層透明電極層間沒有電壓時(shí)，由圖像形成裝置130產(chǎn)生的左眼圖像沿著旋光液晶分子穿過液晶組件。同樣，當(dāng)在兩透明電極層間加上電壓時(shí)，液晶分子被排列，右眼圖像沿著排列后的液晶分子穿過液晶組件。相應(yīng)地，左右眼圖像穿過變偏裝置140后偏振方向變得互不相同。在這里，透明電極層間的加壓周期與圖像形成裝置生成左右眼圖像的周期相同。
圖像形成裝置130可以分為左眼圖像生成部分和右眼圖像生成部分來同時(shí)生成左右眼圖像。即，參照?qǐng)D3，圖像形成裝置130有多個(gè)第一像素線135用來形成左眼圖像，及多個(gè)第二像素線137介于第一像素線135之間用來形成右眼圖像。在此，第一像素線135和第二像素線137同時(shí)分別形成左右眼圖像，液晶組件(未畫出)或一個(gè)相位延遲片(未畫出)可以用來做為變偏裝置140(參看圖2)，它位于圖像形成裝置130之前。
用作為液晶組件的變偏裝置140也有第一變偏振線(未畫出)和第二變偏振線(未畫出)分別與第一像素線135和第二像素線137相對(duì)應(yīng)。第一變偏線和第二變偏線中的每一個(gè)都改變由第一像素線135生成的左眼圖像的像振方向或由第二像素線137生成的右眼圖像的偏振方向，因此投影在屏幕160(參看圖2)上的左眼圖像和右眼圖像偏振方向互不相同。
當(dāng)用相位延遲片做變偏裝置140時(shí)，相位延遲片有選擇性地提供給第一像素線135和第二像素線137中的任何一個(gè)并且延遲左眼圖像和右眼圖像中的任何一個(gè)，由此左眼圖像和右眼圖像的偏振方向互不相同。相位延遲片最好是半波片，由此產(chǎn)生的相位延遲使左眼圖像和右眼圖像的偏振方向垂直。用這種相位延遲片簡(jiǎn)化了變偏裝置140的結(jié)構(gòu)而且無需驅(qū)動(dòng)電源。
如上所述，本三維圖像投影裝置用單個(gè)投影器提供了三維圖像。因此，此裝置的結(jié)構(gòu)小而簡(jiǎn)單，制造成本低。
權(quán)利要求
1.一種三維圖像投影裝置，包括一個(gè)三維圖像投影器；一個(gè)屏幕用來接收所述的三維圖像；及一副左右偏振目鏡有不同偏振方向的偏振眼鏡，其中所述投影器包括一個(gè)光源；一個(gè)會(huì)聚透鏡用來聚焦所述光源發(fā)出的光；圖像形成裝置，用于收所述光源的光并形成左眼圖像和右眼圖像；變偏裝置，用來使所述的左眼圖像和右眼圖像的偏振方向互不相同；以及一個(gè)投影透鏡，用來將所述的左眼圖像和右眼圖像放大在所述的屏幕上。
2.如權(quán)利要求1中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的變偏裝置是包括一對(duì)透明電極層以及介于所述透明電極層之間的液晶分子層的液晶組件。
3.如權(quán)利要求1中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的變偏裝置是一相位延遲片。
4.如權(quán)利要求3中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的相位延遲片是一半波片，它產(chǎn)生的相位延遲使所述左眼圖像的偏振方向與所述右眼圖像的偏振方向垂直。
5.如權(quán)利要求1中所述的三維圖像投影裝置，其中所述圖像形成裝置是一液晶裝置，包括一有一對(duì)透明電極層以及介于所述透明電極層之間的一個(gè)液晶分子層的液晶組件；第一和第二偏振片分別安裝于所述的液晶組件的前、后表面上。
6.如權(quán)利要求5中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的圖像形成裝置周期性交替形成所述左眼和右眼圖像。
7.如權(quán)利要求6中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的變偏裝置是一包括一對(duì)透明電極層以及介于所述透明電極之間的液晶分子層的液晶組件，它使在與所述圖像形成裝置形成所述左眼圖像和右眼圖像的相同周期中的所述左眼圖像偏振方向與右眼圖像偏振方向互不相同。
8.如權(quán)利要求5中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的圖像形成裝置分為左眼圖像生成部分和右眼圖像生成部分來同時(shí)形成左眼和右眼圖像。
9.如權(quán)利要求8中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的左眼圖像生成部分包括多個(gè)第一像素線，第一像素線間按預(yù)定的間隔排列，并且所述的右眼圖像生成部分包括多個(gè)第二像素線，每一個(gè)都介于第一像素線之間。
10.如權(quán)利要求9中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的變偏裝置包括多個(gè)第一變偏線，其位置安排與所述第一像素線相對(duì)應(yīng)，及多個(gè)第二變偏線，其位置安排與所述第二像素線相對(duì)應(yīng)。
11.如權(quán)利要求10中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的變偏裝置是一包括一對(duì)透明電極層以及介于所述透明電極層之間的液晶分子層的液晶組件。
12.如權(quán)利要求10中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的第一和第二變偏線之一是由相位延遲片形成。
13.如權(quán)利要求12中所述的三維圖像投影裝置，其中所述的相位延遲片是一半波片，它產(chǎn)生的相位延遲使所述的左眼圖像和右眼圖的偏振方向互不相同。
全文摘要
一種三維圖像投影裝置，包括一個(gè)用于投影三維圖像的投影器，一個(gè)用于接收三維圖像的屏幕，以及一副左右偏振目鏡有不同偏振方向的偏振眼鏡，其中投影器包括一個(gè)光源，一個(gè)用于聚焦光源發(fā)出光的會(huì)聚透鏡，用于接收光源發(fā)出的光并形成左眼和右眼圖像的圖像形成裝置，變偏裝置用來使左眼和右眼偏振方向互不相同，以及一個(gè)投影透鏡用來將左眼和右眼圖像放大在屏幕上。因此，用單個(gè)投影器即可提供三維圖像。
文檔編號(hào)H04N13/00GK1165965SQ9611011
公開日1997年11月26日 申請(qǐng)日期1996年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月11日
發(fā)明者崔舜喆 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社