一种3D投影系统.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010260629.1	申请日：	2010.08.23
公开号：	CN101986186A	公开日：	2011.03.16
当前法律状态：	驳回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G02B 27/26申请公布日:20110316\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G02B 27/26申请日:20100823\|\|\|公开
IPC分类号：	G02B27/26; G02B27/18; G03B35/22	主分类号：	G02B27/26
申请人：	浙江亿思达显示科技有限公司
发明人：	刘美鸿
地址：	324000 浙江省衢州市柯城区东港三路71号
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内容摘要

本发明涉及投影设备领域，尤其涉及一种使用两片常规LCOS显示芯片(屏)实现的一种3D投影系统。使用双LCOS显示芯片实现3D功能投影光学系统，该光学系统是由两个LCOS显示芯片和PBS棱镜及一个1/2波带片，同时加上光源系统和成像镜头组成了双LCOS显示芯片3D投影光学系统。其有益效果是：本发明3D投影光学系统为同一光源和同一成像镜头，利用光学的偏光性能实现了3D功能的光学系统，同时对芯片的刷新频率要求不高，降底了芯片的制造难度，光学系统结构简单，装配校调容易。其具有以下特点：1)由同一光源组成偏光3D光学系统，其结构简单。2)降低3D功能对芯片刷新频率性能的要求。3)提高了光源的光的使用效率。4)校调方便，结构简单。

权利要求书

1：一种 3D 投影系统，包括光源系统，其特征在于：还包括双 LCOS 显示芯片、 PBS 棱镜、一个 1/2 波带片和一组成像镜头。
2：根据权利要求 1 所述的一种 3D 投影系统，其特征在于：所述的双 LCOS 显示芯片包括各种显示芯片或者显示屏。
3：根据权利要求 1 所述的一种 3D 投影系统，其特征在于所述的双 LCOS 显示芯片经同一镜头成像。
4：根据权利要求 1 所述的一种 3D 投影系统，其特征在于所述的双 LCOS 显示芯片经同镜头成像同一位置的画面，经电路处理实现 3D 功能的投影系统。
5：根据权利要求 1 和权力要求 2 所述的一种 3D 投影系统，其特征在于所述的双 LCOS 显示芯片投影成像并利用偏光眼镜观察实现 3D 效果。
6：一种成像光学系统和光源系统，其特征在于：利用光线偏光性实现 3D 投影效果。

说明书

一种 3D 投影系统
    【技术领域】
     本发明涉及投影设备领域，尤其涉及一种使用两片常规 LCOS 显示芯片 ( 屏 ) 实现的一种 3D 投影系统。背景技术
     随着显示技术的不断发展，现有的 3D 投影光学系统主要是提高 DLP 显示屏的刷新率至 120HZ 以上然后通过时分方式来实现 3D 投影功能的，但对于 LCOS 显示屏，由于目前要做到 120HZ 以上显然难度和成本都很高，不容易实现。所以目前普遍采用双投影机加偏光片的方式来实现 3D 投影功能，显然这样成本也很高，使用时需专门装配校调，并且容易因校调不准而使观看者产生眩晕感。
     基于现有 3D 投影方面的不足之处，本发明人为了解决上述问题，研制了本发明 “一种 3D 投影系统” 。发明内容
     本发明针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种使用两片常规 LCOS 显示芯片 ( 屏 ) 实现的一种 3D 投影系统。
     本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
     一种 3D 投影系统，双 LCOS 芯片实现 3D 投影功能的光学系统，该光学系统是由两个 LCOS 芯片和 PBS 棱镜及一个 1/2 波带片，同时加上光源系统和成像镜头组成了双 LCOS 芯片 3D 投影光学系统。光源发出来的光经准直镜的准直后进入 PBS 棱镜，进入 PBS 棱镜的光经 PBS 棱镜分成两路偏振光线 (P 光和 S 光 )，一路是经 PBS 棱镜反射偏振光 P 光，一路是经 PBS 棱镜透射偏振光 S 光；其中 P 光经 PBS 棱镜反射直接照到 LCOS 芯片上，经 LCOS 芯片反射成为偏振 S 光再次进入 PBS 棱镜， S 光直接透过 PBS 棱镜进入成像镜头，经成像投影镜头投影 S 光的画面；另外一路透射的 S 光，通过 1/2 波带片使其偏振方向改变成为 P 光，经芯片反射后成为 S 光， S 光再经 1/2 波带片变向后成为 P 光， P 光经 PBS 棱镜反射后进入投影镜头，经成像投影镜头投影成 P 光画面。这两个画面成像在同一位置，利用偏光眼镜实现左右眼不同的画面，再经电路处理左右眼画面，从而实现 LCOS 芯片 3D 投影。
     所述的双 LCOS 芯片包括各种成像芯片。
     所述的双 LCOS 芯片经同一镜头成像。
     所述的双 LCOS 芯片经同镜头成像同一位置的画面，经电路处理实现 3D 功能的投影系统。
     所述的利用偏光眼镜实现 3D 功能的双 LCOS 芯片投影光学系统。
     所述的棱镜是由 PBS 棱镜，可透 P 光反 S 光或者是透 S 光反 P 光 ( 同时，相应的 LCOS 表面膜对应 )。
     利用偏光性能实现 3D 功能投影光学系统，该光学系统是由两个 LCOS 芯片和 PBS 棱镜及一个 1/2 波带片，同时加上光源系统和成像镜头组成了双 LCOS 芯片 3D 偏光投影光学系统。光学原理：光源发出来的光经准直后进入 PBS 棱镜，进入 PBS 棱镜的光经 PBS 棱镜分成两路偏振光线 (P 光和 S 光 )，一路是经 PBS 棱镜反射偏振光 P 光，一路是经 PBS 棱镜透射偏振光 S 光；其中 P 光经 PBS 棱镜反射直接照到 LCOS 芯片上，经 LCOS 芯片反射成为偏振 S 光再次进入 PBS 棱镜， S 光直接透过 PBS 棱镜进入成像镜头，经成像投影镜头投影 S 光的画面；另外一路透射的 S 光，通过 1/2 波带片使其偏振方向改变成为 P 光，经芯片反射后成为 S 光， S 光再经 1/2 波带片变向后成为 P 光， P 光经 PBS 棱镜反射后进入投影镜头，经成像投影镜头投影成 P 光画面。这两个画面成像在同一位置，利用偏光眼镜实现左右眼不同的画面，再经电路处理左右眼画面，从而实现 LCOS 芯片 3D 投影。
     本发明一种 3D 投影系统的有益效果是：
     本发明 3D 投影光学系统为同一光源和同一成像镜头，利用光学的偏光性能实现了 3D 功能的光学系统，同时对芯片的刷新频率要求不高，降底了芯片的制造难度，光学系统结构简单，装配校调容易。其具有以下特点：
     1)、由同一光源组成偏光 3D 光学系统，其结构简单。
     2)、由同一投影光学镜头的 3D 光学系统，无需调整。
     3)、其它方式实现 3D 功能的 LCOS 芯片的刷新频率大于或者等于 120HZ，本发明是双 LCOS 芯片， LCOS 刷新频率为 60HZ 以上即可实现 3D 功能，大大降底 3D 功能对芯片刷新频率性能的要求。 4)、提高了光源的光的使用效率。因采用了双 LCOS 的芯片，使得光源的几乎所有光线都能到达了屏上，使左右眼画面都成像在同一屏上。
     5)、采用同一投影光学镜头和光源镜头，校调方便，结构简单。
     附图说明
     下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图 1 是本发明的 LCOS 成像原理图。具体实施方式
     本发明是这样实施的：
     一种 3D 投影系统由两个 LCOS 芯片和 PBS 棱镜及一个 1/2 波带片，同时加上光源系统和成像镜头组成了双 LCOS 芯片 3D 投影光学系统。光源发出来的光经准直镜的准直后进入 PBS 棱镜，进入 PBS 棱镜的光经 PBS 棱镜分成两路偏振光线 (P 光和 S 光 )，一路是经 PBS 棱镜反射偏振光 P 光，一路是经 PBS 棱镜透射偏振光 S 光；其中 P 光经 PBS 棱镜反射直接照到 LCOS 芯片上，经 LCOS 芯片反射成为偏振 S 光再次进入 PBS 棱镜， S 光直接透过 PBS 棱镜进入成像镜头，经成像投影镜头投影 S 光的画面；另外一路透射的 S 光，通过 1/2 波带片使其偏振方向改变成为 P 光，经芯片反射后成为 S 光， S 光再经 1/2 波带片变向后成为 P 光， P 光经 PBS 棱镜反射后进入投影镜头，经成像投影镜头投影成 P 光画面。这两个画面成像在同一位置，利用偏光眼镜实现左右眼不同的画面，再经电路处理左右眼画面，从而实现 LCOS 芯片 3D 投影。在本实施例中，光源为同一光源。镜头是同一投影成像。棱镜是由 PBS 棱镜，可透 P 光反 S 光或者是透 S 光反 P 光 ( 同时，相应的 LCOS 表面膜对应 )。
     在图 1 中，一种 3D 投影系统，包括光源系统 10 和成像镜头 20，所述的光源系统 10正前侧设有一 PBS 棱镜 30， PBS 棱镜 30 的前侧贴设有 1/2 波带片 40，于 1/2 波带片 40 的前方设有第一 LCOS 芯片 50，于 PBS 棱镜 30 的下方设有第二 LCOS 芯片 60，成像镜头 20 设于 PBS 棱镜 30 的上方，光源系统 10 发出来的光经准直镜的准直后进入 PBS 棱镜 30，进入 PBS 棱镜 30 的光经 PBS 棱镜 30 分成一路经 PBS 棱镜 30 反射的原始偏振 P 光和一路经 PBS 棱镜透射的原始偏振 S 光；其中原始偏振 P 光经 PBS 棱镜 30 反射直接照到第二 LCOS 芯片 60 上，经第二 LCOS 芯片 60 反射成为二次偏振 S 光再次进入 PBS 棱镜 30，二次偏振 S 光直接透过 PBS 棱镜 30 进入成像镜头 20，经成像投影镜头投影 S 光的画面；经 PBS 棱镜 30 透射的原始偏振 S 光，通过 1/2 波带片 40 使其偏振方向改变成为二次偏振 P 光，经第一 LCOS 芯片 50 反射后成为二次偏振 S 光，二次偏振 S 光再经 1/2 波带片 40 变向后成为二次偏振 P 光，二次偏振 P 光经 PBS 棱镜 30 反射后进入投影镜头 20，经成像投影镜头投影成 P 光画面。PBS 棱镜 30 可透 P 光反 S 光或者是透 S 光反 P 光。第一 LCOS 芯片 50 和第二 LCOS 芯片 60 包括各种成像芯片。第一 LCOS 芯片 50 和第二 LCOS 芯片 60 经同镜头成像同一位置的画面，经电路处理实现 3D 功能的投影系统。在本实施例中，光源为同一光源。镜头是同一投影成像。棱镜是由 PBS 棱镜，可透 P 光反 S 光或者是透 S 光反 P 光 ( 同时，相应的 LCOS 表面膜对应 )。
     以上所述，仅是本发明一种 3D 投影系统的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 101986186 A(43)申请公布日 2011.03.16CN101986186A*CN101986186A*(21)申请号 201010260629.1(22)申请日 2010.08.23G02B 27/26(2006.01)G02B 27/18(2006.01)G03B 35/22(2006.01)(71)申请人浙江亿思达显示科技有限公司地址 324000 浙江省衢州市柯城区东港三路71号(72)发明人刘美鸿(54) 发明名称一种3D投影系统(57) 摘要本发明涉及投影设备领域，尤其涉及一种使用两片常规LCOS显示芯片(屏)实现的一种3D投影系统。使用双LCO。

2、S显示芯片实现3D功能投影光学系统，该光学系统是由两个LCOS显示芯片和PBS棱镜及一个1/2波带片，同时加上光源系统和成像镜头组成了双LCOS显示芯片3D投影光学系统。其有益效果是：本发明3D投影光学系统为同一光源和同一成像镜头，利用光学的偏光性能实现了3D功能的光学系统，同时对芯片的刷新频率要求不高，降底了芯片的制造难度，光学系统结构简单，装配校调容易。其具有以下特点：1)由同一光源组成偏光3D光学系统，其结构简单。2)降低3D功能对芯片刷新频率性能的要求。3)提高了光源的光的使用效率。4)校调方便，结构简单。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权。

3、利要求书 1 页说明书 3 页附图 1 页CN 101986187 A 1/1页21.一种3D投影系统，包括光源系统，其特征在于：还包括双LCOS显示芯片、PBS棱镜、一个1/2波带片和一组成像镜头。2.根据权利要求1所述的一种3D投影系统，其特征在于：所述的双LCOS显示芯片包括各种显示芯片或者显示屏。3.根据权利要求1所述的一种3D投影系统，其特征在于所述的双LCOS显示芯片经同一镜头成像。4.根据权利要求1所述的一种3D投影系统，其特征在于所述的双LCOS显示芯片经同镜头成像同一位置的画面，经电路处理实现3D功能的投影系统。5.根据权利要求1和权力要求2所述的一种3D投影系统，其特征。

4、在于所述的双LCOS显示芯片投影成像并利用偏光眼镜观察实现3D效果。6.一种成像光学系统和光源系统，其特征在于：利用光线偏光性实现3D投影效果。权利要求书CN 101986186 ACN 101986187 A 1/3页3一种 3D 投影系统技术领域0001 本发明涉及投影设备领域，尤其涉及一种使用两片常规LCOS显示芯片(屏)实现的一种3D投影系统。背景技术0002 随着显示技术的不断发展，现有的3D投影光学系统主要是提高DLP显示屏的刷新率至120HZ以上然后通过时分方式来实现3D投影功能的，但对于LCOS显示屏，由于目前要做到120HZ以上显然难度和成本都很高，不容易实现。所以目。

5、前普遍采用双投影机加偏光片的方式来实现3D投影功能，显然这样成本也很高，使用时需专门装配校调，并且容易因校调不准而使观看者产生眩晕感。0003 基于现有3D投影方面的不足之处，本发明人为了解决上述问题，研制了本发明“一种3D投影系统”。发明内容0004 本发明针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种使用两片常规LCOS显示芯片(屏)实现的一种3D投影系统。0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：0006 一种3D投影系统，双LCOS芯片实现3D投影功能的光学系统，该光学系统是由两个LCOS芯片和PBS棱镜及一个1/2波带片，同时加上光源系统和成像镜头组成了双LCOS芯片3。

6、D投影光学系统。光源发出来的光经准直镜的准直后进入PBS棱镜，进入PBS棱镜的光经PBS棱镜分成两路偏振光线(P光和S光)，一路是经PBS棱镜反射偏振光P光，一路是经PBS棱镜透射偏振光S光；其中P光经PBS棱镜反射直接照到LCOS芯片上，经LCOS芯片反射成为偏振S光再次进入PBS棱镜，S光直接透过PBS棱镜进入成像镜头，经成像投影镜头投影S光的画面；另外一路透射的S光，通过1/2波带片使其偏振方向改变成为P光，经芯片反射后成为S光，S光再经1/2波带片变向后成为P光，P光经PBS棱镜反射后进入投影镜头，经成像投影镜头投影成P光画面。这两个画面成像在同一位置，利用偏光眼镜实现左右眼不同的画面。

7、，再经电路处理左右眼画面，从而实现LCOS芯片3D投影。0007 所述的双LCOS芯片包括各种成像芯片。0008 所述的双LCOS芯片经同一镜头成像。0009 所述的双LCOS芯片经同镜头成像同一位置的画面，经电路处理实现3D功能的投影系统。0010 所述的利用偏光眼镜实现3D功能的双LCOS芯片投影光学系统。0011 所述的棱镜是由PBS棱镜，可透P光反S光或者是透S光反P光(同时，相应的LCOS表面膜对应)。0012 利用偏光性能实现3D功能投影光学系统，该光学系统是由两个LCOS芯片和PBS棱镜及一个1/2波带片，同时加上光源系统和成像镜头组成了双LCOS芯片3D偏光投影光说明书CN。

8、 101986186 ACN 101986187 A 2/3页4学系统。光学原理：光源发出来的光经准直后进入PBS棱镜，进入PBS棱镜的光经PBS棱镜分成两路偏振光线(P光和S光)，一路是经PBS棱镜反射偏振光P光，一路是经PBS棱镜透射偏振光S光；其中P光经PBS棱镜反射直接照到LCOS芯片上，经LCOS芯片反射成为偏振S光再次进入PBS棱镜，S光直接透过PBS棱镜进入成像镜头，经成像投影镜头投影S光的画面；另外一路透射的S光，通过1/2波带片使其偏振方向改变成为P光，经芯片反射后成为S光，S光再经1/2波带片变向后成为P光，P光经PBS棱镜反射后进入投影镜头，经成像投影镜头投影成P光画面。。

9、这两个画面成像在同一位置，利用偏光眼镜实现左右眼不同的画面，再经电路处理左右眼画面，从而实现LCOS芯片3D投影。0013 本发明一种3D投影系统的有益效果是：0014 本发明3D投影光学系统为同一光源和同一成像镜头，利用光学的偏光性能实现了3D功能的光学系统，同时对芯片的刷新频率要求不高，降底了芯片的制造难度，光学系统结构简单，装配校调容易。其具有以下特点：0015 1)、由同一光源组成偏光3D光学系统，其结构简单。0016 2)、由同一投影光学镜头的3D光学系统，无需调整。0017 3)、其它方式实现3D功能的LCOS芯片的刷新频率大于或者等于120HZ，本发明是双LCOS芯片，LCOS刷。

10、新频率为60HZ以上即可实现3D功能，大大降底3D功能对芯片刷新频率性能的要求。0018 4)、提高了光源的光的使用效率。因采用了双LCOS的芯片，使得光源的几乎所有光线都能到达了屏上，使左右眼画面都成像在同一屏上。0019 5)、采用同一投影光学镜头和光源镜头，校调方便，结构简单。附图说明0020 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。0021 图1是本发明的LCOS成像原理图。具体实施方式0022 本发明是这样实施的：0023 一种3D投影系统由两个LCOS芯片和PBS棱镜及一个1/2波带片，同时加上光源系统和成像镜头组成了双LCOS芯片3D投影光学系统。光源发出来的光经准直镜的准直后。

11、进入PBS棱镜，进入PBS棱镜的光经PBS棱镜分成两路偏振光线(P光和S光)，一路是经PBS棱镜反射偏振光P光，一路是经PBS棱镜透射偏振光S光；其中P光经PBS棱镜反射直接照到LCOS芯片上，经LCOS芯片反射成为偏振S光再次进入PBS棱镜，S光直接透过PBS棱镜进入成像镜头，经成像投影镜头投影S光的画面；另外一路透射的S光，通过1/2波带片使其偏振方向改变成为P光，经芯片反射后成为S光，S光再经1/2波带片变向后成为P光，P光经PBS棱镜反射后进入投影镜头，经成像投影镜头投影成P光画面。这两个画面成像在同一位置，利用偏光眼镜实现左右眼不同的画面，再经电路处理左右眼画面，从而实现LCOS芯片。

12、3D投影。在本实施例中，光源为同一光源。镜头是同一投影成像。棱镜是由PBS棱镜，可透P光反S光或者是透S光反P光(同时，相应的LCOS表面膜对应)。0024 在图1中，一种3D投影系统，包括光源系统10和成像镜头20，所述的光源系统10说明书CN 101986186 ACN 101986187 A 3/3页5正前侧设有一PBS棱镜30，PBS棱镜30的前侧贴设有1/2波带片40，于1/2波带片40的前方设有第一LCOS芯片50，于PBS棱镜30的下方设有第二LCOS芯片60，成像镜头20设于PBS棱镜30的上方，光源系统10发出来的光经准直镜的准直后进入PBS棱镜30，进入PBS棱镜30的。

13、光经PBS棱镜30分成一路经PBS棱镜30反射的原始偏振P光和一路经PBS棱镜透射的原始偏振S光；其中原始偏振P光经PBS棱镜30反射直接照到第二LCOS芯片60上，经第二LCOS芯片60反射成为二次偏振S光再次进入PBS棱镜30，二次偏振S光直接透过PBS棱镜30进入成像镜头20，经成像投影镜头投影S光的画面；经PBS棱镜30透射的原始偏振S光，通过1/2波带片40使其偏振方向改变成为二次偏振P光，经第一LCOS芯片50反射后成为二次偏振S光，二次偏振S光再经1/2波带片40变向后成为二次偏振P光，二次偏振P光经PBS棱镜30反射后进入投影镜头20，经成像投影镜头投影成P光画面。PBS棱镜3。

14、0可透P光反S光或者是透S光反P光。第一LCOS芯片50和第二LCOS芯片60包括各种成像芯片。第一LCOS芯片50和第二LCOS芯片60经同镜头成像同一位置的画面，经电路处理实现3D功能的投影系统。在本实施例中，光源为同一光源。镜头是同一投影成像。棱镜是由PBS棱镜，可透P光反S光或者是透S光反P光(同时，相应的LCOS表面膜对应)。0025 以上所述，仅是本发明一种3D投影系统的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。说明书CN 101986186 ACN 101986187 A 1/1页6图1说明书附图CN 101986186 A。

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