單液晶光閥單投影機立體投影裝置的製作方法
2023-09-10 08:03:20 2
專利名稱：單液晶光閥單投影機立體投影裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及立體投影裝置，特別是一種單液晶光閥單投影機立體投影裝置，利用
一臺投影機搭配液晶光閥以及偏光眼鏡實現立體投影效果。
背景技術：
現有立體投影技術一般利用兩臺投影機，兩鏡頭前分別加裝固定的左旋圓偏振器和右旋圓偏振器，將光線轉化為左旋圓偏振和右旋圓偏振光，兩臺投影機同時投影在一個銀幕上，觀眾佩戴圓偏振片眼鏡後可觀看到立體影像。此種方式需要兩臺投影機精確對位，以保證投影位置的準確性，同時使用兩臺投影機，成本較高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種新的單光閥單投影機立體投影裝置，通過液晶光閥控制光的偏振狀態，實現了單臺投影機投影立體影像的方式。
本發明提供單光閥單投影機立體投影裝置包括 投影機、同步電路、一個自補償彎曲模式液晶光閥，銀幕和圓偏光眼鏡。 投影機，用於支持幀頻率為100HZ或更高的視頻播放；採用DLP技術、LC0S技術、
LCD技術等。 線偏振器，用於產生線偏振光；採用偏光度高於99%的偏光片或者其他同等功能的線偏光器件。 光學自補償彎曲模式液晶光閥，用於將線偏振光轉為左旋圓偏振光或右旋圓偏振光； 同步電路用於從視頻信號輸入埠採集左右眼圖像的幀頻率信號，同時產生用於驅動液晶光閥的同步電壓信號； 圓偏光眼鏡觀眾觀看投影時佩戴，用於分離左右眼圖像；
銀幕為普通銀幕或高金屬銀幕。 線偏振器位於投影機鏡頭前，光學自補償彎曲模式液晶光閥位於線偏振器外側(投影機鏡頭一側為內側)。 視頻輸入信號分左右眼圖像信號，依次交替傳輸給投影機，投影機發出的光線依次經過線偏振器、光學自補償彎曲模式液晶光閥後，投影到銀幕，佩戴圓偏振眼鏡觀看銀幕。 所述的線偏振器、液晶光閥、和同步電路可以作為普通投影機的外部附加部分，也可內置在投影機內部。線偏振光器透光軸與液晶光閥中液晶分子投影方向成45度角或線偏振光器透光軸與液晶光閥中液晶分子投影方向成負45度角。 所述的圓偏光眼鏡左眼和右眼偏振片分別為左旋圓偏振片和右旋圓偏振片，左眼偏振片和右眼偏振片可交換。 所述的光學自補償彎曲模式液晶光閥(即0CB模式，也稱Ji盒，液晶層厚度小於或等於6微米？)的響應的時間上升時間0.5毫秒或以下，下降時間1.2毫秒或以下。
所述的同步電路可產生兩個交流電壓信號高電壓，將液晶光閥的延遲量保持在1/4波長；低電壓，可將液晶光閥的延遲量保持在3/4波長；高電壓的值一般為3V至IOV之間，典型高電壓值為6V至7V。低電壓的值一般為OV至3V之間，典型低電壓值為1V至2V。
本發明提供一種新的單液晶光閥單投影機立體投影裝置，通過液晶光閥控制光的偏振狀態，實現了單臺投影機投影立體影像的方式，相比於雙投影機的立體投影裝置，本發明結構簡單，電路簡單，成本低，無需考慮兩投影機投影圖像對位問題。利用一臺投影機搭配一個液晶光閥以及配套電路，觀眾通過佩戴偏光眼鏡即可觀看立體投影效果。
圖1 :本發明單投影機立體投影裝置示意圖。
圖2 :線偏振光器與液晶光閥的位置圖(方式一 )。
圖3 :線偏振光器與液晶光閥的位置圖(方式二 )。
圖4 :本發明單投影機立體投影裝置工作時各光學狀態的轉換示意圖。
具體實施例方式
本發明參照附圖詳細描述如下 如圖所示，圖1 :本發明單投影機立體投影裝置示意圖。圖2 :方式一時線偏振光器2透光軸與液晶光閥4中液晶分子投影方向成45度角。線偏振器2透光軸方向為7，液晶分子投影方向為8。圖3 :方式二時線偏振光器2透光軸與液晶光閥4中液晶分子投影方向成負45度角。線偏振器2透光軸方向為9，液晶分子投影方向為8。圖4:本發明單投影機立體投影裝置工作時各光學狀態的轉換示意圖。
運行原理和過程 投影系統構成及光路見圖l，包括投影機1，線偏振器2，同步電路3，液晶光閥4，銀幕5，圓偏光眼鏡6。實線箭頭為光線傳播方向。 視頻輸入信號1A為左右圖像交替，依次交替傳輸給投影機，投影機將視頻輸入線號1A轉化為影像，以光線的形式從投影機鏡頭射出，經過線偏振器2後轉化為線偏振光10。
方式一時，線偏振光器2透光軸與液晶光閥4中液晶分子投影方向成45度角，見圖2。當左眼圖像傳輸時，同步電路3檢測出幀頻信號，同時產生一個交流高電壓信號，施加於液晶光閥4，使液晶光閥4延遲量保持在1/4波長左右。線偏振光10經過液晶光閥4後轉化為右旋圓偏振光11後投影到銀幕5上。當右眼圖像傳輸時，同步電路3檢測出幀頻信號，同時產生一個交流低電壓信號，施加於液晶光閥4，使液晶光閥4延遲量保持在3/4波長左右。線偏振光10經過液晶光閥4後轉化為左旋圓偏振光12後投影到銀幕5上。
方式二時，線偏振光器2透光軸與液晶光閥4中液晶分子投影方向成負45度角，見圖3。當左眼圖像傳輸時，同步電路3檢測出幀頻信號，同時產生一個交流高電壓信號，施加於液晶光閥4，使液晶光閥4延遲量保持在1/4波長左右。線偏振光10經過液晶光閥4後轉化為左旋圓偏振光12後投影到銀幕5上。當右眼圖像傳輸時，同步電路3檢測出幀頻信號，同時產生一個交流低電壓信號，施加於液晶光閥4，使液晶光閥4延遲量保持在3/4波長左右。線偏振光10經過液晶光閥4後轉化為右旋圓偏振光11後投影到銀幕5上。
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觀眾佩戴圓偏光眼鏡6於銀幕5前觀看，圓偏光眼鏡6的左右眼分別為左旋圓偏 光片和右旋圓偏光片，因此每隻眼只能分辨一種圓偏振光，從而使得左眼和右眼看到不同 的投影影像，實現左右眼影像分離來實現立體顯示效果。 線偏振器2、液晶光閥4的相對位置有兩種方式，方式一為線偏振光器2透光軸與 液晶光閥4中液晶分子投影方向成45度角，見圖2 ;方式二為線偏振光器2透光軸與液晶光 閥4中液晶分子投影方向成負45度角，見圖3 ;具體實施時選擇圖2和圖3其中任意一種。
權利要求
一種單投影機立體投影裝置，其特徵在於它包括投影機、同步電路、一個自補償彎曲模式液晶光閥，銀幕和圓偏光眼鏡，投影機，用於視頻播放；線偏振器，用於產生線偏振光；光學自補償彎曲模式液晶光閥，用於將線偏振光轉為左旋圓偏振光或右旋圓偏振光；同步電路用於從視頻信號輸入埠採集左右眼圖像的幀頻率信號，同時產生用於驅動液晶光閥的同步電壓信號；圓偏光眼鏡觀眾觀看投影時佩戴，用於分離左右眼圖像；線偏振器位於投影機鏡頭前，光學自補償彎曲模式液晶光閥位於線偏振器外側，投影機鏡頭一側為內側；視頻輸入信號分左右眼圖像信號，依次交替傳輸給投影機，投影機發出的光線依次經過線偏振器、光學自補償彎曲模式液晶光閥後，投影到銀幕，佩戴圓偏振眼鏡觀看銀幕。
2. 根據權利要求1所述的立體投影裝置，其特徵在於所述的線偏振器、液晶光閥、和 同步電路可以作為普通投影機的外部附加部分，也可內置在投影機內部。
3. 根據根據權利要求1所述的立體投影裝置，其特徵在於線偏振光器透光軸與液晶 光閥中液晶分子投影方向成45度角或線偏振光器透光軸與液晶光閥中液晶分子投影方向 成負45度角。
4. 根據權利要求1所述的立體投影裝置，其特徵在於所述的圓偏光眼鏡左眼和右眼 偏振片分別為左旋圓偏振片和右旋圓偏振片，左眼偏振片和右眼偏振片可交換。
5. 根據權利要求1所述的立體投影裝置，所述的光學自補償彎曲模式液晶光閥的液晶 層厚度小於或等於5微米；響應的時間上升時間0. 5毫秒或以下，下降時間1. 2毫秒或以下。
6. 根據權利要求1所述的立體投影裝置，其特徵在於所述的同步電路可產生兩個交 流電壓信號高電壓，將液晶光閥的延遲量保持在1/4波長；低電壓，可將液晶光閥的延遲量保持在3/4波長；
7. 根據權利要求6所述的立體投影裝置，其特徵在於高電壓的值為3V至IOV之間； 低電壓的值為0V至3V之間。
全文摘要
本發明涉及一種單液晶光閥單投影機立體投影裝置，它包括投影機、同步電路、一個自補償彎曲模式液晶光閥，銀幕和圓偏光眼鏡。線偏振器位於投影機鏡頭前，光學自補償彎曲模式液晶光閥位於線偏振器外側，投影機鏡頭一側為內側；視頻輸入信號分左右眼圖像信號，依次交替傳輸給投影機，投影機發出的光線依次經過線偏振器、光學自補償彎曲模式液晶光閥後，投影到銀幕，佩戴圓偏振眼鏡觀看銀幕。本發明結構簡單，電路簡單，成本低，無需考慮兩投影機投影圖像對位問題，只使用一臺投影機來實現立體投影效果，成本低於雙投影機立體投影系統。
文檔編號G02F1/13GK101790062SQ20101013178
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月25日 優先權日2010年3月25日
發明者孫玉寶, 李豔龍 申請人:河北工業大學