CN101794062B - 投影显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种投影显示设备，包括：光源，其配置来发射光；至少一个反射型液晶器件，其配置来通过调制从所述光源发射的光的偏振并反射所述光，来产生图像；成像透镜，其配置来形成由相应的所述反射型液晶器件产生的所述图像的实像；四分之一波片，其布置在所述反射型液晶器件和所述成像透镜之间；图像分割器，其配置来包括至少一个反射面，并且通过在所述反射面上反射所述实像将所述实像在空间上分割成至少两个分割实像；至少两个投影透镜，其配置来在屏幕上再次形成所述分割实像；以及相差校正器，其配置来校正由所述反射面产生的、s-偏振光和p-偏振光之间的相差。

Description

投影显示设备
技术领域
本发明涉及投影显示设备，具体地涉及将通过液晶板调制的图像投影在屏幕上的液晶投影仪，并且更具体地涉及利用反射型液晶器件投影三维(3D)图像的投影显示设备。
背景技术
利用最新的电影内容的数字化，数字投影仪作为电影播放器已经吸引了更多的注意。在这些数字投影仪中，利用反射型液晶器件的反射型液晶投影仪是引人注目的，因为由于其提供流畅的高分辨率图像的能力而特别适于电影。
为了实现高质量投影图像，应该减小投影仪的光学系统中重像(ghostimage)的出现。
特别是在反射型的情况下，存在如下的可能性：从灯发出的光例如在各个投影透镜的表面上反射，返回到反射型液晶器件的表面，并且又在屏幕上反射，形成重像，这降低了图像质量。
日本未审查专利申请公开No.08-271855和日本专利No.3470491公开了防止发生这样的重像的技术。
上述两个专利文件都公开了如下技术：通过在紧靠投影透镜的前方布置光轴定向被设定为45度或135度的四分之一波片，抑制重像的发生。此技术的机理在下面解释。
图13示出了普通3-片CCD反射型液晶投影仪的基本构造。
从灯LM发出的光经由反射器RE和偏振转换均匀照射光学系统IL进入布置成彼此交叉的分色镜(dichroic mirror)1和2。
三原色中的两种，例如，红(R)和绿(G)经由反射镜M1被导向分色镜3，并且它们被进一步分成两种颜色(诸如R和G)，以进入照射透镜L1和L2。
其余的颜色，诸如蓝色(B)，经由反射镜M2进入照射透镜L3。
然后，每一种颜色的光通过偏振分光器PBS1、PBS2和PBS3中的相应一个以及反射型液晶器件D1、D2和D3中的相应一个，以由合色棱镜PR合成，进入投影透镜LN(LN1和LN2)，并且被投影在屏幕S上。
接着，在图14中示出了在投影透镜LN的每一个透镜的表面上反射的光的行为。
为简化起见，图14仅仅示出了图13中所示的光学系统的一部分。
来自灯LM的光如实线箭头所示在光学系统中前进。
因为由反射型液晶器件D2反射的光通过偏振分光器PBS2，所以其以p-偏振光(电场在平行于纸面的平面中振动)的状态经由合色棱镜PR进入投影透镜LN。这是因为偏振分光器通常具有透射p-偏振光的特性。
由投影透镜LN1反射的光(p-偏振光)如虚线箭头所示的示意性地前进，返回到反射型液晶器件D2的表面。然后，光又在反射型液晶器件D2的表面上朝向投影透镜LN反射，到达屏幕S并作为重像出现。
因此，过去，为了消除重像，光轴定向被设定为45度或135度(0度为平行于纸面)的四分之一波片WP被布置在合色棱镜PR的输出平面上，如图15所示。
以此方式，从四分之一波片WP输出的光例如在右旋圆偏振状态下被导向投影透镜LN，然后在光由投影透镜LN反射时通过反射镜反向成为左旋圆偏振，并且返回从而再次通过四分之一波片WP。
结果，光在合色棱镜PR中是s-偏振的(电场在垂直于纸平面的平面中振动)，并且进入偏振分光器PBS2。
因为偏振分光器PBS2具有反射s-偏振光的特性，光被偏振分光器PBS2反射，并被消耗而不会返回到反射型液晶器件D2的表面。这样，可以消除重像。
发明内容
除了过去期望的二维(2D)电影内容，对于三维(3D)电影内容存在不断增长的需求。因此，希望有能够显示高质量3D电影的反射型液晶投影仪。
与上述的过去的反射型液晶投影仪不同，能够放映3D电影的反射型液晶投影仪被构造成将图像分割成两个或更多个图像。因此，由于对于光学系统的构造的限制，所以难以通过应用现有技术来消除重像。
期望提供一种投影显示设备，其有利地通过在将图像分割成两个或更多个图像并投影它们的构造中防止重像的发生，来提高图像质量。
根据本发明的实施方式的投影显示设备包括：光源，其配置来发射光；至少一个反射型液晶器件，其配置来通过调制从所述光源发射的光的偏振态并反射所述光，来产生图像；成像透镜，其配置来形成由所述反射型液晶器件产生的所述图像的实像；四分之一波片，其布置在所述反射型液晶器件和所述成像透镜之间；用于分割图像的装置，其配置成包括至少一个反射面，并且通过在所述反射面上反射所述实像而将所述实像在空间上分割成至少两个分割实像；至少两个投影透镜，其配置来在屏幕上再次形成所述分割实像；以及用于校正相差的装置，其配置来校正由所述反射面产生的、s-偏振光和p-偏振光之间的相差。
根据本发明的实施方式，因为用于校正相差的装置被设置来消除从布置在用于分割图像的装置的后面的投影透镜等反射的光，使得所述光不会到达反射型液晶器件，所以可以防止重像的发生，并且有利地提高了图像质量。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施方式的投影显示设备；
图2是用于解释反射型液晶器件的显示板的示意图；
图3示出了没有设置相差校正器的状态；
图4示出了在没有设置相差校正器的状态中重像的发生；
图5示出了设置了相差校正器的状态；
图6示出了通过相差校正器的重像的消除；
图7示出了根据本发明的另一个实施方式的、省略了一部分的投影显影设备；
图8示出了根据其他实施方式的通过相差校正器的重像的消除；
图9示出了根据本发明的另一实施方式的、省略了一部分的投影显影设备；
图10示出了根据其他实施方式的通过相差校正器的重像的消除；
图11A示出了根据本发明的另一实施方式的、省略了一部分的投影显影设备；
图11B示出了当从箭头XIB所示的方向观察时图11A所示的投影显示设备；
图12A示出了根据其他实施方式的通过相差校正器的重像的消除；
图12B示出了当从箭头XIIB所示的方向观察时图12A所示的重像的消除；
图13示出了普通3-片CCD反射型液晶投影仪的基本构造；
图14示出了在投影透镜的每一个透镜的表面上反射的光的行为；以及
图15示出了通过四分之一波片的重像的消除。
优选实施方式
(实施方式)
下面将参考图1-6描述本发明的实施方式。
首先，参考图1描述投影显示设备10的总体构造。
根据本实施方式，投影显示设备10将三维(3D)图像投影在屏幕S上。
投影显示设备10包括照射单元12、图像形成单元14、图像合成单元16、四分之一波片18、成像透镜20、相差校正器22、图像分割器24、第一投影透镜26、第二投影透镜28。
(照射单元12)
照射单元12将具有不同波长的三个光束导向图像形成单元14。
根据本实施方式，照射单元12包括光源12A、照射光学单元12B和分光单元12C。
光源12A包括输出白光的灯1202，以及反射器1204。
灯1202可以是发射白光的高压汞灯或任何过去公开的灯。
照射光学单元12B形成偏振转换均匀照射光学系统，并且将从光源12A发出的白光在使得光平行并将其置于预定的偏振状态之后导向分光单元12C。
照射光学单元12B包括布置在光源12A前方的紫外-红外截止滤光器、蝇眼透镜、PS转换器、聚光透镜，并且被构造成使得从光源12A发出的白光通过其而变成处于预定偏振状态(s-偏振)的平行光，并进入分光单元12C。
分光单元12C将来自照射光学单元12B的光(白光)分成三个具有不同波长的光束，即红光R、绿光G和蓝光B，并且将它们导向图像形成单元14。
根据本实施方式，分光单元12C包括第一分色镜1210、第二分色镜1212、第三分色镜1214、第一反射镜1220、第二反射镜1222、第一照射透镜1230、第二照射透镜1232以及第三照射透镜1234。
具体地，来自照射光学单元12B的光进入彼此以90度交叉布置的第一分色镜1210和第二分色镜1212。
由第一分色镜1210和第二分色镜1212分出的红光R和绿光G经由第一反射镜1220进入第三分色镜1214。
已经通过第三分色镜1214的红光R进入第一照射透镜1230。
由第三分色镜1214反射的绿光G进入第二照射透镜1232。
由第一分色镜1210和第二分色镜1212分出的蓝光B经由第二反射镜1222进入第三照射透镜1234。
应该理解，分光单元12C的构造不限于上述的，并且可以使用基于相关技术的任何构造。
(图像形成单元14)
图像形成单元14通过利用反射型液晶器件作为空间调制器来调制具有不同波长的三个光束R、G和B，形成用于左眼的具有不同波长的三个图像，以及用于右眼的具有不同波长的三个图像。
根据本实施方式，图像形成单元14包括第一反射型液晶器件14R、第二反射型液晶器件14G、第三反射型液晶器件14B、第一偏振分光器15R、第二偏振分光器15G和第三偏振分光器15B。
第一反射型液晶器件14R、第二反射型液晶器件14G和第三反射型液晶器件14B分别显示红色、绿色和蓝色图像信息。对应于入射光的颜色的图像信号被施加，并且第一反射型液晶器件14R、第二反射型液晶器件14G和第三反射型液晶器件14B输出通过根据图像信号将入射光的偏振方向转变90度而被调制的光。具体地，s-偏振入射光被反射为p-偏振反射光。
换句话说，第一反射型液晶器件14R、第二反射型液晶器件14G和第三反射型液晶器件14B通过调制从光源12A发出的光的偏振态并且反射经偏振的光，来产生图像。
图2是用于说明反射型液晶器件14R、14G和14B中的每一个的显示板1402的示意图。
反射型液晶器件14R、14G和14B中的每一个包括具有相同尺寸和形状的矩形显示板1402。
根据本实施方式，显示板1402在纵向的中心处被垂直地分成顶部和底部，以形成用于左眼的图像区域30L和用于右眼的图像区域30R。
在本例中，用于左眼的图像区域30L和用于右眼的图像区域30R中的每一个是具有相同尺寸和形状的、在水平方向较长的长方形。
第一偏振分光器15R、第二偏振分光器15G和第三偏振分光器15B反射s-偏振光，并透射p-偏振光。
第一偏振分光器15R反射s-偏振光R，以使其进入第一反射型液晶器件14R，并且透射由第一反射型液晶器件14R进行了空间调制的p-偏振光R，以使其进入图像合成单元16。
简单地说，第一偏振分光器15R基于红光R使得用于左眼的以及用于右眼的具有不同波长的图像进入图像合成单元16。
第二偏振分光器15G反射s-偏振光G，以使其进入第二反射型液晶器件14G，并且透射由第二反射型液晶器件14G进行了空间调制的p-偏振光G，以使其进入图像合成单元16。
简单地说，第二偏振分光器15G基于绿光G使得用于左眼的以及用于右眼的具有不同波长的图像进入图像合成单元16。
第三偏振分光器15B反射s-偏振光B，以使其进入第三反射型液晶器件14B，并且透射由第三反射型液晶器件14B进行了空间调制的p-偏振光B，以使其进入图像合成单元16。
简单地说，第三偏振分光器15B基于蓝光B使得用于左眼的以及用于右眼的具有不同波长的图像进入图像合成单元16。
(图像合成单元16)
图像合成单元16将用于左眼的具有不同波长的三个图像合成为用于左眼的一个图像，并将用于右眼的具有不同波长的三个图像合成为用于右眼的一个图像。
就是说，图像合成单元16对由第一反射型液晶器件14R、第二反射型液晶器件14G和第三反射型液晶器件14B进行了调制、然后由第一偏振分光器15R、第二偏振分光器15G和第三偏振分光器15B透射的彩色光进行合成。
根据本实施方式，合色棱镜被用作图像合成单元16。
图像合成单元16包括第一入射面16A、第二入射面16B和第三入射面16C以及输出面16D，其中，由第一偏振分光器15R、第二偏振分光器15G和第三偏振分光器15B透射的p-偏振色彩光被导向第一入射面16A、第二入射面16B和第三入射面16C，所述输出面16D输出合成图像。
除了合色棱镜之外，也可以使用基于相关技术的各种光学材料作为图像合成单元16。
光轴定向被设定为45度或135度的半波片17B被设置在偏振分光器15B和图像合成单元的入射面16C之间。
以相同的方式，光轴定向被设定为45度或135度的半波片17R被设置在偏振分光器15R和图像合成单元的入射面16A之间。
结果，在进入图像合成单元16之前，光B和光R的偏振被从p-偏振转变成s-偏振。因为合色棱镜具有更有效地反射光B和光R中的s-偏振光并且更有效地透射光G中的p-偏振光的特性，所以偏振被转变。
为了简化附图，半波片17B和17R没有被示于图3和后面的附图中。
(四分之一波片18)
四分之一波片18被设置在图像合成单元16的输出面16D上，光轴的定向被设定为45度或135度(0度为平行于纸面)。
从四分之一波片18输出的光例如在光G的情况下以右旋圆偏振状态(在光B和光R的情况下以左旋圆偏振状态)被导向成像透镜20，然后当光被成像透镜20反射时通过反射镜反向而成为左旋圆偏振(在光B和光R的情况下为右旋圆偏振)，并返回从而再次通过四分之一波片18。
结果，光在图像合成单元16中是s-偏振(电场在垂直于纸面的平面中振动)(在光B和光R的情况下是p-偏振)，并且进入偏振分光器15G。
光B和光R分别被半波片17B和17R变成s-偏振，然后进入偏振分光器15R和15B。
因为偏振分光器15R、偏振分光器15G和偏振分光器15B反射s-偏振光，所以返回的光被它们反射，并消耗而不返回到反射型液晶器件14R、14G和14B的表面。这样，可以消除重像。
(成像透镜20)
成像透镜20用作中继透镜，并形成由反射型液晶器件14R、14G和14B形成的图像的实像RI。
换句话说，成像透镜20接收来自图像合成单元16的用于左眼的合成图像的图像和用于右眼的合成图像的图像，并且形成其实像，这些实像是相互独立的。
(图像分割器24)
图像分割器24对由成像透镜20分别形成的用于左眼的合成图像的实像和用于右眼的合成图像的实像进行导向。
根据本实施方式，图像分割器24设置有第一分割棱镜32和第二分割棱镜34。
第一分割棱镜32包括入射面32A、第一反射面32B、第二反射面32C和输出面32D。
入射面32A接收用于左眼的合成图像的实像。
第一反射面32B相对于成像透镜20的光轴大体上成90度地反射从入射面32A输入的用于左眼的合成图像的实像，
第二反射面32C将在第一反射面32B上反射的用于左眼的合成图像的实像弯转基本90度，到平行于成像透镜20的光轴的方向。
输出面32D沿平行于成像透镜20的光轴的方向输出在第二反射面32C上反射的用于左眼的合成图像的实像。
第二分割棱镜34包括入射面34A、第一反射面34B、第二反射面34C和输出面34D。
入射面34A接收用于右眼的合成图像的实像。
第一反射面34B相对于成像透镜20的光轴大体上成90度地反射从入射面34A输入的用于右眼的合成图像的实像，
第二反射面34C将在第一反射面34B上反射的用于右眼的合成图像的实像弯转基本90度，到平行与成像透镜20的光轴的方向。
输出面34D沿平行于成像透镜20的光轴的方向输出在第二反射面34C上反射的用于右眼的合成图像的实像。
换句话说，图像分割器24包括至少一个反射面，并且通过在反射面上反射由成像透镜20形成的实像，将实像在空间上分割成至少两部分。
换句话说，图像分割器24面对成像透镜20的输出面，将用于左眼的合成图像的实像和用于右眼的合成图像的实像彼此分开地远离成像透镜20的输出面进行导向。
此外，由第一分割棱镜32形成的光路和由第二分割棱镜34形成的光路在相同的平面上延伸，并且其在相对于成像透镜20的光轴成直角的方向上彼此分开。因此，第一分割棱镜32的输出面32D和第二分割棱镜34的输出面34D被布置成使得二者之间在相对于成像透镜20的光轴成直角的方向上具有间距。
换句话说，图像分割器24被配置来将由成像透镜20形成的用于左眼的合成图像的实像和用于右眼的合成图像的实像分别导向这样的位置：所述位置之间在相对于成像透镜20的光轴成直角的方向上具有间距。
(第一投影透镜26和第二投影透镜28)
第一投影透镜26通过将由图像分割器24分割出的用于左眼的合成图像的实像投影在屏幕S上，来形成用于左眼的图像。
第二投影透镜28通过将由图像分割器24分割出的用于右眼的合成图像的实像投影在屏幕S上，来形成用于右眼的图像。
就是说，第一投影透镜26和第二投影透镜28放大来自反射型液晶器件14R、14G和14B的实像，并且将放大结果投影在屏幕S上。
换句话说，第一投影透镜26和第二投影透镜28将由图像分割器24分割的左实像和右实像在屏幕S上叠加，从而再形成(reform)图像。
就是说，在屏幕S上再形成的图像是由被图像分割器24分割、被第一投影透镜26和第二投影透镜28再形成并叠加的实像所形成的图像。
(相差校正器22)
根据本实施方式，相差校正器22被布置在成像透镜20和图像分割器24之间。
相差校正器22的细节将在后面进行描述。
在图1中，3D投影光学单元U包括成像透镜20、相差校正器22、图像分割器24、第一投影透镜26和第二投影透镜28。
来自反射型液晶器件14R、14G和14B中每一者的实像RI由紧挨着第一分割透镜32和第二分割透镜34前方的成像透镜20来形成。
如上所述的从光源12A发出的、反映用于左眼的和用于右眼的图像的显示区域的光(由实线和虚线指示)由第一分割棱镜32和第二分割棱镜34针对用于左眼和用于右眼的图像的各个显示区域进行分光。然后，光经由第一投影透镜26和第二投影透镜28前进到屏幕S上。
对于分割用于左眼的和用于右眼的投影到屏幕S上的外加光，存在各种基于相关技术的技术，诸如在用于左眼和用于右眼的图像之间使用不同的偏振方向的方法或者在用于左眼和用于右眼的图像之间使用不同的色散波长范围的方法。
偏振滤光器和色彩分离滤光器被用于进行此处理，并且它们可以被布置在由成像透镜20形成的实像RI之前以及之后。
例如，这些滤光器可以被紧靠实像之前或之后布置，布置在第一和第二分割棱镜32和34与第一和第二投影透镜26和28之间，或者布置在第一投影透镜26和第二投影透镜28之后(没有示出)。
为了观看图像，观看着可以戴上包括偏振滤光器和色彩分离滤光器的眼镜，使得仅仅相应的光分别进入左眼和右眼。
接着，参考图3和4说明重像发生的机理。
为了简化说明，图3省略了照射单元12和图像形成单元14的一部分，仅仅描绘了光G的光路，图4描绘了仅仅一组分割棱镜和投影透镜。
如图4所示，从图像合成单元16输出的光通过四分之一波片18，从而变为例如右旋圆偏振光，并且前进到成像透镜20。
从形成成像透镜20的各个透镜的面反射的光通过上述的四分之一波片18的功能被消除。
另一方面，从成像透镜20输出的光进入第一分割棱镜32，并且在第一反射面32B和第二反射面32C上反射两次之后前进到第一投影透镜26。
业已广泛地发现当光被反射时通常产生相差(p-偏振-s-偏振)，从而改变偏振状态。
在图4中在第一分割棱镜32中光被全反射，并且发现在全反射的情况下相差(p-偏振-s-偏振)的量δ由下面的方程得到(参考例如TadaoTsuruta，″Applied Optics I″Baifukan，p.40)：
tan(δ/2)＝(n1/n2)·cosθ√{(n1/n2)2sin2θ-1}/sin2θ...(1)，
其中，n1是棱镜介质的折射率，n2是棱镜外侧介质的折射率，θ是入射面上光的入射角度。
在图3和4中，因为第一分割棱镜32布置在空气中，所以n2可以为1。
当假定n1为1.5168(BK7玻璃)并且θ为45度时，可以得到δ等于39.75度。但是，因为光在棱镜中反射两次，所以通过棱镜产生的相差为大约80度。
因为在第一投影透镜26中的各个透镜的表面上反射的光返回到棱镜，所以由来回通过棱镜产生的相差为约160度。
否则，如果在第一分割棱镜32和第一投影透镜26之间设置任何滤光器，在滤光器的表面上反射的光返回到棱镜，因此由来回通过棱镜产生的相差为约160度。
以此方式，例如，当从四分之一波片18发出的光是右旋圆偏振的时，反射并接近返回四分之一波片18的光几乎是右旋圆偏振的。
右旋圆偏振光和左旋圆偏振光之间的相差为180度。
另一方面，当右旋圆偏振光在透镜的表面上被反射时，其转变成左旋圆偏振光。但是，在此情况下，因为光在路途上发生约180度相差，所以光变为几乎右旋圆偏振的。
因此，已经再次通过四分之一波片18而到达偏振分光器15G的光不是s-偏振的，而是变为类似于p-偏振光的椭圆偏振光。
结果，该光的大部分通过偏振分光器15G，从而到达反射型液晶器件14G的表面，并且在该表面上反射的光到达屏幕S，导致重像。这样，不利的是，由基于相关技术通过设置四分之一波片18消除重像的技术难以完全消除由分割棱镜产生的反射光的影响。
在第二分割棱镜34中发生相同的现象。
虽然利用光G提供了上述解释，相同的逻辑同样适用于光B和光R，不同之处在于偏振方向被改变(更具体地，参考上面的解释)。
根据本实施方式，通过设置相差校正器22，消除了由分割棱镜产生的反射光的影响。
下面参考图5和6对于相差校正器22进行详细说明。
为了简化说明，图5中省略了照射单元12和图像形成单元14的一部分，并且图6描绘了仅仅一组分割棱镜和投影透镜。
由照射单元12(图1所示)发出的s-偏振光(由实线箭头表示)被偏振分光器15G反射，前进到反射型液晶器件14G，在此，光的偏振态被调制并被反射，并作为p-偏振光通过偏振分光器15G。
然后，该p-偏振光通过合色棱镜16、四分之一波片18和成像透镜20。
根据本实施方式，相差校正器22包括布置在成像透镜20与第一和第二分割棱镜32和34的入射面32A和34A之间的波片2202。
因此，已经通过成像透镜20的光通过波片2202，然后到达第一分割棱镜32和第二分割棱镜34。
从第一分割棱镜32和第二分割棱镜34输出的光经由第一投影透镜26和第二投影透镜28达到屏幕S，并且形成从反射型液晶器件输出的图像。
波片2202被构造成利用波片2202产生的相差来校正(抵消)由第一分割棱镜32和第二分割棱镜34产生的相差。
换句话说，由波片2202产生的相差被确定成使得此相差与由第一分割棱镜32和第二分割棱镜34产生的相差的总量等于0。
换句话说，由波片2202产生的相差被确定成使得从第一分割棱镜32和第二分割棱镜34输出的光的偏振状态相对于进入波片2202之前的光的偏振状态不变化。
简而言之，相差校正器22校正由图像分割器24的第一和第二反射面32B、32C、34B和34C产生的s-偏振光和p-偏振光之间的相差。
根据本实施方式，相差校正器22可以由一个波片2202来构造，所述波片2202具有足以使从成像透镜20向入射面32A和34A输出的光通过的面积。
换句话说，因为相差校正器22被设置在成像透镜20和入射面32A和34A之间，所以使用仅仅一个相差校正器22。
下面参考图6进一步解释根据本实施方式消除重像的机理。虽然在下面的解释中第一分割棱镜32被用作分割棱镜，但是应该理解，同样的逻辑可以适用于第二分割棱镜34。
如实线箭头所示，由光源12A(图1所示)发出的光通过反射型液晶器件14G，偏振分光器15G，合色棱镜16，以及四分之一波片18，从而成为右旋圆偏振，并且进一步通过成像透镜20。
然后，已经通过成像透镜20的光通过波片2202和第一分割棱镜32。
如上所述，由波片2202和第一分割棱镜32产生的、已经通过成像透镜20的光的相差的总量等于0，因此，已经通过成像透镜20的光的偏振状态在进入波片2202之前和从第一分割棱镜32输出之后不会从右旋圆偏振状态变化。
因此，已经通过成像透镜20的光进入第一投影透镜26，保持与从第一分割棱镜32输出之后相同的右旋圆偏振状态。
由第一投影透镜26反射的光的光路由虚线箭头指示。
已经通过第一分割棱镜32和波片2202的反射光然后进入四分之一波片18，保持在由如上所述的相同机构反射时转变的左旋圆偏振状态。
进入四分之一波片18的左旋圆偏振的反射光经过四分之一波片18成为s-偏振，经由合色棱镜16进入偏振分光器15G，在此被反射，并被消耗。
以这种方式可以消除由投影透镜26和28反射的可能导致重像的光。
上面以通过偏振分光器15G和反射型液晶器件14G的、或由偏振分光器15G和反射型液晶器件14G反射的光作为示例解释了相差校正器22的操作。但是，应该理解的是，对于通过偏振分光器15R和15B和反射型液晶器件14R和14B的、或由偏振分光器15R和15B和反射型液晶器件14R和14B反射的光，相差校正器22实现相同的效果。
如上所述，根据本实施方式，设置了相差校正器22，其校正由图像分割器24的第一反射面32B和34B和第二反射面32C和34C产生的s-偏振光和p-偏振光之间的相差。
以此方式，因为由投影透镜26和28反射的光在到达反射型液晶器件14R，14G和14B之前被消除，所以防止了重像的发生，这对于提高图像质量是有利的。
此外，根据本实施方式，因为相差校正器22被设置在成像透镜20和图像分割器24之间，所以使用仅仅一个相差校正器22，这对于减少部件数量和简化构造是有利的。
(另一个实施方式)
下面将参考图7和8描述本发明的另一个实施方式。
在其它实施方式中，对于与前面描述的实施方式相同的部件和构件，使用相同的参考符号。
为了简化说明，图7省略了照射单元12和图像形成单元14的一部分，图8描绘了仅仅一组分割棱镜和投影透镜。
如图7所示，该另一个实施方式与前述的实施方式的不同之处在于，在图像分割器24和第一投影透镜26之间和在图像分割器24和第二投影透镜28之间分别设置相差校正器36，即设置了两个相差校正器36。
由照射单元12(图1所示)发出的s-偏振光(由实线箭头表示)被偏振分光器15G反射，前进到反射型液晶器件14G，在此，光的偏振态被调制和反射，并作为p-偏振光通过偏振分光器15G。
然后，该p-偏振光通过合色棱镜16，四分之一波片18和成像透镜20，并进入第一分割棱镜32和第二分割棱镜34。
光从成像透镜20进入到第一分割棱镜32和第二分割棱镜34。
根据该另一实施方式，相差校正器36包括分别设置在第一分割棱镜32与第一投影透镜26之间和第二分割棱镜34与第二投影透镜28之间的波片3602。
因此，从第一分割棱镜32和第二分割棱镜34输出的光通过各个波片3602，然后经由第一投影透镜26和第二投影透镜28达到屏幕S，从而形成从反射型液晶器件输出的图像。
两个波片3602被构造成利用波片3602产生的相差来分别校正(抵消)由第一分割棱镜32和第二分割棱镜34产生的相差。
换句话说，由波片3602中的一个产生的相差被确定成使得此相差与由第一分割棱镜32产生的相差的总量等于0。
由波片3602中的另一个产生的相差被确定成使得此相差与由第二分割棱镜34产生的相差的总量等于0。
换句话说，由波片3602中的每一个产生的相差被确定成使得从波片3602中的每一个输出的光的偏振状态相对于进入第一分割棱镜32和第二分割棱镜34之前的光的偏振状态不变化。
简而言之，相差校正器36校正由图像分割器24的第一反射面32B和34B和第二反射面32C和34C产生的s-偏振光和p-偏振光之间的相差。
根据该另一实施方式，作为相差校正器36的两个波片3602中的每一个设置在图像分割器24与第一投影透镜26和第二投影透镜28中的每一个之间。
因此，两个波片3602相对于在成像透镜20和图像分割器24之间形成的实像RI的位置距离足够远。
下面参考图8进一步解释根据该另一实施方式消除重像的机理。虽然在下面的解释中第一分割棱镜32被用作分割棱镜，但是应该理解，同样的逻辑可以适用于第二分割棱镜34。
如实线箭头所示，由光源12A(图1所示)发出的光通过反射型液晶器件14G，偏振分光器15G，合色棱镜16，以及四分之一波片18，从而成为右旋圆偏振，并且进一步通过成像透镜20。
然后，已经通过成像透镜20的光通过第一分割棱镜32和波片3602。
如上所述，由第一分割棱镜32和波片3602产生的、已经通过成像透镜20的光的相差的总量等于0，因此，已经通过成像透镜20的光的偏振状态在进入第一分割棱镜32之前和从波片3602输出之后不会从右旋圆偏振状态变化。
因此，已经通过成像透镜20的光进入第一投影透镜26，保持与从波片3602输出之后相同的右旋圆偏振状态。
由第一投影透镜26反射的光的光路由虚线箭头指示。
已经通过第一分割棱镜32和波片3602的反射光然后进入四分之一波片18，保持在由如上所述的相同机构反射时转变成的左旋圆偏振状态。
进入四分之一波片18的左旋圆偏振的反射光由四分之一波片18变成s-偏振，经由合色棱镜16进入偏振分光器15G，在此被反射，并被消耗。
以这种方式可以消除由投影透镜26和28反射的可能导致重像的光。
上面以由偏振分光器15G和反射型液晶器件14G透射的或反射的光作为示例解释了相差校正器36的操作。但是，应该理解的是，对于通过偏振分光器15R和15B和反射型液晶器件14R和14B的或由偏振分光器15R和15B和反射型液晶器件14R和14B反射的光，相差校正器36实现相同的效果。
如上所述，根据该另一实施方式，获得了与前述实施例相同的效果。
此外，根据该另一实施方式，因为在图像分割器24与第一投影透镜26和第二投影透镜28中的每一个之间分别设置了相差校正器36，所以相差校正器36相对于实像RI的位置距离分得足够开。
结果，有利的是，通过抑制相差校正器36上的灰尘对于屏幕S上显示的图像的影响，可以保持高的图像质量。
(另一实施方式)
下面将参考图9和10描述本发明的另一实施方式。
为了简化说明，图9省略了照射单元12和图像形成单元14的一部分，图10描绘了仅仅一组分割棱镜和投影透镜。
如图9所示，该另一个实施方式与前述的实施方式的不同之处在于，相差校正器38被设置到第一分割棱镜32和第二分割棱镜34。
由照射单元12(图1所示)发出的s-偏振光(由实线箭头表示)被偏振分光器15G反射，前进到反射型液晶器件14G，在此，光的偏振态被调制和反射，并作为p-偏振光通过偏振分光器15G。
然后，该p-偏振光通过合色棱镜16，四分之一波片18和成像透镜20，并进入第一分割棱镜32和第二分割棱镜34。
根据该另一实施方式，相差校正器38包括四个用于校正相差的光学薄膜3802，它们分别形成在第一分割棱镜32的第一反射面32B和第二反射面32C上和第二分割棱镜34的第一反射面34B和第二反射面34C上。
进入了第一分割棱镜32和第二分割棱镜34的光经由各用于校正相差的光学薄膜3802从输出面32D和34D输出，然后经由第一投影透镜26和第二投影透镜28达到屏幕S，从而形成从反射型液晶器件输出的图像。
形成在第一分割棱镜32上的两个用于校正相差的光学薄膜3802被构造成利用用于校正相差的光学薄膜3802产生的相差来分别校正(抵消)由第一分割棱镜32产生的相差。
形成在第二分割棱镜34上的两个用于校正相差的光学薄膜3802被构造成利用用于校正相差的光学薄膜3802产生的相差来分别校正(抵消)由第二分割棱镜34产生的相差。
换句话说，由第一分割棱镜32中的两个用于校正相差的光学薄膜3802产生的相差被确定成使得此相差与由第一分割棱镜32产生的相差的总量等于0。
此外，由第二分割棱镜34中的两个用于校正相差的光学薄膜3802产生的相差被确定成使得此相差与由第二分割棱镜34产生的相差的总量等于0。
换句话说，由第一分割棱镜32中的两个用于校正相差的光学薄膜3802产生的相差被确定成使得第一分割棱镜32输出的光的偏振状态相对于进入第一分割棱镜32之前的光的偏振状态不变化。
而且，由第二分割棱镜34中的两个用于校正相差的光学薄膜3802产生的相差被确定成使得第二分割棱镜34输出的光的偏振状态相对于进入第二分割棱镜34之前的光的偏振状态不变化。
简而言之，相差校正器38校正由图像分割器24的第一反射面32B和34B和第二反射面32C和34C产生的s-偏振光和p-偏振光之间的相差。
为了形成这样的用于校正相差的光学薄膜3802，可以采用基于相关技术的各种材料，例如与形成在双筒望远镜的屋脊棱镜的反射面上的用于校正相差的光学薄膜相同的材料。
下面参考图10进一步解释根据该另一实施方式消除重像的机理。虽然在下面的解释中第一分割棱镜32被用作分割棱镜，但是应该理解，同样的逻辑可以适用于第二分割棱镜34。
如实线箭头所示，由光源12A(图1所示)发出的光通过反射型液晶器件14G，偏振分光器15G，合色棱镜16，以及四分之一波片18，从而成为右旋圆偏振，并且进一步通过成像透镜20。
然后，已经通过成像透镜20的光进入第一分割棱镜32，从而被用于校正相差的两个光学薄膜3802反射。
如上所述，由第一分割棱镜32和两个用于校正相差的光学薄膜3802产生的、已经通过成像透镜20的光的相差的总量等于0。
因此，已经通过成像透镜20的光的偏振状态在进入第一分割棱镜32之前和从第一分割棱镜32输出之后不会从右旋圆偏振状态变化。
因此，已经通过成像透镜20的光进入第一投影透镜26，保持与从第一分割棱镜32输出之后相同的右旋圆偏振状态。
由第一投影透镜26反射的光的光路由虚线箭头指示。
已经通过第一分割棱镜32和两个用于校正相差的光学薄膜3802的反射光然后进入四分之一波片18，保持在由如上所述的相同机构反射时转变的左旋圆偏振状态。
进入四分之一波片18的左旋圆偏振的反射光由四分之一波片18变成s-偏振，经由合色棱镜16进入偏振分光器15G，在此被反射，并被消耗。
以这种方式可以消除由投影透镜26和28反射的可能导致重像的光。
上面以由偏振分光器15G和反射型液晶器件14G透射的或反射的光作为示例解释了相差校正器38的操作。但是，应该理解的是，对于通过偏振分光器15R和15B和反射型液晶器件14R和14B的或由偏振分光器15R和15B和反射型液晶器件14R和14B反射的光，相差校正器38实现相同的效果。
如上所述，根据该另一实施方式，实现了与前述实施方式相同的效果。
此外，根据该另一实施方式，因为相差校正器38由形成在第一分割棱镜32的反射面32B和32C和第二分割棱镜34的反射面34B和34C上的用于校正相差的光学薄膜来构造，所以有利地减少了部件数量并使得设备的尺寸更小。
而且，根据该另一实施方式，用于校正相差的光学薄膜3802被形成在第一分割棱镜32的两个反射面32B和32C中的每一个上，并且用于校正相差的光学薄膜3802还被形成在第二分割棱镜34的两个反射面34B和34C中的每一个上。
但是，用于校正相差的光学薄膜3802也可以被形成在第一分割棱镜32的两个反射面32B和32C中的一个上，并且用于校正相差的光学薄膜3802被形成在第二分割棱镜34的两个反射面34B和34C中的一个上。
简而言之，只要由成像透镜20的第一反射面32B和34B和第二反射面32C和34C产生的s-偏振光和p-偏振光之间的相差可被校正，用于校正相差的光学薄膜3802可以以任何方式构造。
此外，通过将具有各向异性折射率的光学晶体(诸如水晶)施加到第一分割棱镜32的第一反射面32B和第二反射面32C和第二分割棱镜34的第一反射面34B和第二反射面34C上来代替根据该另一实施方式的用于校正相差的光学薄膜3802，也可以实现相同的效果。
在此情况下，光在材料(光学晶体)中往返。厚度和光轴的方向可以被确定成由往返产生的相差不改变偏振状态。
换句话说，光学晶体的厚度和光轴方向可以被确定成使得该光学晶体可以校正由图像分割器24的第一反射面32B和34B和第二反射面32C和34C产生的s-偏振光和p-偏振光之间的相差。
(另一实施方式)
下面将参考图11A、11B、12A和12B描述本发明的另一实施方式。
为了简化说明，图11A和11B省略了照射单元12和图像形成单元14的一部分，图12A和12B中的每一个描绘了仅仅一组分割棱镜和投影透镜。
如图11A和11B所示，该另一个实施方式与前述的实施方式的不同之处在于图像分割器24中包括的第一分割棱镜40和第二分割棱镜42的构造以及相差校正器44的构造。
如图11A和11B所示，图像分割器24包括具有相同尺寸和形状的第一分割棱镜40和第二分割棱镜42。
第一分割棱镜40包括图像分割反射面4002，所述图像分割反射面4002用作反射由成像透镜20形成的实像的反射面，并与从成像透镜20向图像分割器24前进的入射光轴L11相交。
第二分割棱镜42包括图像分割反射面4202，所述图像分割反射面4202用作反射由成像透镜20形成的实像的反射面，并与从成像透镜20向图像分割器24前进的入射光轴L12相交。
换句话说，图像分割器24通过由两个图像分割反射面4002和4202反射由成像透镜20形成的实像，将实像在空间上分割成两个经分割的实像。
相差校正器44由分别布置在第一分割棱镜40和第一投影透镜26之间以及第二分割棱镜42和第二投影透镜28之间的相差校正棱镜46来构造。
相差校正棱镜46在形状上与第一分割棱镜40和第二分割棱镜42相似，并且它们由相同的材料形成。
每一个相差校正棱镜46包括相差校正反射面4602，所述相差校正反射面4602沿与图像分割反射面4002和4202中的每一个相交的平面延伸。
在两个图像分割反射面4002和4202之中，图像分割反射面4002和相差校正反射面4602被布置成使入射光轴L11与包含从第一分割棱镜40向相差校正器44前进的入射光轴L31和从相差校正器44向第一投影透镜26前进的输出光轴L21的平面成直角。
在两个图像分割反射面4002和4202之中，图像分割反射面4202和相差校正反射面4602被布置成使入射光轴L12与包含从第二分割棱镜42向相差校正器44前进的入射光轴L32和从相差校正器44向第二投影透镜28前进的输出光轴L22的平面成直角。
由照射单元12(图1所示)发出的s-偏振光(由实线箭头表示)被偏振分光器15G反射，前进到反射型液晶器件14G，在此，光的偏振态被调制和反射，并作为p-偏振光通过偏振分光器15G。
然后，该p-偏振光通过合色棱镜16，四分之一波片18和成像透镜20，并沿入射光轴L11和L12进入第一分割棱镜40和第二分割棱镜42。
进入第一分割棱镜40和第二分割棱镜42的光到达相应的相差校正棱镜46，并且沿输出光轴L21和L22输出，然后经由第一投影透镜26和第二投影透镜28达到屏幕S，从而形成从反射型液晶器件输出的图像。
下面参考图12A和12B进一步解释根据该另一实施方式消除重像的机理。虽然在下面的解释中第一分割棱镜40被用作分割棱镜，但是应该理解，同样的逻辑可以适用于第二分割棱镜42。
在图12A中，如实线箭头所示，由光源12A(图1所示)发出的光通过相应的反射型液晶器件14G，偏振分光器15G，合色棱镜16，以及四分之一波片18，从而例如成为右旋圆偏振，并且进一步通过成像透镜20。
然后，已经通过成像透镜20的光沿入射光轴L11进入第一分割棱镜40，在受到偏振之后由图像分割反射面4002垂直于入射光轴L11地输出。
已经通过成像透镜20的光在第一分割棱镜40中被反射，从而产生相差。
接着，从第一分割棱镜40输出的光沿入射光轴L31进入相差校正棱镜46，相差校正棱镜46在形状上与第一分割棱镜40相似，并且由与第一分割棱镜40相同的材料形成。
因此，从第一分割棱镜40输出的光在相差校正棱镜46中反射时产生的相差的量与由第一分割棱镜40产生的相差的量相同。
但是，图像分割反射面4002和相差校正反射面4602被布置成使得入射光轴L11与包含入射光轴L31和输出光轴L21的平面成直角。该状态示于图12B中。图12B示出了当从由箭头XIIB所示的方向观察时图12A所示的构造。
因此，第一分割棱镜40中的p-偏振面对应于相差校正棱镜46中的s-偏振面。因此，在相差校正棱镜46中产生的相差与在第一分割棱镜40中产生的相差抵消。
结果，从相差校正棱镜46输出的光进入第一投影透镜26，保持与进入第一分割棱镜40之前相同的偏振状态。
由第一投影透镜26反射的光的光路由虚线箭头指示。
已经通过相差校正棱镜46和第一分割棱镜40的反射光然后进入四分之一波片18，保持在由如上所述的相同机构反射时转变的左旋圆偏振状态。
进入四分之一波片18的左旋圆偏振的反射光由四分之一波片18变成s-偏振，经由合色棱镜16进入偏振分光器15G，在此被反射，并被消耗。
以这种方式可以消除由投影透镜26和28反射的可能导致重像的光。
上面以由偏振分光器15G和反射型液晶器件14G透射的或反射的光作为示例解释了相差校正器44的操作。但是，应该理解的是，对于通过偏振分光器15R和15B和反射型液晶器件14R和14B的或由偏振分光器15R和15B和反射型液晶器件14R和14B反射的光，相差校正器44实现相同的效果。
如上所述，根据该另一实施方式，实现了与前述实施方式相同的效果。
在上面的实施方式中，描述了防止由投影透镜反射的光产生的重像的情形。
但是，根据本发明的另一实施方式，在具有反射面的光学器件(诸如滤光器)被布置来代替投影透镜的情况下，可以通过相似的机理消除从光学器件的反射面进入到反射型液晶器件的反射光。
因此，可以防止由反射光产生的重像的发生，有利于提高图像质量。
此外，上述的实施方式公开了使用利用全反射的分割棱镜作为图像分割器24的构造。
但是，图像分割器24不限于分割棱镜，并且应该理解，图像分割器24可以由例如其上形成有电介质膜和金属薄膜中至少一项的前表面反射镜的组合来构造。
当图像分割器24由前表面反射镜的组合来构造时，由图像分割器24产生的相差的量不同于采用分割棱镜构造图像分割器24的情况下的相差量。因此，由相差校正器校正的量可以根据各个前表面反射镜的相差特性来确定。
在这样的情况下，如果相差可以由形成在前表面反射镜上的膜来控制，则该膜可以作为相差校正器。
而且，在假设通过投影显示设备10投影3D图像的情况下解释了上述实施方式，所述投影显示设备10利用第一投影透镜26和第二投影透镜28在屏幕S上再形成并叠加由图像分割器24分割的左实像和右实像。
但是，这些实施方式也适用于如下情形：投影显示设备10通过利用第一投影透镜26和第二投影透镜28在屏幕S上平行地形成由图像分割器24分割的左实像和右实像而不对其进行叠加，来投影3D图像。
在此情况下，再次形成在屏幕S上的图像通过如下方式来构成：将由图像分割器24分割、并且由第一投影透镜26和第二投影透镜28形成的实像彼此并排布置。
此外，在此情况下，通过将两个左右布置的图像投影在屏幕S上形成水平方向较长的屏幕，并且通过两个上下布置的图像投影在屏幕S上形成纵向较长的屏幕。
本申请包含与在2009年2月2日递交给日本专利局的日本在先专利申请JP 2009-021564中公开的内容相关的主题，其全部内容通过引用被结合于此。
本领域的技术人员应该理解，只要在权利要求及其等同方案的范围内，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和替换。

Claims (8)

1.一种投影显示设备，包括：
光源，其配置来发射光；
至少一个反射型液晶器件，其配置来通过调制从所述光源发射的光的偏振态并反射所述光，来产生图像；
成像透镜，其配置来形成由所述反射型液晶器件产生的所述图像的实像；
四分之一波片，其布置在所述反射型液晶器件和所述成像透镜之间，使光以圆偏振光的状态被导向所述成像透镜；
图像分割器，其配置成包括至少一个反射面，并且通过在所述反射面上反射所述实像而将所述实像在空间上分割成至少两个分割实像；
至少两个投影透镜，其配置来在屏幕上再次形成所述分割实像；以及
相差校正器，其配置来校正所述圆偏振光中的s-偏振光与p-偏振光之间由于所述反射面而产生的相差，使得进入所述投影透镜的光的偏振状态相对于从所述成像透镜输出的光的偏振状态不变化。
2.根据权利要求1所述的投影显示设备，其中，所述相差校正器布置在所述成像透镜和所述图像分割器之间，或者布置在所述图像分割器和所述投影透镜之间。
3.根据权利要求1所述的投影显示设备，其中，所述相差校正器是设置在所述反射面上的光学薄膜。
4.根据权利要求1所述的投影显示设备，其中，所述相差校正器是设置在所述反射面上的光学晶体。
5.根据权利要求1或2所述的投影显示设备，其中，所述相差校正器是波片。
6.根据权利要求1所述的投影显示设备，其中：
所述图像分割器包括与到所述图像分割器的入射光轴相交的图像分割反射面作为所述反射面；
所述相差校正器布置在所述图像分割器和所述投影透镜之间；
所述相差校正器包括沿与所述图像分割反射面相交的平面延伸的相差校正反射面；以及
所述图像分割反射面和所述相差校正反射面布置成使得所述入射光轴与下述的平面成直角：所述平面包含去往所述相差校正器的入射光轴和来自所述相差校正器的输出光轴。
7.根据权利要求1所述的投影显示设备，其中，在所述屏幕上再形成的图像是由所述图像分割器分割、由所述投影透镜再形成、并被叠加的实像所形成的图像。
8.根据权利要求1所述的投影显示设备，其中，在所述屏幕上再次形成的图像是通过将由所述图像分割器分割、由所述投影透镜形成的实像彼此并排布置来构成的。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5360683B2 (ja) * 2009-04-01 2013-12-04 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
KR20120057916A (ko) * 2010-11-29 2012-06-07 최해용 입체 변환 확대 투사 광학계
JP5974547B2 (ja) * 2012-03-02 2016-08-23 セイコーエプソン株式会社 偏光制御装置、プロジェクターシステム、偏光制御方法及び画像制御方法
JP2013195208A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Sony Corp 微小粒子測定装置
WO2013162939A2 (en) 2012-04-25 2013-10-31 3M Innovative Properties Company Two imager projection device
DE102012221310B4 (de) * 2012-11-22 2019-09-19 Sypro Optics Gmbh Anzeigeanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Bildgeber und einem Bildtrenner
CN103246141B (zh) * 2013-05-03 2015-03-04 苏州佳世达光电有限公司 光源校正系统
CN103454778B (zh) * 2013-09-16 2015-09-23 曹乃元 裸眼3d投影系统
CN105278224B (zh) * 2014-05-30 2019-03-29 深圳光峰科技股份有限公司 发光装置、投影显示系统和三维投影方法
US9594255B2 (en) * 2015-06-25 2017-03-14 Volfoni R&D EURL Stereoscopic 3D projection system with improved level of optical light efficiency
US9766464B2 (en) 2015-12-17 2017-09-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Reducing ghost images

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5042921A (en) * 1988-10-25 1991-08-27 Casio Computer Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
JPH0750263B2 (ja) * 1992-12-09 1995-05-31 カシオ計算機株式会社 プロジェクタ装置
DE69611563T2 (de) 1995-03-23 2001-06-21 Ibm Wirksames optisches System für eine hochauflösende Projektionsanzeige mit Reflexionslichtventilen
JP3470491B2 (ja) * 1996-03-15 2003-11-25 株式会社ニコン 投射型表示装置
US6331060B1 (en) * 1998-10-08 2001-12-18 Sony Corporation Projection-type display device and method of adjustment thereof
JP2001305478A (ja) * 2000-04-19 2001-10-31 Sony Corp 立体画像投影装置およびアダプタ
JP2005062787A (ja) * 2003-07-25 2005-03-10 Sony Corp 液晶表示装置および投写型表示装置
JP2007271828A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Victor Co Of Japan Ltd 立体画像投射装置
JP2008268466A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Fujinon Corp 位相差補償素子及びその製造方法
CN102301275B (zh) * 2008-12-01 2014-10-08 瑞尔D股份有限公司 用于在中间像面使用空间复用的立体投影系统和方法

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