CN101986204A - 一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置，包括一组分别对应左眼、右眼的左投影机以及右投影机，所述的左投影机以及右投影机均包括光源、投影镜头、棱镜、并排的R滤光通道、G滤光通道以及B滤光通道，对R、G、B每一通道波段进行分别分割的方法，生成R1、G1、B1和R2、G2、B2两组互补的波段。本发明大大减小了滤光片的制造难度，降低了成本，增加了立体投影画面的亮度，减小了立体投影画面的色彩偏差，并且有效避免了现有技术中的重影、鬼影等现象。

Description

一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置

技术领域

本发明涉及投影装置，特别是涉及一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置。

背景技术

目前，投入商业运行的主流立体投影技术可以分为三类：主动立体显示系统、被动偏振立体显示系统和光谱分离立体显示系统。

主动立体用一台刷新率为120Hz左右的投影机交替输出左右眼画面，配合可以左右交替开关的LCD立体眼镜同步切换实现左、右眼图像的分离，立体效果很好。但是主动立体眼镜成本较高，而且立体眼镜的频繁开关闪烁会给眼睛带来不适，光线通过液晶立体眼镜片后亮度损失也很大。

被动偏振立体投影基于光的偏振态原理，用振动方向相互垂直(或圆偏振光方向相反)的两束偏振光把两幅图像投射到银幕上，再用透光方向垂直的两个偏振镜片观看，两只眼睛就会看到不同的图像，从而得到立体画面。偏振立体投影除了对屏幕的偏振性要求很高，在投影过程中还存在严重的光损问题，要求屏幕的增益较高。此外，偏振立体投影采用的金属幕存在严重的太阳效应和金属眩光问题。

光谱分离立体显示利用安装在光源后或镜头前的多带通滤光片进行光谱分割，将左、右眼图像分离开，形成立体投影。这种技术可以使用普通银幕，配合专用眼镜，成本不高。但是，目前的光谱分离技术的光损失较大，而且对色彩分割平衡和准确性要求较高，否则会造成立体区分度不一致。另一方面，光学性能良好的多带通滤光片的制作成本也很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置，其特征在于，包括一组分别对应左眼、右眼的左投影机以及右投影机，所述的左投影机以及右投影机均包括光源、投影镜头、棱镜、并排的R滤光通道、G滤光通道以及B滤光通道，所述的R滤光通道包括透射红光反射绿光和蓝光的第一分色镜、第一单带通滤光片以及第一反射镜，所述的光源、第一分色镜、第一单带通滤光片以及第一反射镜依次排列，所述的G滤光通道包括透射蓝光反射绿光的第二分色镜、第二单带通滤光片，所述的第二分色镜、第二单带通滤光片、棱镜以及投影镜头依次排列，所述的B滤光通道包括依次排列的第二反射镜、第三单带通滤光片以及第三反射镜，所述的棱镜的前侧以及两侧均设有一片LCD，三个滤光通道产生的光束分别从棱镜三个面的LCD入射。

所述的光源为氩弧灯或超高压水银灯。

所述的左投影机的第一单带通滤光片、第二单带通滤光片以及第三单带通滤光片的带通波段与右投影机的第一单带通滤光片、第二单带通滤光片以及第三单带通滤光片的带通波段为互补关系。

本发明是一种创新的色彩分割三维立体投影装置，它不同于现有的色彩分割三维立体投影装置，采用对R、G、B每一通道波段进行分别分割的方法，生成R1、G1、B1和R2、G2、B2两组互补的波段；与现有技术相比，本发明具有以下优点：

a.由于每组两台投影机分别采用三片单带通滤光片，而不是以往的一片多带通滤光片，大大减小了滤光片的制造难度，降低了成本；

b.由于采用单带通滤光片，使带通波形的矩形度有所提高，增加了立体投影画面的亮度；

c.由于采用单带通滤光片，使各滤光片带通波段的一致性、准确性有所提高，减小了立体投影画面的色彩偏差；

d.由于采用单带通滤光片，使各带通波段准确性有所提高，一组中左、右两个画面的重叠波段减少，有效避免了现有技术中的重影、鬼影等现象。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为本发明的投影机的结构示意图。

图3为本发明的左投影机以及右投影机的输出带通比较图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2所示，一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置，包括一组分别对应左眼、右眼的左投影机1以及右投影机2，所述的左投影机1以及右投影机2均包括光源3、投影镜头4、棱镜9、并排的R滤光通道5、G滤光通道6以及B滤光通道7，所述的R滤光通道5包括透射红光反射绿光和蓝光的第一分色镜50、第一单带通滤光片51以及第一反射镜52，所述的光源3、第一分色镜50、第一单带通滤光片51以及第一反射镜52依次排列，所述的G滤光通道6包括透射蓝光反射绿光的第二分色镜60、第二单带通滤光片61，所述的第二分色镜60、第二单带通滤光片61、棱镜62以及投影镜头4依次排列，所述的B滤光通道7包括依次排列的第二反射镜70、第三单带通滤光片71以及第三反射镜73，所述的棱镜62的前侧以及两侧均设有一片LCD63，三个滤光通道产生的光束分别从棱镜三个面的LCD入射。

所述的光源3为氩弧灯或超高压水银灯。

所述的左投影机的第一单带通滤光片、第二单带通滤光片以及第三单带通滤光片的带通波段与右投影机的第一单带通滤光片、第二单带通滤光片以及第三单带通滤光片的带通波段为互补关系。

本发明通过设置在投影机内的单带通滤光片，将左投影机1和右投影机2的光源经过分色镜后的R、G、B三个通道进行再次分割，分别生成R1、G1、B1组合和R2、G2、B2组合，再由两组光源分别照射3LCD装置，由棱镜装置汇合后，产成具有一定视差的同一表现内容的左、右眼图像。当两幅具有微小视差的图像同时投在投影幕8上时，观众通过佩戴特殊透光性的立体眼镜观看，左眼只接收“左眼图像”，右眼只接收“右眼图像”。由于人眼的生理特性，就会在大脑中呈现立体的视觉效果。经过单带通滤光片再次分割的光源波段R1、G1、B1与和R2、G2、B2形成互补，没有重叠，如图2所示，使立体眼镜的左右眼镜片能够分别接收到投影机1、投影机2投出的图像而相互之间不受干扰。

本发明以左右两台投影机为一组，光源4为氩弧灯或超高压水银灯；第一分色镜透射红光(R波段)，反射绿、蓝光(G、B波段)；第二分色镜透射蓝光(B波段)，反射绿光(G波段)。对于一组中对应的两台投影机的单带通滤光片，其带通波段分别为一台是R1、G1、B1波段，另一台是R2、G2、B2波段，R1、G1、B1组合与R2、G2、B2组合的关系如图3所示。棱镜可以将三束光汇聚为一束，经过投影镜头将画面投射在投影幕上。

Claims (3)

1.一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置，其特征在于，包括一组分别对应左眼、右眼的左投影机以及右投影机，所述的左投影机以及右投影机均包括光源、投影镜头、棱镜、并排的R滤光通道、G滤光通道以及B滤光通道，所述的R滤光通道包括透射红光反射绿光和蓝光的第一分色镜、第一单带通滤光片以及第一反射镜，所述的光源、第一分色镜、第一单带通滤光片以及第一反射镜依次排列，所述的G滤光通道包括透射蓝光反射绿光的第二分色镜、第二单带通滤光片，所述的第二分色镜、第二单带通滤光片、棱镜以及投影镜头依次排列，所述的B滤光通道包括依次排列的第二反射镜、第三单带通滤光片以及第三反射镜，所述的棱镜的前侧以及两侧均设有一片LCD，三个滤光通道产生的光束分别从棱镜三个面的LCD入射。

2.根据权利要求1所述的一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置，其特征在于，所述的光源为氩弧灯或超高压水银灯。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于多通道组合滤光的色彩分割三维立体投影装置，其特征在于，所述的左投影机的第一单带通滤光片、第二单带通滤光片以及第三单带通滤光片的带通波段与右投影机的第一单带通滤光片、第二单带通滤光片以及第三单带通滤光片的带通波段为互补关系。

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