CN108107665A - 自带偏振调制光源的立体投影机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种自带偏振调制光源的立体投影机，该立体投影机包括投影光源、偏振分光组件、偏振调制组件及投影镜头，相较于现有技术而言，本发明实施例将上述偏振分光组件、偏振调制组件设置于上述立体投影机的内部，在投影过程中，利用上述偏振分光组件将投影光源投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，利用上述偏振调制组件按照帧顺序调制上述透射光束与反射光束的偏振态，上述透射光束与反射光束在投影至投影屏幕后即可实现立体投影效果，解决了现有技术中无法通过一台投影机来实现立体投影效果的技术问题。

Description

自带偏振调制光源的立体投影机

技术领域

本发明涉及立体投影显示技术领域，尤其涉及一种自带偏振调制光源的立体投影机。

背景技术

随着3D(three-Dimensional，三维)电影在日常生活中的普及，3D投影机也得到了飞速的发展，3D投影机不仅可以应用于各大影院，而且在家庭市场中也备受欢迎。

其中，立体投影是通过光的偏振原理来实现的，现有的实现立体投影的方案是采用两台投影机同步投射图像，将两台投影机前的起偏器的偏振方向互相正交，让产生的两束偏振光的偏振方向也互相正交，观看者通过偏光眼镜左、右眼便分别能看到相应的偏振光图像，从而在视觉神经系统中产生立体感觉，达到观赏立体影像的目的。目前，现有技术中还无法通过一台投影机来独立的实现立体投影效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种自带偏振调制光源的立体投影机，可以解决现有技术中无法通过一台投影机来独立的实现立体投影效果的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种自带偏振调制光源的立体投影机，该立体投影机包括投影光源、偏振分光组件、偏振调制组件及投影镜头，所述投影光源、所述偏振分光组件、所述偏振调制组件及所述投影镜头依次设置；或者，所述投影光源、所述偏振分光组件、所述投影镜头、所述偏振调制组件依次设置；

所述偏振分光组件用于将所述投影光源投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，并调整所述反射光束的传播方向，使所述反射光束的传播方向转向所述投影镜头；

所述偏振调制组件用于按照帧顺序调制所述透射光束与反射光束的偏振态；

所述投影镜头包括第一投影镜头与第二投影镜头，所述第一投影镜头位于所述反射光束所在的光路，所述第二投影镜头位于所述透射光束所在的光路，且所述反射光束经过所述第一投影镜头投影至投影屏幕，所述透射光束经过所述第二投影镜头投影至所述投影屏幕，其中，所述反射光束与所述透射光束在所述投影屏幕上的投影图像重合。

可选的，所述偏振分光组件包括偏振分光器与反射组件，所述偏振调制组件包括第一偏振调制器与第二偏振调制器；

所述偏振分光器用于将所述投影光束分解为所述透射光束和所述反射光束，所述反射组件用于调整所述反射光束的传播方向，使所述反射光束的传播方向转向所述第一投影镜头；

所述反射组件、所述第一偏振调制器、所述第一投影镜头依次设置，所述偏振分光器、所述第二偏振调制器、所述第二投影镜头依次设置；或者，所述反射组件、所述第一投影镜头、所述第一偏振调制器依次设置，所述偏振分光器、所述第二投影镜头、所述第二偏振调制器依次设置；

所述第一偏振调制器与第二偏振调制器用于按照帧顺序分别调制所述反射光束与所述透射光束的偏振态，使所述反射光束与所述透射光束的偏振态按照帧顺序切换。

可选的，所述立体投影机还包括偏振态旋转组件，所述偏振态旋转组件设置于所述偏振分光器与所述反射组件之间；或者，所述偏振态旋转组件设置于所述反射组件与所述第一偏振调制器之间；所述偏振态旋转组件用于调整所述反射光束的偏振态，以使所述反射光束和所述透射光束具有相同的偏振态。

可选的，所述立体投影机还包括驱动组件，所述驱动组件与所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器及所述偏振态旋转组件连接，所述驱动组件用于根据所述投影光源的投影模式驱动所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器及所述偏振态旋转组件发生位移，使所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器及所述偏振态旋转组件位于与所述投影模式相对应的位置；

其中，当所述投影光源处于3D投影模式时，所述第一偏振调制器位于所述反射组件与所述第一投影镜头之间，所述第二偏振调制器位于所述偏振分光器与所述第二投影镜头之间，或者所述第一偏振调制器位于所述第一投影镜头与所述投影屏幕之间，所述第二偏振调制器位于所述第二投影镜头与所述投影屏幕之间；所述偏振态旋转组件位于所述偏振分光器与所述反射组件之间或位于所述反射组件与所述第一偏振调制器之间；

当所述投影光源处于2D投影模式时，所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器及所述偏振态旋转组件均远离所述透射光束与所述反射光束所在的光路。

可选的，所述偏振分光组件包括偏振分光器、第一反射组件及第二反射组件，所述偏振调制组件包括第一偏振调制器、第二偏振调制器及第三偏振调制器，所述投影镜头还包括第三投影镜头；

所述偏振分光器用于将所述投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的第一反射光束与第二反射光束，所述第一反射组件用于调整所述第一反射光束的传播方向，使得所述第一反射光束的传播方向转向所述第一投影镜头，所述第二反射组件用于调整所述第二反射光束的传播方向，使得所述第二反射光束的传播方向转向所述第三投影镜头；

所述第一反射组件、所述第一偏振调制器、所述第一投影镜头依次设置，所述偏振分光器、所述第二偏振调制器、所述第二投影镜头依次设置，所述第二反射组件、所述第三偏振调制器、所述第三投影镜头依次设置；或者，所述第一反射组件、所述第一投影镜头、所述第一偏振调制器依次设置，所述偏振分光器、所述第二投影镜头、所述第二偏振调制器依次设置，所述第二反射组件、所述第三投影镜头、所述第三偏振调制器依次设置；

所述第一偏振调制器、第二偏振调制器及第三偏振调制器用于按照帧顺序分别调制所述第一反射光束、所述透射光束及所述第二反射光束的偏振态，使所述第一反射光束、所述透射光束及所述第二反射光束的偏振态按照帧顺序切换。

可选的，所述立体投影机还包括第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件，所述第一偏振态旋转组件设置于所述偏振分光器与所述第一反射组件之间，所述第二偏振态旋转组件设置于所述偏振分光器与所述第二反射组件之间；或者，所述第一偏振态旋转组件设置于所述第一反射组件与所述第一偏振调制器之间，所述第二偏振态旋转组件设置于所述第二反射组件与所述第三偏振调制器之间；所述第一偏振态旋转组件与第第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件偏振态旋转组件用于分别调整所述第一反射光束与第二反射光束的偏振态，以使所述第一反射光束、第二反射光束和所述透射光束具有相同的偏振态。

可选的，所述立体投影机还包括驱动组件，所述驱动组件与所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器、所述第三偏振调制器及所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件连接，所述驱动组件用于根据所述投影光源的投影模式驱动所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器、所述第三偏振调制器及所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件发生位移，使所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器、所述第三偏振调制器及所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件位于与所述投影模式相对应的位置；

其中，当所述投影光源处于3D投影模式时，所述第一偏振调制器位于所述第一反射组件与所述第一投影镜头之间，所述第二偏振调制器位于所述偏振分光器与所述第二投影镜头之间，所述第三偏振调制器位于所述第二反射组件与所述第三投影镜头之间，或者所述第一偏振调制器位于所述第一投影镜头与所述投影屏幕之间，所述第二偏振调制器位于所述第二投影镜头与所述投影屏幕之间，所述第三偏振调制器位于所述第三投影镜头与所述投影屏幕之间；所述第一偏振态旋转组件位于所述偏振分光器与所述第一反射组件之间，所述第二偏振态旋转组件位于所述偏振分光器与所述第二反射组件之间，或者，所述第一偏振态旋转组件位于所述第一反射组件与所述第一偏振调制器之间，所述第二偏振态旋转组件位于所述第二反射组件与所述第三偏振调制器之间；

当所述投影光源处于2D投影模式时，所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器、所述第三偏振调制器及所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件均远离所述透射光束与所述反射光束所在的光路。

本发明实施例提供了一种自带偏振调制光源的立体投影机，该立体投影机包括投影光源、偏振分光组件、偏振调制组件及投影镜头，相较于现有技术而言，本发明实施例将上述偏振分光组件、偏振调制组件设置于上述立体投影机的内部，在投影过程中，利用上述偏振分光组件将投影光源投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，利用上述偏振调制组件按照帧顺序调制上述透射光束与反射光束的偏振态，上述透射光束与反射光束经过上述投影镜头投影至投影屏幕后即可实现立体投影效果，即本发明实施例中的立体投影机能够自行将投影光源调制为偏振光源，然后将偏振光源投射至投影屏幕即可实现立体投影效果，解决了现有技术中无法通过一台投影机来实现立体投影效果的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的结构示意图；

图2为本发明第一实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图

图3为本发明第二实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的结构示意图；

图4为本发明第二实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图；

图5a至图5d为本发明第二实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图；

图6a至图6b为本发明第二实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的又一结构示意图；

图7为本发明第三实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的结构示意图；

图8为本发明第三实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图；

图9a至图9d为本发明第三实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图；

图10a至图10b为本发明第三实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的又一结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的结构示意图，本发明实施例中，上述立体投影机100包括投影光源110、偏振分光组件120、偏振调制组件130及投影镜头140，且投影光源110、偏振分光组件120、偏振调制组件130、投影镜头140依次设置；

偏振分光组件120用于将投影光源110投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，并调整上述反射光束的传播方向，使上述反射光束的传播方向转向投影镜头140；

偏振调制组件130用于按照帧顺序调制上述透射光束与反射光束的偏振态；

投影镜头140包括第一投影镜头与第二投影镜头，第一投影镜头位于上述反射光束所在的光路，第二投影镜头位于上述透射光束所在的光路，且上述反射光束经过第一投影镜头投影至投影屏幕，上述透射光束经过第二投影镜头投影至上述投影屏幕，其中，上述反射光束与所述透射光束在所述投影屏幕上的投影图像重合。

或者，请参阅图2，图2为本发明第一实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图，在图2中，投影光源110、偏振分光组件120、投影镜头140、偏振调制组件130依次设置。偏振分光组件120用于将投影光源110投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，并调整上述反射光束的传播方向，使上述反射光束的传播方向转向投影镜头140；偏振调制组件130用于按照帧顺序调制穿过投影镜头140的上述透射光束与反射光束的偏振态。

其中，本发明实施例所提供的立体投影机100与上述投影屏幕构成一个投影系统，在使用时，立体投影机100将投影光束投射至投影屏幕，投影屏幕再将具有偏振状态的投影光束反射至观众佩戴的3D眼镜中，其中，投影屏幕需具有保偏特性，即投影屏幕在反射投影光束的过程中不能改变投影光束的偏振状态，通常采用金属幕布实现。

首先，投影光源110交替投射出携带有左眼影像信息的投影光束和携带有右眼影像信息的投影光束，例如可以以帧顺序的方式投射，类似于播放视频，T1时刻投射携带左眼影像信息的投影光束，T2时刻投射携带右眼影像信息的投影光束、T3时刻再投射携带左眼影像信息的投影光束，T4时刻再投射携带右眼影像信息的投影光束，依此类推。从硬件上要求投影机能支持帧频率为100HZ或更高帧频率的视频播放，可采用数字微镜式投影机、硅上液晶式投影机等。

然后，由偏振分光组件120对投影光束进行偏振分束，本发明实施例中，偏振分光组件120将投影光束分为两种具有不同偏振态的光束，即分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束。同时，上述偏振分光组件120还用于调整上述反射光束的传播方向，使上述反射光束的传播方向转向投影镜头140。其中，上述透射光束与反射光束携带的图像信息相同、并且在上述投影屏幕上的成像位置相同。

其中，上述第一偏振态和第二偏振态均为线性偏振且二者的偏振方向正交，例如第一偏振态为P偏振光、第二偏振态为S偏振光。

进一步的，上述立体投影机100还包括偏振态旋转组件(图1和图2中未示出)，该偏振态旋转组件可设置于偏振分光组件120与偏振调制组件130之间，用于调整上述透射光束或反射光束中的偏振态，以使上述透射光束和反射光束具有相同的偏振态，即将上述反射光束的偏振态从第二偏振态调整为第一偏振态。

其中，当偏振分光组件120、投影镜头140、偏振调制组件130依次设置时，上述偏振态旋转组件可以位于偏振分光组件120与投影镜头140之间，也可以位于投影镜头140与偏振调制组件130之间。

进一步的，由偏振调制组件130按照帧顺序调制上述透射光束与反射光束的偏振态，使得上述透射光束与反射光束的偏振态按照帧顺序切换。例如，在当前帧将上述透射光束和反射光束同时调制为第一偏振态，在下一帧将上述透射光束和反射光束同时调制为第二偏振态；或者，在当前帧将上述透射光束和反射光束同时调制为第三偏振态，在下一帧将上述透射光束和反射光束调制为第四偏振态。

其中，上述偏振调制组件130的调制方式取决于上述立体投影机对应的3D眼镜的偏振态，当该3D眼镜的偏振态为线偏振时，上述偏振调制组件130则可以调制上述透射光束与反射光束的偏振态按照帧顺序在上述第一偏振态与第二偏振态之间切换；当该3D眼镜的偏振态为圆偏振或椭圆偏振时，上述偏振调制组件130则可以调制上述透射光束与反射光束的偏振态按照帧顺序在上述第三偏振态与第四偏振态之间切换。

其中，上述第三偏振态和第四偏振态均为圆偏振或椭圆偏振且二者的偏振方向正交。

本发明实施例提供一种自带偏振调制光源的立体投影机，该立体投影机100包括投影光源110、偏振分光组件120、偏振调制组件130及投影镜头140，相较于现有技术而言，本发明实施例将上述偏振分光组件120、偏振调制组件130设置于上述立体投影机的内部，在投影过程中，利用上述偏振分光组件120将投影光源投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，利用上述偏振调制组件130按照帧顺序调制上述透射光束与反射光束的偏振态，上述透射光束与反射光束经过上述投影镜头140投影至投影屏幕后即可实现立体投影效果，即本发明实施例中的立体投影机能够自行将投影光源调制为偏振光源，然后将偏振光源投射至投影屏幕即可实现立体投影效果，解决了现有技术中无法通过一台投影机来独立的实现立体投影效果的技术问题。

进一步地，基于本发明第一实施例，参照图3，图3为本发明第二实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的结构示意图，本发明实施例中，偏振分光组件120包括偏振分光器121与反射组件122，偏振调制组件130包括第一偏振调制器131与第二偏振调制器132。

偏振分光器121用于将上述投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，反射组件122用于调整上述反射光束的传播方向，使得上述反射光束的传播方向转向第一投影镜头141。

反射组件122、第一偏振调制器131、第一投影镜头141依次设置，偏振分光器121、第二偏振调制器132、第二投影镜头142依次设置，第一偏振调制器131与第二偏振调制器132用于按照帧顺序分别调制上述反射光束与上述透射光束的偏振态，使上述反射光束与透射光束的偏振态按照帧顺序切换。

或者，参照图4，图4为本发明第二实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图，在图4中，反射组件122、第一投影镜头141、第一偏振调制器131依次设置，偏振分光器121、第二投影镜头142、第二偏振调制器132依次设置，第一偏振调制器131与第二偏振调制器132用于按照帧顺序分别调制从第一投影镜头141与第二投影镜头142投射出的上述反射光束与上述透射光束的偏振态，使上述反射光束与透射光束的偏振态按照帧顺序切换。

其中，偏振分光器121可以采用偏振分光膜来进行分束起偏，也可以采用光学线栅进行分束起偏。反射组件122可以采用平面镜或具有反射功能的器件实现，当然，也可以采用透镜等具有改变光路方向的光学器件实现。

其中，第一偏振调制器131与第二偏振调制器132可以按照帧顺序分别调制上述反射光束与上述透射光束的偏振态，使上述反射光束与透射光束的偏振态按照帧顺序在上述第一偏振态与第二偏振态之间或上述第三偏振态与第四偏振态之间切换。

进一步的，参照图5a至图5d，图5a至图5d为本发明第二实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图，上述立体投机100还包括偏振态旋转组件150，该偏振态旋转组件150设置于偏振分光器121与反射组件122之间，或者设置于反射组件122与第一偏振调制器131之间，用于调整上述反射光束的偏振态，以使上述反射光束和透射光束具有相同的偏振态。

其中，当反射组件122、第一投影镜头141、第一偏振调制器131依次设置时，偏振态旋转组件150可以位于反射组件122与第一投影镜头141之间，也可以位于第一投影镜头141与第一偏振调制器131之间。

进一步的，参照图6a至图6b，6a至图6b为本发明第二实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的又一结构示意图，上述偏振调制组件130为一个整体，用于按照帧顺序调制上述反射光束与透射光束的偏振态，使上述反射光束与透射光束的偏振态按照帧顺序切换。

其中，可以理解的是，当上述偏振调制组件130为一个整体时，只需要一个调制驱动信号，即可按照帧顺序同时调制上述反射光束与透射光束的偏振态；当偏振调制组件130包括第一偏振调制器131与第二偏振调制器132时，则需要两个调制驱动信号，分别按照帧顺序同步调制上述反射光束与透射光束的偏振态。

本发明实施例提供的立体投影机100，相较于现有技术而言，本发明实施例将上述偏振分光器121、反射组件122及第一偏振调制器131与第二偏振调制器132设置于上述立体投影机的内部，在投影过程中，利用上述偏振分光器121将投影光源投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，利用反射组件122调整上述反射光束的传播方向，上述第一偏振调制器131与第二偏振调制器132用于按照帧顺序调制上述透射光束与反射光束的偏振态，上述透射光束与反射光束分别经过第一投影镜头141与第二投影镜头142投影至投影屏幕后即可实现立体投影效果，即本发明实施例中的立体投影机能够自行将投影光源调制为偏振光源，然后将偏振光源投射至投影屏幕即可实现立体投影效果，解决了现有技术中无法通过一台投影机来独立的实现立体投影效果的技术问题。

进一步的，基于本发明第二实施例，本发明实施例中，上述立体投影机100还包括驱动组件，该驱动组件与上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件连接，用于根据上述投影光源的投影模式驱动上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件发生位移，使上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件位于与上述投影模式相对应的位置；

其中，当上述投影光源处于3D投影模式时，上述第一偏振调制器位于上述反射组件与第一投影镜头之间，上述第二偏振调制器位于上述偏振分光器与第二投影镜头之间；或者上述第一偏振调制器位于上述第一投影镜头与上述投影屏幕之间，上述第二偏振调制器位于上述第二投影镜头与上述投影屏幕之间；上述偏振态旋转组件位于上述偏振分光器与上述反射组件之间或位于上述反射组件与上述第一偏振调制器之间；

当上述投影光源处于2D投影模式时，上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件均远离上述透射光束与反射光束所在的光路。

本发明实施例中，当上述投影光源处于3D投影模式时，便判断上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件是否均远离上述透射光束与反射光束所在的光路，若是，则利用上述驱动组件驱动上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件发生位移，使上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件位于3D投影模式相对应的位置。其中，在3D投影模式下，上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件在上述立体投影机100中的位置可参照图5a至图5d中任一图示的第一偏振调制器131、第二偏振调制器132及偏振态旋转组件150在上述立体投影机100中的位置。

当上述投影光源处于2D投影模式时，便判断上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件是否处于上述透射光束与反射光束所在的光路，若是，则利用上述驱动组件驱动上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件，使上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件均远离上述透射光束与反射光束所在的光路，从而可以使投影上述透射光束与反射光束直接通过上述第一投影镜头与第二投影镜头投影至投影屏幕，由于未经过上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件的光学调制，因此在投影屏幕便呈现出的是2D观影图像。

本发明实施例提供的立体投影机100，相较于现有技术而言，该立体投影机100还包括驱动组件，该驱动组件用于根据上述投影光源的投影模式驱动上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件发生位移，使上述第一偏振调制器、第二偏振调制器及偏振态旋转组件位于与上述投影模式相对应的位置，从而即可实现2D投影与3D投影之间的切换，即上述立体投影机100既可以实现2D投影，又可以实现3D投影，且可以根据投影光源的投影模式在2D投影与3D投影之间自动切换。

进一步地，基于本发明第一实施例，参照图7，图7为本发明第三实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的结构示意图，本发明实施例中，偏振分光组件120包括偏振分光器121、第一反射组件122及第二反射组件123，偏振调制组件130包括第一偏振调制器131、第二偏振调制器132及第三偏振调制器133，投影镜头140还包括第三投影镜头143。

偏振分光器121用于将上述投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的第一反射光束与第二反射光束，第一反射组件122用于调整上述第一反射光束的传播方向，使得上述第一反射光束的传播方向转向第一投影镜头141，第二反射组件123用于调整上述第二反射光束的传播方向，使得上述第二反射光束的传播方向转向第三投影镜头143；

第一反射组件122、第一偏振调制器131、第一投影镜头141依次设置，偏振分光器121、第二偏振调制器132、第二投影镜头142依次设置，第二反射组件123、第三偏振调制器133、第三投影镜头143依次设置，第一偏振调制器131、第二偏振调制器132及第三偏振调制器133用于按照帧顺序分别调制上述第一反射光束、上述透射光束及上述第二反射光束的偏振态，使得上述第一反射光束、上述透射光束及上述第二反射光束的偏振态按照帧顺序切换。

或者，参照图8，图8为本发明第三实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图，在图8中，第一反射组件122、第一投影镜头141、第一偏振调制器131依次设置，偏振分光器121、第二投影镜头142、第二偏振调制器132依次设置，第二反射组件123、第三投影镜头143、第三偏振调制器133依次设置，第一偏振调制器131、第二偏振调制器132及第三偏振调制器133用于按照帧顺序分别调制上述第一反射光束、上述透射光束及上述第二反射光束的偏振态，使上述第一反射光束、上述透射光束及上述第二反射光束的偏振态按照帧顺序切换。

其中，偏振分光器121所分束出的光束的第一偏振态和第二偏振态均为线偏振，且二者的偏振方向正交，例如第一偏振态和第二偏振态分别为线性的P偏振和S偏振。偏振分光器121包括两个彼此相连接呈V字形的基板，且各个基板上均设有偏振分光层。另外，偏振分光器121可以采用偏振分光膜来进行分束起偏，也可以采用光学线栅进行分束起偏。

其中，第一反射组件122及第二反射组件123可以采用平面镜或具有反射功能的器件实现，当然，也可以采用透镜等具有改变光路方向的光学器件实现。

其中，第一偏振调制器131、第二偏振调制器132及第三偏振调制器133可以按照帧顺序分别调制上述第一反射光束、上述透射光束及上述第二反射光束的偏振态，使上述第一反射光束、上述透射光束及上述第二反射光束的偏振态按照帧顺序在上述第一偏振态与第二偏振态之间或上述第三偏振态与第四偏振态之间切换。

进一步的，参照图9a至图9d，图9a至图9d为本发明第三实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的另一结构示意图，上述立体投影机100还包括第一偏振态旋转组件151与第二偏振态旋转组件152，第一偏振态旋转组件151设置于偏振分光器121与第一反射组件122之间，第二偏振态旋转组件152设置于偏振分光器121与第二反射组件123之间；或者，第一偏振态旋转组件151设置于第一反射组件122与第一偏振调制器131之间，第二偏振态旋转组件152设置于第二反射组件123与第三偏振调制器133之间；第一偏振态旋转组件151与第二偏振态旋转组件152用于调整上述第一反射光束和第二反射光束的偏振态，以使上述第一反射光束、第二反射光束和透射光束具有相同的偏振态。

其中，当在第一反射组件122、第一投影镜头141、第一偏振调制器131依次设置，第二反射组件123、第三投影镜头143、第三偏振调制器133依次设置时，第一偏振态旋转组件151可以位于第一反射组件122与第一投影镜头141之间，也可以位于第一投影镜头141与第一偏振调制器131之间；同样的，第二偏振态旋转组件152可以位于第二反射组件123与第三投影镜头143之间，也可以位于第三投影镜头143与第三偏振调制器133之间。

进一步地，参照图10a至图10b，图10a至图10b为本发明第三实施例中自带偏振调制光源的立体投影机的又一结构示意图，在图10a至图10b中，上述偏振调制组件130为一个整体，用于按照帧顺序调制上述第一反射光束、透射光束及第二反射光束的偏振态，使得上述反射光束与透射光束的偏振态按照帧顺序切换。

其中，可以理解的是，当上述偏振调制组件130为一个整体时，只需要一个调制驱动信号，即可按照帧顺序同时调制上述第一反射光束、透射光束及第二反射光束的偏振态；当偏振调制组件130包括第一偏振调制器131、第二偏振调制器132及第三偏振调制器133时，则需要三个调制驱动信号，分别按照帧顺序同步调制上述第一反射光束、透射光束及第二反射光束的偏振态。

本发明实施例提供的立体投影机100，相较于现有技术而言，本发明实施例将上述偏振分光器121、第一反射组件122、第二反射组件123以及第一偏振调制器131、第二偏振调制器132、第三偏振调制器133设置于上述立体投影机的内部，在投影过程中，利用上述偏振分光器121将投影光源投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的第一反射光束与第二反射光束，利用第一反射组件122与第二反射组件123分别调整上述第一反射光束与第二反射光束的传播方向，上述第一偏振调制器131、第二偏振调制器132、第三偏振调制器133用于按照帧顺序分别调制上述第一反射光束、透射光束及第二反射光束的偏振态，利用第一投影镜头141、第二投影镜头142、第三投影镜头143将上述第一反射光束、透射光束及第二反射光束投影至投影屏幕，从而实现立体投影效果，即本发明实施例中的立体投影机能够自行将投影光源调制为偏振光源，然后将偏振光源投射至投影屏幕即可实现立体投影效果，解决了现有技术中无法通过一台投影机来独立的实现立体投影效果的技术问题。

进一步的，基于本发明第三实施例，本发明实施例中，上述立体投影机100还包括驱动组件，该驱动组件与上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件连接，用于根据上述投影光源的投影模式驱动上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件发生位移，使上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件位于与上述投影模式相对应的位置；

其中，当上述投影光源处于3D投影模式时，上述第一偏振调制器位于上述第一反射组件与第一投影镜头之间，上述第二偏振调制器位于上述偏振分光器与第二投影镜头之间；上述第三偏振调制器位于上述第二反射组件与第三投影镜头之间，或者上述第一偏振调制器位于上述第一投影镜头与投影屏幕之间，上述第二偏振调制器位于上述第二投影镜头与投影屏幕之间，上述第三偏振调制器位于上述第三投影镜头与投影屏幕之间；上述第一偏振态旋转组件位于上述偏振分光器与第一反射组件之间，上述第二偏振态旋转组件位于上述偏振分光器与第二反射组件之间；或者，上述第一偏振态旋转组件位于上述第一反射组件与第一偏振调制器之间，上述第二偏振态旋转组件位于上述第二反射组件与第三偏振调制器之间；

当上述投影光源处于2D投影模式时，上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件均远离上述透射光束与所述反射光束所在的光路。

本发明实施例中，当上述投影光源处于3D投影模式时，便判断上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件是否均远离上述透射光束与反射光束所在的光路，若是，则利用上述驱动组件驱动上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件发生位移，使上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件位于3D投影模式相对应的位置，其中，在3D投影模式下，上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件在上述立体投影机100中的位置可参照图5a至图5d中任一图示的第一偏振调制器131、第二偏振调制器132、第三偏振调制器133及第一偏振态旋转组件151、第二偏振态旋转组件152在上述立体投影机100中的位置。

当上述投影光源处于2D投影模式时，便判断上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件是否处于上述透射光束与反射光束所在的光路，若是，则利用上述驱动组件使上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件均远离上述透射光束与反射光束所在的光路，从而可以使上述透射光束与反射光束直接通过上述第一投影镜头与第二投影镜头投影至投影屏幕，由于未经过上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件的光学调制，因此在投影屏幕便呈现出的是2D观影图像。

本发明实施例提供的立体投影机100，相较于现有技术而言，该立体投影机100还包括驱动组件，该驱动组件用于根据上述投影光源的投影模式驱动上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件发生位移，使上述第一偏振调制器、第二偏振调制器、第三偏振调制器及第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件位于与上述投影模式相对应的位置，从而即可实现2D投影与3D投影之间的切换，即上述立体投影机100既可以实现2D投影，又可以实现3D投影，并且可以根据投影光源的投影模式在2D投影与3D投影之间自动切换。

需要说明的是上述各实施例在具体实施时，还可以添加不同的功能组件实现相应的效果，例如，可以在各光束的光路中设置起过滤作用的偏振器件，使得各光束的偏振态更为纯净，还可以在部分光束的光路中设置光程补偿组件，使得所有光束在到达成像表面时的光程相同。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的一种自带偏振调制光源的立体投影机的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种自带偏振调制光源的立体投影机，其特征在于，所述立体投影机包括投影光源、偏振分光组件、偏振调制组件及投影镜头，所述投影光源、所述偏振分光组件、所述偏振调制组件、所述投影镜头依次设置；或者，所述投影光源、所述偏振分光组件、所述投影镜头、所述偏振调制组件依次设置；

所述偏振分光组件用于将所述投影光源投射的投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的反射光束，并调整所述反射光束的传播方向，使所述反射光束的传播方向转向所述投影镜头；

所述偏振调制组件用于按照帧顺序调制所述透射光束与反射光束的偏振态；

所述投影镜头包括第一投影镜头与第二投影镜头，所述第一投影镜头位于所述反射光束所在的光路，所述第二投影镜头位于所述透射光束所在的光路，且所述反射光束经过所述第一投影镜头投影至投影屏幕，所述透射光束经过所述第二投影镜头投影至所述投影屏幕，其中，所述反射光束与所述透射光束在所述投影屏幕上的投影图像重合。

2.根据权利要求1所述的立体投影机，其特征在于，所述偏振分光组件包括偏振分光器与反射组件，所述偏振调制组件包括第一偏振调制器与第二偏振调制器；

所述偏振分光器用于将所述投影光束分解为所述透射光束和所述反射光束，所述反射组件用于调整所述反射光束的传播方向，使所述反射光束的传播方向转向所述第一投影镜头；

所述反射组件、所述第一偏振调制器、所述第一投影镜头依次设置，所述偏振分光器、所述第二偏振调制器、所述第二投影镜头依次设置；或者，所述反射组件、所述第一投影镜头、所述第一偏振调制器依次设置，所述偏振分光器、所述第二投影镜头、所述第二偏振调制器依次设置；

所述第一偏振调制器与第二偏振调制器用于按照帧顺序分别调制所述反射光束与所述透射光束的偏振态，使所述反射光束与所述透射光束的偏振态按照帧顺序切换。

3.根据权利要求2所述的立体投影机，其特征在于，所述立体投影机还包括偏振态旋转组件，所述偏振态旋转组件设置于所述偏振分光器与所述反射组件之间；或者，所述偏振态旋转组件设置于所述反射组件与所述第一偏振调制器之间；所述偏振态旋转组件用于调整所述反射光束的偏振态，以使所述反射光束和所述透射光束具有相同的偏振态。

4.根据权利要求3所述的立体投影机，其特征在于，所述立体投影机还包括驱动组件，所述驱动组件与所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器及所述偏振态旋转组件连接，所述驱动组件用于根据所述投影光源的投影模式驱动所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器及所述偏振态旋转组件发生位移，使所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器及所述偏振态旋转组件位于与所述投影模式相对应的位置；

其中，当所述投影光源处于3D投影模式时，所述第一偏振调制器位于所述反射组件与所述第一投影镜头之间，所述第二偏振调制器位于所述偏振分光器与所述第二投影镜头之间，或者所述第一偏振调制器位于所述第一投影镜头与所述投影屏幕之间，所述第二偏振调制器位于所述第二投影镜头与所述投影屏幕之间；所述偏振态旋转组件位于所述偏振分光器与所述反射组件之间或位于所述反射组件与所述第一偏振调制器之间；

当所述投影光源处于2D投影模式时，所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器及所述偏振态旋转组件均远离所述透射光束与所述反射光束所在的光路。

5.根据权利要求1所述的立体投影机，其特征在于，所述偏振分光组件包括偏振分光器、第一反射组件及第二反射组件，所述偏振调制组件包括第一偏振调制器、第二偏振调制器及第三偏振调制器，所述投影镜头还包括第三投影镜头；

所述偏振分光器用于将所述投影光束分解为具有第一偏振态的透射光束和具有第二偏振态的第一反射光束与第二反射光束，所述第一反射组件用于调整所述第一反射光束的传播方向，使得所述第一反射光束的传播方向转向所述第一投影镜头，所述第二反射组件用于调整所述第二反射光束的传播方向，使得所述第二反射光束的传播方向转向所述第三投影镜头；

所述第一反射组件、所述第一偏振调制器、所述第一投影镜头依次设置，所述偏振分光器、所述第二偏振调制器、所述第二投影镜头依次设置，所述第二反射组件、所述第三偏振调制器、所述第三投影镜头依次设置；或者，所述第一反射组件、所述第一投影镜头、所述第一偏振调制器依次设置，所述偏振分光器、所述第二投影镜头、所述第二偏振调制器依次设置，所述第二反射组件、所述第三投影镜头、所述第三偏振调制器依次设置；

所述第一偏振调制器、第二偏振调制器及第三偏振调制器用于按照帧顺序分别调制所述第一反射光束、所述透射光束及所述第二反射光束的偏振态，使所述第一反射光束、所述透射光束及所述第二反射光束的偏振态按照帧顺序切换。

6.根据权利要求5所述的立体投影机，其特征在于，所述立体投影机还包括第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件，所述第一偏振态旋转组件设置于所述偏振分光器与所述第一反射组件之间，所述第二偏振态旋转组件设置于所述偏振分光器与所述第二反射组件之间；或者，所述第一偏振态旋转组件设置于所述第一反射组件与所述第一偏振调制器之间，所述第二偏振态旋转组件设置于所述第二反射组件与所述第三偏振调制器之间；所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件用于分别调整所述第一反射光束与第二反射光束的偏振态，以使所述第一反射光束、第二反射光束和所述透射光束具有相同的偏振态。

7.根据权利要求6所述的立体投影机，其特征在于，所述立体投影机还包括驱动组件，所述驱动组件与所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器、所述第三偏振调制器及所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件连接，所述驱动组件用于根据所述投影光源的投影模式驱动所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器、所述第三偏振调制器及所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件发生位移，使所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器、所述第三偏振调制器及所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件位于与所述投影模式相对应的位置；

其中，当所述投影光源处于3D投影模式时，所述第一偏振调制器位于所述第一反射组件与所述第一投影镜头之间，所述第二偏振调制器位于所述偏振分光器与所述第二投影镜头之间，所述第三偏振调制器位于所述第二反射组件与所述第三投影镜头之间，或者所述第一偏振调制器位于所述第一投影镜头与所述投影屏幕之间，所述第二偏振调制器位于所述第二投影镜头与所述投影屏幕之间，所述第三偏振调制器位于所述第三投影镜头与所述投影屏幕之间；所述第一偏振态旋转组件位于所述偏振分光器与所述第一反射组件之间，所述第二偏振态旋转组件位于所述偏振分光器与所述第二反射组件之间，或者，所述第一偏振态旋转组件位于所述第一反射组件与所述第一偏振调制器之间，所述第二偏振态旋转组件位于所述第二反射组件与所述第三偏振调制器之间；

当所述投影光源处于2D投影模式时，所述第一偏振调制器、所述第二偏振调制器、所述第三偏振调制器及所述第一偏振态旋转组件与第二偏振态旋转组件均远离所述透射光束与所述反射光束所在的光路。