CN113812145B - 用于单个和多个投影仪的光学开关 - Google Patents

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Abstract

一种投影系统和其方法，所述投影系统包括：第一光源，所述第一光源被配置成发射第一眼光，其中，所述第一眼光包括第一组波长；第二光源，所述第二光源被配置成发射第二眼光，其中，所述第二眼光包括第二组波长；第一投影仪，所述第一投影仪包括被配置成接收第一输入光的第一投影光学器件；以及光学开关，所述光学开关被配置成在第一模式与第二模式之间切换，其中，所述光学开关被配置成在所述第一模式下将所述第一眼光和所述第二眼光组合成组合光，并且将所述组合光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。

Description

用于单个和多个投影仪的光学开关
发明背景
1.技术领域
本申请总体上涉及图像投影系统和方法。
2.相关技术描述
数字投影系统通常利用光源和光学系统将图像投影到表面或屏幕上。光学系统可以包括如反射镜、透镜、波导、光纤、分束器、光束组合器、漫射器、空间光调制器(SLM)等部件。
一些投影系统能够进行三维(3D)投影；即，将图像投影到观看者可以三维感知的屏幕上。3D系统可以设计成使用包括光谱分离的技术与双激光投影仪一起使用。在光谱分离系统中，投影仪发光以提供六基色(“原色”)，并且通过光谱过滤分离左眼和右眼图像。这可以通过为观看者提供3D眼镜来实现，所述3D眼镜包括用于每只眼睛的三波段滤光片，使得每只眼睛看到不同的RGB光谱。在一些模式下，3D系统还能够进行二维(2D)投影；即，将图像投影到观看者二维感知的屏幕上。
当使用3D投影系统来投影2D图像时，比较示例以堆叠或并排布置利用3D投影系统的双投影仪，投影仪之间有一定的最小距离，并且双投影仪所投影的图像在屏幕上叠加。然而，因为比较示例系统的双投影仪之间存在最小距离，并且这两个投影仪的光学部件之间存在制造变化，所以这种系统可能遭受图像差异，从而妨碍这两个图像的完美叠加。
发明内容
本公开的各个方面涉及投影系统和方法，所述投影系统和方法可以在3D投影模式和2D投影模式之间进行光学切换，并且当处于2D投影模式时不表现出梯形失真伪影(keystone artifact)。
在本公开的一个示例性方面，提供了一种投影系统，所述投影系统包括：第一光源，所述第一光源被配置成发射第一眼光，其中，所述第一眼光包括第一组波长；第二光源，所述第二光源被配置成发射第二眼光，其中，所述第二眼光包括第二组波长；第一投影仪，所述第一投影仪包括被配置成接收第一输入光的第一投影光学器件；以及光学开关，所述光学开关被配置成在第一模式与第二模式之间切换，其中，所述光学开关被配置成在所述第一模式下将所述第一眼光和所述第二眼光组合成组合光，并且将所述组合光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。
在本公开的另一个示例性方面，提供了一种图像投影方法，所述图像投影方法包括：由第一光源发射第一眼光，其中，所述第一眼光包括第一组波长；由第二光源发射第二眼光，其中，所述第二眼光包括第二组波长；由包括第一投影光学器件的第一投影仪接收第一输入光；以及在第一模式与第二模式之间切换光学开关，其中，所述光学开关被配置成在所述第一模式下将所述第一眼光和所述第二眼光组合成组合光，并且将所述组合光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。
以这种方式，本公开的各个方面使用可以在2D操作与3D操作之间切换，并且在2D操作中不展示梯形失真伪影的系统来提供光的投影显示。因此，本公开的各个方面至少在图像投影、电影摄影、信号处理等技术领域实现了改进。
附图说明
在以下描述中更全面地公开了各种实施例的这些和其他更详细和具体的特征，参考附图，在附图中：
图1图示了根据本公开的各个方面的示例性投影系统的框图；
图2A至图2B图示了根据图1的投影系统的示例性投影仪细节；
图3图示了根据本公开的各个方面的另一示例性投影系统的框图；
图4A至图4B图示了根据图3的投影系统的示例性投影仪细节；
图5图示了根据本公开的各个方面的另一示例性投影系统的框图；
图6A至图6B图示了根据图5的投影系统的示例性投影仪细节；以及
图7图示了实施本公开的各个方面的示例性设备。
具体实施方式
本公开及其方面可以以各种形式体现，包括：由计算机实施的方法控制的硬件或电路、计算机程序产品、计算机系统和网络、用户接口和应用编程接口；以及硬件实施的方法、信号处理电路、存储器阵列、专用集成电路、现场可编程门阵列等。前述概述仅旨在给出本公开的各个方面的一般思想，并且不以任何方式限制本公开的范围。
在以下描述中，阐述了如光谱、定时、操作等许多细节，以提供对本公开的一个或多个方面的理解。对本领域技术人员而言显而易见的是，这些具体细节仅是示例性的，并不旨在限制本申请的范围。
此外，虽然本公开主要集中于将各种元件用在数字投影系统中的示例，但是应当理解，这仅仅是实施方式的一个示例。还应当进一步理解，所公开的系统和方法可以用于需要投影光的任何设备中；例如电影院、消费者和其他商业投影系统、光学通信、抬头式显示器(heads-up display)、虚拟现实显示器等。
投影系统
在一些实施方式中，投影系统(例如，某些数字电影激光投影系统)使用两个投影仪来选择性地实施2D和立体3D操作模式。例如，这种3D投影系统包括两个投影仪，当在3D模式下操作时，这两个投影仪连续投影左眼图像和右眼图像，每个图像分别包括三种原色。在2D模式下，两个投影仪播放相同的内容，并且图像在屏幕上叠加，使得合成图像包括六种原色。
如上所述，包括2D模式的3D投影系统的比较示例可以利用两个投影仪并将相应图像在屏幕上叠加，从而增强明亮度和对比度。因为在比较示例系统中两个投影仪的投影透镜之间存在某个最小距离(两个投影仪堆叠的竖直距离，或者两个投影仪并排的水平距离)，所以在2D模式下，由于两个投影仪之间的距离，这种比较示例系统展示出镜像梯形失真伪影(即，投影图像的不重叠的部分，因此被观看者感知为“双图像”)。即使两个投影仪尽可能紧密地匹配，投影透镜和其他光学零件的制造变化也可能在两个图像之间产生差异，这些差异阻止了可接受的叠加。
补救这些缺陷的比较方法可能是复杂的和/或昂贵的。例如，使用像素扭曲来补救缺陷需要复杂的光学硬件和定制软件解决方案。尽管这种系统可以在特定条件下工作，但任何投影仪移动都会导致叠加缺陷再次出现。即使考虑到潜在的移动而定期执行扭曲例程，例程也可能需要长达30分钟，并且需要将投影系统加热到工作温度以确保没有随后的热漂移。在任何情况下，像素扭曲受到许多电影工作室和其他内容创作者的强烈反对(尤其是在电影母版制作和分级过程期间)，因为像素扭曲会改变内容。
相对于实施光谱分离技术的双激光投影仪描述了根据本公开的各个方面的投影系统；然而，本公开还可以使用如灯等其他光源来实施。因为激光光源是低集光率源，所以从其发射的光束可以高效地形成准直光束，并且被引导通过投影系统的各种光学部件，如下文更详细描述的光学开关。每个激光投影仪可以提供六种原色中的三种原色。当在2D模式下操作时，所有六种原色被投影到屏幕上，以创建可以被观看者(例如，剧院中的观众成员)观看为2D图像的单个图像。当在3D模式下操作时，来自每个激光投影仪的三种原色组被投影到屏幕上，以分别创建左眼图像和右眼图像，并且左眼图像和右眼图像通过光谱过滤分离并分别提供给观看者的左眼和右眼。以这种方式，观看者将投影图像感知为3D图像。
为了观看三维投影图像，可以向观看者提供其中具有光学滤光片的眼镜。例如，眼镜可以具有布置在观看者左眼上方的并且被配置成使旨在用于左眼的光通过同时阻挡旨在用于右眼的光的左光学滤光片，并且可以具有布置在观看者右眼上方的并且被配置成使旨在用于右眼的光通过同时阻挡旨在用于左眼的光的右光学滤光片。为了这样操作，左光学滤光片和右光学滤光片具有不同的接受带。呈现给观看者左眼和右眼的图像的差异使投影图像呈现为3D。
为了消除在2D操作中具有3D能力的投影系统的比较示例中存在的梯形失真伪影或其他有害影响，本公开的各个方面包括将来自两个发射源的光组合到一个投影仪中的光学开关。对于3D操作，光学开关被配置成使得来自每个发射源的光分别馈入其对应投影仪中。光学开关可以是组合器或分离器。主要展示2D内容的影院将受益于在次级投影仪上累积的时间减少，因为次级投影仪将仅用于3D操作。
光学开关-组合器
对于每组激光通过独立的光纤传递的投影系统，光学开关是组合器。此配置允许来自左眼和右眼两组激光的所有光在第一模式下切换到一个投影仪(例如，用于2D操作)，或者每组激光输出在第二模式下分别切换到每个投影仪(例如，用于3D操作)。在示例性数字电影激光投影系统中，两组激光具有不同的标称主波长(例如，一个激光的标称主波长为R1、G1和B1，另一个激光的标称主波长为R2、G2和B2)，对应原色之间的波长间隔为约10nm-30nm。平面光学器件上的涂层可以被设计成反射一组RGB波长并通过另一组RGB波长。在此组合器光学器件定位在光束路径中时，光束可以在进入投影系统用于单投影仪2D操作之前重叠和组合。在组合器光学器件移出光束路径时，每个RGB组适当地传递到每个投影仪以进行3D操作。组合器光学器件的移动可以在旋转或平移机构上手动或自动进行。图1图示了这种系统的示例性实施方式。
具体地，图1图示了投影系统10，所述投影系统包括输出与左眼光相对应的第一组波长(例如，三种原色)的第一激光光源100L和输出与右眼光相对应的第二组波长(例如，三种原色)的第二激光光源100R。第一激光光源100L是例如第一多个激光发射器(例如，光纤激光器、激光二极管或其组合)，所述激光发射器经由终止于第一光耦合器111的光纤输出光。替代性地，与左眼光相对应的原色中的每一个(或子集)可以经由终止于第一光耦合器111或多个第一光耦合器111的单独光纤输出。第二激光光源100R是例如第二多个激光发射器(例如，光纤激光器、激光二极管或其组合)，所述激光发射器经由终止于第二光耦合器112的单独光纤输出光。替代性地，与右眼光相对应的原色中的每一个(或子集)可以经由终止于第二光耦合器112或多个第二光耦合器112的单独光纤输出。第一激光光源100L和第二激光光源100R可以布置在独立的机柜中，或者可以合并到一个机柜中。投影系统10包括第一投影仪120L，所述第一投影仪在投影系统的3D模式下投影左眼图像。投影系统10进一步包括第二投影仪120R。在3D模式下，第二投影仪120R投影右眼图像。在2D模式下，第二投影仪120R将所有六种原色投影为单个图像。
第一光耦合器111和第二光耦合器112两者均光学连接到第二投影仪120R。来自第一光耦合器111和第二光耦合器112的光分别沿着第一光路131和第二光路132到达第一光学系统121，所述第一光学系统选择性地作为光学开关和右眼滤光片。根据光学开关的状态，第一光学系统121可以将一部分接收到的光引导到第三光耦合器122，用于如将在下文更详细地描述的进一步的光学处理。此外，根据光学开关的状态，第一光学系统121可以经由第三光路141将全部或一部分接收到的光引导到第一投影光学器件123。第一投影光学器件123经由第一输出光路151投影图像。
当光学开关的状态是使得一部分接收到的光被引导到第三光耦合器122时，光经由光纤传输到与第二投影仪120L相关联的第四光耦合器125。光纤可以是单个光纤或多光纤束。第二投影仪120L包括第二光学系统124，所述第二光学系统作为左眼滤光片进行操作。来自第二光学系统124的光经由第四光路142引导到第二投影光学器件126。第二投影光学器件126经由第二输出光路152投影图像。第一投影光学器件123和第二投影光学器件126包括光学部件，如光均化器(例如，积分棒、蝇眼光学部件和其组合)、透镜(例如，傅里叶(Fourier)变换透镜、变焦透镜阵列、投影透镜和其组合)、反射镜、SLM(例如，数字微镜器件(DMD))等。
当投影系统10处于2D模式时，第一光学系统121的光学开关被配置成将所有六种原色引导到第一投影光学器件123。因此，经由第一输出光路151输出的图像对应于六原色的2D图像。当投影系统10处于3D模式时，第一光学系统121的光学开关被配置成将由第一激光光源100L发射的三种原色引导到第二投影光学器件126，并且将由第二激光光源100R发射的三种原色引导到第一投影光学器件123。因此，经由第二输出光路152输出的图像与三种原色的左眼图像相对应，并且经由第一输出光路151输出的图像与三种原色的右眼图像相对应。
图2A至图2B更详细地图示了投影系统10的模式。具体地，图2A图示了处于2D模式的投影系统10的一部分，并且图2B图示了处于3D模式的投影系统10的一部分。如图2A至图2B所图示的，第一光学系统121包括第一透镜201、第二透镜202、第三透镜203、第四透镜204、可移动反射镜211(或其他反射式元件)和第一滤光片212。第二光学系统124包括第五透镜205、第二滤光片213和第六透镜206。在一些示例中，第一滤光片212和第二滤光片213是反射发射峰所不需要的尾部的可调滤光片(trim filter)。可移动反射镜211可在光束路径中的位置与光束路径外的位置之间移动。可移动反射镜211的移动可以在旋转或平移机构上手动或自动进行。
当投影系统10处于图2A所图示的2D模式时，可移动反射镜211位于经由第一光耦合器111通过第一透镜201接收的光的光路中。在该模式下，可移动反射镜211将来自第一光耦合器111的光朝向第一滤光片212反射。第一滤光片212既充当组合器又充当可调滤光片。第一滤光片212位于经由第二光耦合器112通过第二透镜202接收的光的光路中，并且反射与来自第二激光光源100R的不需要的光(例如，发射带所不需要的尾部)相对应的一部分光，同时透射与来自第二激光光源100R的期望的光相对应的一部分光。虽然第一滤光片212图示为相对厚的元件，但是实际上第一滤光片212(和/或本文所图示和描述的其他滤光片)可以足够薄以使透射光束和反射光束基本上重叠，从而提高均匀性。第一滤光片212还位于在2D模式下由可移动反射镜211反射的光的光路中，使得透射的右眼光和双反射的左眼光沿着相同(或基本上相同)的光路行进穿过第四透镜204并到达第一投影光学器件123。如所图示的，该光路对应于图1的第三光路141。因此，在2D模式下，第一投影光学器件123沿着第一输出光路151输出图像，所述图像与展现减少的或没有叠加伪影的六种原色的2D图像相对应。
当投影系统10处于图2B所图示的3D模式时，可移动反射镜211位于经由第一光耦合器111通过第一透镜201接收的光的光路外。因此，来自第一光耦合器111的光前进通过第三透镜203并进入第三光耦合器122，在所述第三光耦合器处所述光经由光纤传输到与第二投影仪120L相关联的第四光耦合器125。来自第二光耦合器112的光穿过第二透镜202到达第一滤光片212，在所述第一滤光片处与来自第二激光光源100R的不需要的光(例如，发射带的不需要的尾部)相对应的部分光被反射，并且与来自第二激光光源100R的期望的光相对应的部分光被透射通过第四透镜204并到达第一投影光学器件123。
在第二投影仪120L中，由第四光耦合器125输入的光穿过第五透镜205到达第二滤光片213。第二滤光片213是可调滤光片，所述可调滤光片反射与来自第一激光光源100L的发射带所不需要的尾部相对应的一部分光，同时透射与来自第一激光光源100L的期望峰相对应的一部分光。透射部分穿过第六透镜206，并且沿着光路(如所图示的，对应于图1的第四光路142)行进到第二投影光学器件126。因此，在3D模式下，第一投影光学器件123沿着第一输出光路151输出与三种原色的右眼图像相对应的图像，并且第二投影光学器件126沿着第二输出光路152输出与三种原色的左眼图像相对应的图像。
光学开关的组合器配置允许左可调滤光片和右可调滤光片(即，第一滤光片212和第二滤光片213)存在于2D和3D操作中。在2D操作中，这确保了定义的光谱满足色域规范，即使使用可以包含带外发射的激光器。在3D操作中，这分别消除了来自每个投影仪的不需要的光谱带，从而减少了眼睛之间的串扰。
虽然图2A至图2B将光学开关图示为在2D模式下通过反射左眼光并将其与右眼光组合来组合左眼光和右眼光，但是本公开不限于此。在一些实施方式中，可移动反射镜211和第一滤光片212可以颠倒，并且可以对其余光学部件的角度和轴向位置进行适当的调整，使得光学开关反射右眼光，并且在2D模式下将其与左眼光组合。通过将组合器定位在投影仪120R内部，不需要将来自组合器的光重新发射到光纤转接缆线中。然而，尽管图2A至图2B将组合器图示为在第二投影仪120R内部，但是本公开不限于此。在一些实施方式中，组合器可以与连接每个投影仪的光纤转接缆线一起位于外部。可以选择外部开关与投影仪之间的光纤转接缆线，以适应开关与投影仪之间的不同距离，从而允许从激光器到外部偏移的距离成为标准长度。
此外，虽然图1至图2B图示了使用单独块的第一投影仪120L和第二投影仪120R，但是本公开不限于第一投影仪120L和第二投影仪120R被局限于单独的机柜或外壳中的实施方式。在一些实施方式中，第一投影仪120L和第二投影仪120R可以包括在单个投影仪机柜中，第一投影光学器件123和(在3D模式下)第二投影光学器件126从所述单个投影仪机柜输出其相应图像，第三光耦合器122与第四光耦合器125之间的光纤转接缆线(以及耦合器本身)可以被排除。
光学开关-分离器
对于两组激光均通过单个光纤传递的投影系统，光学开关可以是分离器。此配置允许来自左眼和右眼两组激光的所有光在第一模式下切换到一个投影仪(例如，用于2D操作)，或者每组激光输出在第二模式下分别切换到每个投影仪(例如，用于3D操作)。如上所述，在示例性数字电影激光投影系统中，两组激光具有不同的标称主波长(例如，一个激光的标称主波长为R1、G1和B1，另一个激光的标称主波长为R2、G2和B2)，对应原色之间的波长间隔为约10nm-30nm。平面光学器件上的涂层可以被设计成反射一组RGB波长并通过另一组RGB波长。在此分离器光学器件定位在光束路径中时，一组波长传递到一个投影仪，并且另一组波长反射到另一个投影仪，用于双投影仪3D操作。在分离器光学器件移出光束路径时，两组RGB波长被传递到一个投影仪，用于单投影仪2D操作。分离器光学器件的移动可以在旋转或平移机构上手动或自动进行。图3图示了这种系统的示例性实施方式。
具体地，图3图示了包括激光光源300的投影系统30，所述激光光源输出与左眼光的第一波长子集和右眼光的第二波长子集相对应的组合波长集(例如，六种原色)。激光光源300是例如多个激光发射器(例如，光纤激光器、激光二极管或其组合)，所述激光发射器经由终止于第一光耦合器310的光纤输出光。替代性地，六种原色中的每一种(或子集)可以经由终止于第一光耦合器310或多个第一光耦合器310的单独光纤输出。投影系统50包括第一投影仪320L，所述第一投影仪在投影系统的3D模式下投影左眼图像。投影系统30进一步包括第二投影仪320R。在3D模式下，第二投影仪320R投影右眼图像。在2D模式下，第二投影仪320R将所有六种原色投影为单个图像。
光耦合器310光学连接到第二投影仪320R。来自光耦合器310的光沿着第一光路330到达第一光学系统321，所述第一光学系统选择性地作为光学开关和右眼滤光片进行操作。根据光学开关的状态，第一光学系统321可以将一部分接收到的光引导到第二光耦合器322，用于如将在下文更详细地描述的进一步的光学处理。此外，根据光学开关的状态，第一光学系统321可以经由第二光路341将全部或一部分接收到的光引导到第一投影光学器件323。第一投影光学器件323经由第一输出光路351投影图像。
当光学开关的状态是使得一部分接收到的光被引导到第二光耦合器322时，光经由光纤传输到与第二投影仪320L相关联的第三光耦合器325。光纤可以是单个光纤或多光纤束。第二投影仪320L包括第二光学系统324，所述第二光学系统作为左眼滤光片进行操作。来自第二光学系统324的光经由第三光路342引导到第二投影光学器件326。第二投影光学器件326经由第二输出光路352投影图像。第一投影光学器件323和第二投影光学器件326包括光学部件，如光均化器(例如，积分棒、蝇眼光学部件和其组合)、透镜(例如，变焦透镜阵列、投影透镜和其组合)、反射镜、SLM(例如，DMD)等。
当投影系统30处于2D模式时，第一光学系统321的光学开关被配置成将所有六种原色引导到第一投影光学器件323。因此，经由第一输出光路351输出的图像对应于六种原色的2D图像。当投影系统30处于3D模式时，第一光学系统321的光学开关被配置成将与由激光光源300发射的左眼图像相对应的三种原色引导到第二投影光学器件326，并且将与由激光光源300发射的右眼图像相对应的三种原色引导到第一投影光学器件323。因此，经由第二输出光路352输出的图像与三种原色的左眼图像相对应，并且经由第一输出光路351输出的图像与三种原色的右眼图像相对应。
图4A至图4B更详细地图示了投影系统30的模式。具体地，图4A图示了处于2D模式的投影系统30的一部分，并且图4B图示了处于3D模式的投影系统30的一部分。如图4A至图4B所图示的，第一光学系统321包括第一透镜401、第二透镜402、可移动的第一滤光片411和反射镜412(或其他反射式元件)。第二光学系统324包括第三透镜403、第二滤光片413和第四透镜404。在一些示例中，第一滤光片411和第二滤光片413是反射发射峰所不需要的尾部的可调滤光片。第一滤光片411可在光束路径中的位置与光束路径外的位置之间移动。第一滤光片411的移动可以在旋转或平移机构上手动或自动进行。
当投影系统30处于图4A所图示的2D模式时，第一滤光片411位于经由第一光耦合器310通过第一透镜401接收的光的光路外。因此，来自第一光耦合器310的所有(或基本上所有)光沿着第二光路341前进并到达第一投影光学器件423。因此，在2D模式下，第一投影光学器件423沿着第一输出光路351输出图像，所述图像与展现减少的或没有叠加伪影的六种原色的2D图像相对应。
当投影系统30处于图4B所图示的3D模式时，第一滤光片411位于经由光耦合器310通过第一透镜401接收的光的光路中。第一滤光片411充当分离器和可调滤光片。第一滤光片反射与由激光光源300发射的左眼图像相对应的一部分光和与由激光光源300发射的右眼图像的发射带所不需要的尾部相对应的一部分光，同时透射与来自激光光源300的右眼图像的期望峰相对应的一部分光。在图4B所图示的特定示例中，反射镜412位于光的反射部分的光路中，并且通过第二透镜402将入射光反射到第二光耦合器322，在所述第二光耦合器处所述光经由光纤传输到与第二投影仪320L相关联的第三光耦合器325。在其他示例中，可以省略反射镜412，在这种情况下，可以重新定位第二光耦合器322，使得其位于光的反射部分的光路中。
在第二投影仪320L中，由第三光耦合器325输入的光穿过第三透镜403到达第二滤光片413。第二滤光片413是可调滤光片，所述可调滤光片反射与来自激光光源300的左眼和右眼发射带所不需要的光相对应的一部分光，同时透射与来自激光光源300的左眼图像所期望峰相对应的一部分光。透射部分穿过第四透镜404，并且沿着光路(如所图示的，对应于图3的第四光路342)行进到第二投影光学器件326。因此，在3D模式下，第一投影光学器件323沿着第一输出光路351输出与三种原色的右眼图像相对应的图像，并且第二投影光学器件326沿着第二输出光路352输出与三种原色的左眼图像相对应的图像。
在图4A至图4B的特定图示中，透射通过第一滤光片411的光的折射可能导致第二光路341的光轴横向偏移。在这种偏移负面影响第一投影光学器件323的性能的情况下，可以在第一滤光片411与第一投影光学器件323之间布置一个或多个光学元件(如电子晶体)，以提供与第二光路341的光轴相等且相反的横向偏移。在使用这种光学元件的情况下，所述光学元件可以被配置成与第一滤光片411一起移动，使得所述光学元件不影响2D模式下的光。
虽然图4A至图4B将光学开关图示为分离左眼和右眼光，使得左眼光在3D模式下被发送到单独的投影仪，但是本公开不限于此。在一些实施方式中，可以适当地选择第一滤光片411的滤光和反射波长，使得右眼光在3D模式下被发送到单独的投影仪。通过将分离器定位在投影仪120R内部，不需要将来自分离器的光重新发射到光纤转接缆线中。然而，尽管图4A至图4B将分离器图示为在第二投影仪420R内部，但是本公开不限于此。在一些实施方式中，分离器可以与连接每个投影仪的光纤转接缆线一起位于外部。可以选择外部开关与投影仪之间的光纤转接缆线，以适应开关与投影仪之间的不同距离，从而允许从激光器到外部偏移的距离成为标准长度。
此外，虽然图3至图4B图示了使用单独块的第一投影仪320L和第二投影仪320R，但是本公开不限于第一投影仪320L和第二投影仪320R被局限于单独的机柜或外壳中的实施方式。在一些实施方式中，第一投影仪320L和第二投影仪320R可以包括在单个投影仪机柜中，第一投影光学器件323和(在3D模式下)第二投影光学器件326从所述单个投影仪机柜输出其相应图像，第三光耦合器322与第四光耦合器325之间的光纤转接缆线(以及耦合器本身)可以被排除。
光学开关-分离器/重组器
对于两组激光均通过单个光纤传递的投影系统，光学开关可以替代性地是分离器/重组器。此配置类似地允许来自左眼和右眼两组激光的所有光在第一模式下切换到一个投影仪(例如，用于2D操作)，或者每组激光输出在第二模式下分别切换到每个投影仪(例如，用于3D操作)；然而，与上文讨论的分离器结构相比，此配置可能导致发射偏移(横向偏移)的减少或消除。此外，此配置可能导致各种部件的定位的制造公差和/或精度要求降低。
如上所述，在示例性数字电影激光投影系统中，两组激光具有不同的标称主波长(例如，一个激光的标称主波长为R1、G1和B1，另一个激光的标称主波长为R2、G2和B2)，对应原色之间的波长间隔为约10nm-30nm。平面光学器件上的涂层可以被设计成反射一组RGB波长并通过另一组RGB波长。在分离器/重组器光学器件的重组器部分定位在光束路径中时，一组波长传递到一个投影仪，并且另一组波长反射到另一个投影仪，用于双投影仪3D操作。在分离器/重组器光学器件的重组器部分移出光束路径时，两组RGB波长传递到一个投影仪，用于单投影仪2D操作。重组器部分的移动可以在旋转或平移机构上手动或自动进行。图5图示了这种系统的示例性实施方式。
具体地，图5图示了包括激光光源500的投影系统50，所述激光光源输出与左眼光的第一波长子集和右眼光的第二波长子集相对应的组合波长集(例如，六种原色)。激光光源500是例如多个激光发射器(例如，光纤激光器、激光二极管或其组合)，所述激光发射器经由终止于第一光耦合器510的光纤输出光。替代性地，六种原色中的每一种(或子集)可以经由终止于第一光耦合器510或多个第一光耦合器510的单独光纤输出。投影系统50包括第一投影仪520L，所述第一投影仪在投影系统的3D模式下投影左眼图像。投影系统50进一步包括第二投影仪520R。在3D模式下，第二投影仪520R投影右眼图像。在2D模式下，第二投影仪520R将所有六种原色投影为单个图像。
光耦合器510光学连接到第二投影仪520R。来自光耦合器510的光沿着第一光路530到达第一光学系统521，所述第一光学系统选择性地作为光学开关和右眼滤光片进行操作。根据光学开关的状态，第一光学系统521可以将一部分接收到的光引导到第二光耦合器522，用于如将在下文更详细地描述的进一步的光学处理。此外，根据光学开关的状态，第一光学系统521可以经由第二光路541将全部或一部分接收到的光引导到第一投影光学器件523。第一投影光学器件523经由第一输出光路551投影图像。
当光学开关的状态是使得一部分接收到的光被引导到第二光耦合器522时，光经由光纤传输到与第二投影仪520L相关联的第三光耦合器525。光纤可以是单个光纤或多光纤束。第二投影仪520L包括第二光学系统524，所述第二光学系统作为左眼滤光片进行操作。来自第二光学系统524的光经由第三光路542引导到第二投影光学器件526。第二投影光学器件526经由第二输出光路552投影图像。第一投影光学器件523和第二投影光学器件526包括光学部件，如光均化器(例如，积分棒、蝇眼光学部件和其组合)、透镜(例如，变焦透镜阵列、投影透镜和其组合)、反射镜、SLM(例如，DMD)等。
当投影系统50处于2D模式时，第一光学系统521的光学开关被配置成将所有六种原色引导到第一投影光学器件523。因此，经由第一输出光路551输出的图像对应于六原色的2D图像。当投影系统50处于3D模式时，第一光学系统521的光学开关被配置成将与由激光光源500发射的左眼图像相对应的三种原色引导到第二投影光学器件526，并且将与由激光光源500发射的右眼图像相对应的三种原色引导到第一投影光学器件523。因此，经由第二输出光路552输出的图像与三种原色的左眼图像相对应，并且经由第一输出光路551输出的图像与三种原色的右眼图像相对应。
图6A至图6B更详细地图示了投影系统50的模式。具体地，图6A图示了处于2D模式的投影系统50的一部分，并且图6B图示了处于3D模式的投影系统50的一部分。如图6A至图6B所图示的，第一光学系统521包括第一透镜601、第二透镜602、第三透镜603、第一滤光片611、第二滤光片612、固定反射镜613(或其他反射式元件)和可移动反射镜614。第二光学系统524包括第四透镜604、第五透镜605和第三滤光片615。在一些示例中，第一滤光片611、第二滤光片612和第三滤光片615是反射发射峰所不需要的尾部的可调滤光片。可移动反射镜614可在光束路径的区段中的位置与光束路径的所述区段之外的位置之间移动。可移动反射镜614的移动可以在旋转或平移机构上手动或自动进行。
通过第一透镜601从第一光耦合器510接收到的光入射到第一滤光片611上。第一滤光片611反射与由激光光源500发射的左眼图像相对应的一部分光，同时将与来自激光光源500的右眼图像的期望峰相对应的一部分光朝向第二滤光片612的第一表面透射。第二滤光片612反射已经穿过第一滤光片611的与由激光光源500发射的右眼图像的发射带所不需要的尾部相对应的一部分光，同时透射与来自激光光源500的右眼图像的期望峰相对应的一部分光。
由第一滤光片611反射的光入射到固定反射镜613上。当投影系统50处于图6A所图示的2D模式时，可移动反射镜614位于从固定反射镜613反射的光的光路中。在此模式下，可移动反射镜614将从固定反射镜613反射的光朝向第二滤光片613的与第一表面相对的第二表面反射。第二滤光片613将从可移动反射镜614反射的光朝向第二透镜602反射，使得透射的右眼光和三重反射的左眼光沿着相同(或基本上相同)的光路行进穿过第二透镜602并到达第一投影光学器件523。因为这些光路相同(或基本上相同)，所以第一光学系统521对横向偏移进行校正。如所图示的，该光路对应于图5的第三光路541。因此，在2D模式下，第一投影光学器件523沿着第一输出光路551输出图像，所述图像与展现减少的或没有叠加伪影或横向偏移的六原色的2D图像相对应。
当投影系统50处于图6B所图示的3D模式时，可移动反射镜614位于由固定反射镜613反射的光的光路外。在此模式下，由固定反射镜613反射的光前进通过第三透镜603并进入第二光耦合器522，在所述第二光耦合器处所述光经由光纤传输到与第二投影仪520L相关联的第四光耦合器525。在第二投影仪520L中，由第四光耦合器525输入的光穿过第四透镜604到达第三滤光片615。第三滤光片是可调滤光片，所述可调滤光片反射与来自激光光源500的发射带所不需要的尾部相对应的一部分光，同时透射与来自激光光源500的期望峰相对应的一部分光。透射部分穿过第五透镜605，并且沿着光路(如所图示的，对应于图5的第四光路542)行进到第二投影光学器件526。
同时，透射通过第一滤光片611(并且未朝向固定反射镜613反射)的光入射到第二滤光片612的第一表面上。当处于2D模式下时，第二滤光片612反射已经穿过第一滤光片611的与由激光光源500发射的右眼图像的发射带所不需要的尾部相对应的一部分光，同时将与来自激光光源500的右眼图像的期望峰相对应的一部分光透射通过第二透镜602并到达第一投影光学器件523。因此，在3D模式下，第一投影光学器件523沿着第一输出光路551输出与三种原色的右眼图像相对应的图像，并且第二投影光学器件沿着第二输出光路552输出与三种原色的左眼图像相对应的图像。
虽然图6B将第二滤光片612图示为反射已经穿过第一滤光片611的与由激光光源500发射的右眼图像的发射带所不需要的尾部相对应的一部分光，但是本公开不限于此。在其他实施方式中，除了与由激光光源500发射的左眼图像相对应的一部分光之外，第一滤光片611还反射由激光光源500发射的右眼图像的发射带所不需要的尾部，使得当投影系统50处于3D模式时，第三滤光片615反射与来自激光光源500的左眼和右眼发射带所不需要的光相对应的一部分光。
此外，虽然图6A至图6B将光学开关图示为分离左眼和右眼光，使得左眼光在3D模式下被发送到单独的投影仪，但是本公开不限于此。在一些实施方式中，可以适当地选择第一滤光片611或第二滤光片612的滤光和反射波长，使得右眼光在3D模式下被发送到单独的投影仪。通过将分离器/重组器定位在投影仪520R内部，不需要将来自分离器/重组器的光重新发射到光纤转接缆线中。然而，尽管图6A至图6B将分离器/重组器图示为在第二投影仪520R内部，但是本公开不限于此。在一些实施方式中，分离器/重组器可以与连接每个投影仪的光纤转接缆线一起位于外部。可以选择外部开关与投影仪之间的光纤转接缆线，以适应开关与投影仪之间的不同距离，从而允许从激光器到外部偏移的距离成为标准长度。
此外，虽然图5至图6B图示了使用单独块的第一投影仪520L和第二投影仪520R，但是本公开不限于第一投影仪520L和第二投影仪520R被局限于单独的机柜或外壳中的实施方式。在一些实施方式中，第一投影仪520L和第二投影仪520R可以包括在单个投影仪机柜中，第一投影光学器件523和(在3D模式下)第二投影光学器件526从所述单个投影仪机柜输出其相应图像，第三光耦合器522与第四光耦合器525之间的光纤转接缆线(以及耦合器本身)可以被排除。
设备实施方式
包括上文描述的光学开关的投影系统可以通过包括若干个光学和电子部件的电子设备实施。图7图示了一个这种设备700。
如图7所图示的，设备700包括投影系统710、控制器720、存储器730、以及通信和I/O电路系统740。投影系统710、控制器720、存储器730、以及通信和I/O电路系统740经由总线750通信。投影系统710可以是例如图1所图示的投影系统10、图3所图示的投影系统30、或图5所图示的投影系统50。控制器720可以是例如一个或多个处理器或其他控制电路，如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等。存储器730可以是例如硬盘、可移动介质驱动器、光学或磁性存储设备和其组合。存储器730可以包括只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)。通信和I/O电路740可以是例如一组电路、端口、连接器等，以允许设备700与用户或另一设备通信。通信和I/O电路740可以包括有线通信接口，并且连接到用户接口设备，如鼠标、键盘、显示器、触摸屏、有线网络等；另外地或替代性地，通信和I/O电路740可以包括无线通信接口，如蓝牙、近场通信(NFC)、无线局域网(WLAN)等。通信和I/O电路740可以允许接收用户指令、流式图像数据、设备校准、软件或固件更新等。
存储器730可以存储存储有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在被控制器720执行时使所述设备执行各种操作。例如，控制器720可以向投影系统710(或与其相关联的一个或多个致动器)提供用于使投影系统在2D模式(例如，如图2A、图4A或图6A所图示的)与3D模式(例如，如图2B、图4B或图6B所图示的)之间切换的控制信号。控制器720可以向投影系统710提供用于控制其发光元件根据存储在存储器730中和/或经由通信和I/O电路740接收的图像数据发射光的控制信号。另外地或替代性地，控制器720可以向与投影系统710相关联的一个或多个SLM提供用于根据图像数据修改发出的光，从而在屏幕760上形成投影图像的控制信号。
此外，虽然图7图示了包括所有上述元件的单个设备700，但是在一些实施方式中，投影系统710的一部分或全部可以与设备700分离(例如，在与设备700通信的单独壳体中)。在一个示例中，投影系统510的与光发射相关联的部分(例如，图1的第一激光光源100L和第二激光光源100R、图3的激光光源300、或图5的激光光源500)与设备700布置在公共壳体中，然而光学下游部件(例如，图1的投影仪120L和120R、图3的投影仪320L和320R、或图5的投影仪520L和520R)提供在与设备700光学和/或电子通信的一个或多个单独壳体中。在另一个示例中，整个投影系统710被布置在与设备700光学和/或电子通信的单独壳体中。
在投影系统710内，各种光纤可以用于以一种或多种上文描述的方式引导光。在一些示例中，可以选择单个光纤的尺寸，以便减少或消除各种光路之间的路径差异。例如，光可以通过不同长度的50μm-800μm光纤在投影仪内和/或投影仪之间传输。
效果和应用
无论是在组合器实施方式中还是在分离器实施方式中，上文描述的光学开关配置都导致光束在发射到投影光学器件之前重叠。这确保了均匀的照明。左眼RGB波长组和右眼RGB波长组光纤输出可以在空间上组合，并且不需要输出在发射进投影仪之前重叠，尽管这种配置可能会导致照明均匀性有所降低。此外，光束的空间重叠允许组合具有相同光谱的多组激光。可以组合两组或更多组右眼或左眼波长组来创建更高功率的配置。
上文的描述已经针对投影系统使用光谱分离技术操作的情况进行了具体描述。即，上述投影系统利用发射具有三个峰(一个在红色波长范围内，一个在绿色波长范围内，并且一个在蓝色波长范围内)的光的左激光源和同样发射具有三个峰(一个在红色波长范围内，一个在绿色波长范围内，并且一个在蓝色波长范围内)的光的右激光光源，其中对应于左眼的光中的峰在光谱上与对应于右眼的光中的峰分离。换句话说，由左激光光源产生的每个波长范围内的峰在波长上可以比由右激光光源产生的每个波长范围内的峰更短，反之亦然。然而，本公开不限于此。
在一些示例中，本文描述的投影系统可以使用不同于光谱分离的技术来操作。在一个示例中，投影系统可以替代地使用偏振分离技术来操作，其中左眼光在第一方向上偏振，并且右眼光在垂直于第一方向的第二方向上偏振，或者其中左眼光在顺时针方向上圆偏振，并且右眼光在逆时针方向上圆偏振(反之亦然)。
本文描述的系统和方法相对简单，并且通过设计，消除由双投影仪2D操作产生的任何双图像伪影(即梯形失真伪影)。此外，本公开可以减少或消除由于比较示例系统中存在的微小机械或热移动而导致的对周期性校准调整的需要。
根据本公开的系统和设备可以采用以下配置中的任何一种或多种配置。
(1)一种投影系统，包括：第一光源，所述第一光源被配置成发射第一眼光，其中，所述第一眼光包括第一组波长；第二光源，所述第二光源被配置成发射第二眼光，其中，所述第二眼光包括第二组波长；第一投影仪，所述第一投影仪包括被配置成接收第一输入光的第一投影光学器件；以及光学开关，所述光学开关被配置成在第一模式与第二模式之间切换，其中，所述光学开关被配置成在所述第一模式下将所述第一眼光和所述第二眼光组合成组合光，并且将所述组合光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。
(2)根据(1)所述的投影系统，进一步包括：第二投影仪，所述第二投影仪包括被配置成接收第二输入光的第二投影光学器件，其中，所述光学开关被配置成在所述第二模式下将所述第一眼光引导到所述第二投影光学器件作为所述第二输入光。
(3)根据(2)所述的投影系统，其中，所述第二投影光学器件包括空间光调制器，所述空间光调制器被配置成响应于图像数据而对所述第二输入光执行空间调制，从而当所述光学开关处于所述第二模式时生成第一眼投影图像。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的投影系统，其中，所述光学开关被配置成在所述第二模式下将所述第二眼光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的投影系统，其中，所述光学开关包括反射式元件和第一滤光片，并且当所述光学开关处于所述第一模式时：所述反射式元件被配置成将所述第一眼光反射到所述第一滤光片作为第一眼反射光，并且所述第一滤光片被配置成反射所述第二眼光的第一部分，透射所述第二眼光的第二部分作为所述组合光的第一部分，并且反射所述第一眼反射光作为所述组合光的第二部分。
(6)根据(5)所述的投影系统，进一步包括：第二投影仪，所述第二投影仪包括被配置成接收第二输入光的第二投影光学器件，其中，当所述光学开关处于所述第二模式时：所述反射式元件被配置成允许所述第一眼光传递到所述第二投影仪。
(7)根据(6)所述的投影系统，其中，所述第二投影仪包括第二滤光片，所述第二滤光片被配置成当所述光学开关处于所述第二模式时，反射所述第一眼光的第一部分，并且透射所述第一眼光的第二部分作为所述第二输入光。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的投影系统，其中，所述第一投影光学器件包括空间光调制器，所述空间光调制器被配置成响应于图像数据而对所述第一输入光执行空间调制，从而当所述光学开关处于所述第二模式时生成第二眼投影图像，并且当所述光学开关处于所述第一模式时生成组合投影图像。
(9)根据(1)至(4)中任一项所述的投影系统，其中，所述光学开关包括第一滤光片和反射式元件，并且当所述光学开关处于所述第一模式时：所述第一滤光片被配置成允许所述第一眼光和所述第二眼光传递到所述第一投影光学器件作为所述组合光。
(10)根据(9)所述的投影系统，进一步包括：第二投影仪，所述第二投影仪包括被配置成接收第二输入光的第二投影光学器件，其中，当所述光学开关处于所述第二模式时：所述第一滤光片被配置成将所述第一眼光、和所述第二眼光的第一部分反射到所述反射式元件作为第一眼反射光，并且透射所述第二眼光的第二部分作为所述第一输入光，并且所述反射式元件被配置成将所述第一眼反射光引导到所述第二投影仪。
(11)根据(10)所述的投影系统，其中，所述第二投影仪包括第二滤光片，所述第二滤光片被配置成当所述光学开关处于所述第二模式时，反射所述第一眼反射光的第一部分，并且透射所述第一眼反射光的第二部分作为所述第二输入光。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的投影系统，其中，所述第一光源和所述第二光源是激光光源。
(13)一种图像投影方法，包括：由第一光源发射第一眼光，其中，所述第一眼光包括第一组波长；由第二光源发射第二眼光，其中，所述第二眼光包括第二组波长；由包括第一投影光学器件的第一投影仪接收第一输入光；以及在第一模式与第二模式之间切换光学开关，其中，所述光学开关被配置成在所述第一模式下将所述第一眼光和所述第二眼光组合成组合光，并且将所述组合光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。
(14)根据(13)所述的方法，其中，所述光学开关包括反射式元件和第一滤光片，并且将所述光学开关切换到所述第一模式包括：将所述反射式元件移动到第一位置，以便将所述第一眼光反射到所述第一滤光片作为第一眼反射光，并且使所述第一滤光片反射所述第二眼光的第一部分，透射所述第二眼光的第二部分作为所述组合光的第一部分，并且反射所述第一眼反射光作为所述组合光的第二部分。
(15)根据(14)所述的方法，进一步包括：由包括第二投影光学器件的第二投影仪接收第二输入光，其中，将所述光学开关切换到所述第二模式包括：将所述反射式元件移动到第二位置，以便允许所述第一眼光传递到所述第二投影仪。
(16)根据(15)所述的方法，其中，所述第二投影仪包括第二滤光片，所述方法进一步包括：当所述光学开关处于所述第二模式时，由所述第二滤光片反射所述第一眼光的第一部分，并由所述第二滤光片透射所述第一眼光的第二部分作为所述第二输入光。
(17)根据(13)所述的方法，其中，所述光学开关包括第一滤光片和反射式元件，并且将所述光学开关切换到所述第一模式包括：将所述第一滤光片移动到第一位置，以便允许所述第一眼光和所述第二眼光传递到所述第一投影光学器件作为所述组合光。
(18)根据(17)所述的方法，进一步包括：由包括第二投影光学器件的第二投影仪接收第二输入光，其中，将所述光学开关切换到所述第二模式包括：将所述第一滤光片移动到第二位置，以便将所述第一眼光、和所述第二眼光的第一部分反射到所述反射式元件作为第一眼反射光，并且透射所述第二眼光的第二部分作为所述第一输入光，并且由所述反射式元件将所述第一眼反射光引导到所述第二投影仪。
(19)根据(18)所述的方法，其中，所述第二投影仪包括第二滤光片，所述方法进一步包括：当所述光学开关处于所述第二模式时，由所述第二滤光片反射所述第一眼反射光的第一部分，并由所述第二滤光片透射所述第一眼反射光的第二部分作为所述第二输入光。
(20)一种存储指令的非暂态计算机可读介质，所述指令当由投影设备的处理器执行时使所述投影设备执行包括根据(13)至(19)中任一项所述的方法的操作。
关于本文描述的过程、系统、方法、启发法等，应当理解，虽然这种过程等的步骤已经被描述为按照特定有序的顺序进行，但是这种过程可以利用所描述的步骤以与本文描述的顺序不同的顺序执行。还应当理解，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略本文描述的某些步骤。换句话说，本文的过程描述是出于说明某些实施例的目的而提供的，并且决不应当被解释为为了限制权利要求。
因此，应当理解，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。通过阅读以上描述，除了所提供的示例之外的许多实施例和应用将是显而易见的。范围不应参考以上描述来确定，而是应当参考所附权利要求以及这种权利要求所赋予的等效物的全部范围来确定。预期并希望的是，本文讨论的技术将在未来有所发展，所公开的系统和方法将结合进这种未来实施例中。总之，应当理解，本申请是可以修改和变化的。
权利要求中所使用的所有术语都旨在被赋予其如了解本文描述的技术的人所理解的最广泛的合理解释及普通含义，除非本文中出现相反的明确指示。特别地，如“一(a)”、“该(the)”、“所述(said)”等单数冠词的使用应被理解为叙述一个或多个所指示的要素，除非权利要求叙述了相反的明确限制。
提供本公开的摘要以允许读者快速确定技术公开的性质。基于其将不被用于解释或者限制权利要求的范围或者含义的理解提交本摘要。另外，在前述的具体实施方式中，可以看到，出于将本公开连成一个整体的目的而将各种特征一起组合到各种实施例中。本公开的方法不应被解释为反映所要求保护的实施例并入了比每项权利要求中所明确叙述的特征多的特征的意图。相反，如权利要求所反映的，创造性主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，所附权利要求由此被并入具体实施方式中，每项权利要求独自作为单独要求保护的主题。

Claims (20)

1.一种投影系统，包括：
第一光源，所述第一光源被配置成发射第一眼光，其中，所述第一眼光包括对应于三种原色的第一组波长；
第二光源，所述第二光源被配置成发射第二眼光，其中，所述第二眼光包括对应于三种原色的第二组波长，其中所述第二组波长不同于所述第一组波长；
第一投影仪，所述第一投影仪包括被配置成接收第一输入光的第一投影光学器件；以及
光学开关，所述光学开关被配置成在第一模式与第二模式之间切换，
其中，所述光学开关包括反射式元件和第一滤光片，以及
其中，当所述光学开关处于所述第一模式时，所述第一滤光片被配置成至少基于所述第一眼光的反射部分和所述第二眼光的透射部分生成组合光，并且将所述组合光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。
2.根据权利要求1所述的投影系统，进一步包括：
第二投影仪，所述第二投影仪包括被配置成接收第二输入光的第二投影光学器件，
其中，所述光学开关被配置成在所述第二模式下将所述第一眼光引导到所述第二投影光学器件作为所述第二输入光。
3.根据权利要求2所述的投影系统，其中，所述第二投影光学器件包括空间光调制器，所述空间光调制器被配置成响应于图像数据而对所述第二输入光执行空间调制，从而当所述光学开关处于所述第二模式时生成第一眼投影图像。
4.根据权利要求1所述的投影系统，其中，所述光学开关被配置成在所述第二模式下将所述第二眼光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。
5.根据权利要求1所述的投影系统，其中，
当所述光学开关处于所述第一模式时：
所述反射式元件被配置成将所述第一眼光反射到所述第一滤光片作为第一眼反射光，并且
所述第一滤光片被配置成反射所述第二眼光的第一部分，透射所述第二眼光的第二部分作为所述组合光的第一部分，并且反射所述第一眼反射光作为所述组合光的第二部分。
6.根据权利要求5所述的投影系统，进一步包括：
第二投影仪，所述第二投影仪包括被配置成接收第二输入光的第二投影光学器件，
其中，当所述光学开关处于所述第二模式时：
所述反射式元件被配置成允许所述第一眼光传递到所述第二投影仪。
7.根据权利要求6所述的投影系统，其中，所述第二投影仪包括第二滤光片，所述第二滤光片被配置成当所述光学开关处于所述第二模式时，反射所述第一眼光的第一部分，并且透射所述第一眼光的第二部分作为所述第二输入光。
8.根据权利要求1所述的投影系统，其中，所述第一投影光学器件包括空间光调制器，所述空间光调制器被配置成响应于图像数据而对所述第一输入光执行空间调制，从而当所述光学开关处于所述第二模式时生成第二眼投影图像，并且当所述光学开关处于所述第一模式时生成组合投影图像。
9.根据权利要求1所述的投影系统，其中，
当所述光学开关处于所述第一模式时：
所述第一滤光片被配置成允许所述第一眼光和所述第二眼光传递到所述第一投影光学器件作为所述组合光。
10.根据权利要求9所述的投影系统，进一步包括：
第二投影仪，所述第二投影仪包括被配置成接收第二输入光的第二投影光学器件，
其中，当所述光学开关处于所述第二模式时：
所述第一滤光片被配置成将所述第一眼光和所述第二眼光的第一部分反射到所述反射式元件作为第一眼反射光，并且透射所述第二眼光的第二部分作为所述第一输入光，并且
所述反射式元件被配置成将所述第一眼反射光引导到所述第二投影仪。
11.根据权利要求10所述的投影系统，其中，所述第二投影仪包括第二滤光片，所述第二滤光片被配置成当所述光学开关处于所述第二模式时，反射所述第一眼反射光的第一部分，并且透射所述第一眼反射光的第二部分作为所述第二输入光。
12.根据权利要求1所述的投影系统，其中，所述第一光源和所述第二光源是激光光源。
13.一种图像投影方法，包括：
由第一光源发射第一眼光，其中，所述第一眼光包括对应于三种原色的第一组波长；
由第二光源发射第二眼光，其中，所述第二眼光包括对应于三种原色的第二组波长，其中所述第二组波长不同于所述第一组波长；
由包括第一投影光学器件的第一投影仪接收第一输入光；以及
在第一模式与第二模式之间切换光学开关，
其中，所述光学开关包括反射式元件和第一滤光片，并且
其中，当所述光学开关处于所述第一模式时，所述第一滤光片被配置成至少基于所述第一眼光的反射部分和所述第二眼光的透射部分生成组合光，并且将所述组合光引导到所述第一投影光学器件作为所述第一输入光。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
将所述光学开关切换到所述第一模式包括：
将所述反射式元件移动到第一位置，以便将所述第一眼光反射到所述第一滤光片作为第一眼反射光，以及
使所述第一滤光片反射所述第二眼光的第一部分，透射所述第二眼光的第二部分作为所述组合光的第一部分，并且反射所述第一眼反射光作为所述组合光的第二部分。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
由包括第二投影光学器件的第二投影仪接收第二输入光，其中，
将所述光学开关切换到所述第二模式包括：
将所述反射式元件移动到第二位置，以便允许所述第一眼光传递到所述第二投影仪。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二投影仪包括第二滤光片，所述方法进一步包括：
当所述光学开关处于所述第二模式时，由所述第二滤光片反射所述第一眼光的第一部分，并由所述第二滤光片透射所述第一眼光的第二部分作为所述第二输入光。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，
将所述光学开关切换到所述第一模式包括：
将所述第一滤光片移动到第一位置，以便允许所述第一眼光和所述第二眼光传递到所述第一投影光学器件作为所述组合光。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
由包括第二投影光学器件的第二投影仪接收第二输入光，其中，
将所述光学开关切换到所述第二模式包括：
将所述第一滤光片移动到第二位置，以便将所述第一眼光和所述第二眼光的第一部分反射到所述反射式元件作为第一眼反射光，并且透射所述第二眼光的第二部分作为所述第一输入光，以及
由所述反射式元件将所述第一眼反射光引导到所述第二投影仪。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第二投影仪包括第二滤光片，所述方法进一步包括：
当所述光学开关处于所述第二模式时，由所述第二滤光片反射所述第一眼反射光的第一部分，并由所述第二滤光片透射所述第一眼反射光的第二部分作为所述第二输入光。
20.一种存储指令的非暂态计算机可读介质，所述指令当由投影设备的处理器执行时使所述投影设备执行包括根据权利要求13-19中任一项所述的方法的操作。
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