CN208270933U - 立体投影成像装置及立体影像放映系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种立体投影成像装置及立体影像放映系统，装置包括：第一透镜组件、偏振分光组件、偏振调制组件及第二透镜组件；相较于现有技术而言，本实用新型实施例可以通过第一透镜组件先缩小立体投影仪发出的投影光束的发散角，然后再投射至偏振分光组件，在经过偏振调制组件调制之前或之后，通过上述第二透镜组件增大上述投影光束的发散角，即可还原立体投影仪投影的图像，因此，上述立体投影成像装置可以在不影响投影仪投影效果的前提下，使用尺寸较小的偏振分光组件等光学器件。

Description

立体投影成像装置及立体影像放映系统

技术领域

本实用新型涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种立体投影成像装置及立体影像放映系统。

背景技术

目前，偏振式3D投影技术已经在大量影院中开始应用，而3D投影的观影原理是：由人的左、右眼分别接收按照帧顺序播放的左右眼视频图像，再经过大脑将左、右眼视频图像予以合成，产生立体效果。

目前的偏振式3D投影技术主要采用左右偏振分光投影方式，以双光路偏振分光投影技术为例，其主要基于一斜板式的分光棱镜实现，该分光棱镜具有一倾斜设置的偏振分光膜，来自投影机的投影光束被偏振分光膜分束为透射的P偏振光和反射的S偏振光，然后再将P偏振光转换为S偏振光或将S偏振光转换为P偏振光，最后再统一将两束光按照帧顺序调制为左旋圆偏振光或右旋圆偏振光。

其中，上述左右偏振分光投影方式所采用的光学调制系统一般都位于投影机投影镜头与投影屏幕之间，由于投影机投射的投影光束发散角较大，为了能够对投影光束进行有效的光学调制，上述光学调制系统使用的光学器件尺寸也会较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种立体投影成像装置及立体影像放映系统，可以解决现有的左右偏振分光投影方式中，光学调制系统所使用的光学器件较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种立体投影成像装置，该装置包括：第一透镜组件、偏振分光组件、偏振调制组件及第二透镜组件；

所述第一透镜组件设置于立体投影仪与所述偏振分光组件之间，所述第一透镜组件用于缩小所述立体投影仪发出的投影光束的发散角，所述偏振分光组件用于将缩小后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投影屏幕；

所述偏振调制组件和所述第二透镜组件均设置于所述偏振分光组件与所述投影屏幕之间，且所述偏振分光组件、所述第二透镜组件、所述偏振调制组件、所述投影屏幕依次设置，或者所述偏振分光组件、所述偏振调制组件、所述第二透镜组件、所述投影屏幕依次设置，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，所述第二透镜组件用于增大所述透射光束与反射光束的发散角。

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，所述第二透镜组件包括第一并列透镜与第二并列透镜；

所述偏振分光器用于将缩小后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，所述反射组件用于调整所述反射光束的传播方向，使得所述反射光束的传播方向转向所述投影屏幕；

所述第一偏振调制器和所述第一并列透镜均设置于所述反射组件与投影屏幕之间，且所述反射组件、所述第一并列透镜、所述第一偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述反射组件、所述第一偏振调制器、所述第一并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第一并列透镜用于增大所述反射光束的发散角；

所述第二偏振调制器和所述第二并列透镜均设置于所述偏振分光器与投影屏幕之间，且所述偏振分光器、所述第二并列透镜、所述第二偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述偏振分光器、所述第二偏振调制器、所述第二并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第二并列透镜用于增大所述透射光束的发散角；

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

可选的，所述装置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透射光束具有相同的偏振态。

可选的，所述第一透镜组件包括凸透镜，所述第一并列透镜与第二并列透镜均为凹透镜。

可选的，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，所述第二透镜组件包括第一并列透镜、第二并列透镜及第三并列透镜；

所述偏振分光器用于将缩小后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，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投影屏幕，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投影屏幕；

所述第一偏振调制器和所述第一并列透镜均设置于所述第一反射组件与投影屏幕之间，且所述第一反射组件、所述第一并列透镜、所述第一偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述第一反射组件、所述第一偏振调制器、所述第一并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第一并列透镜用于增大所述第一反射光束的发散角；

所述第二偏振调制器和所述第二并列透镜均设置于所述偏振分光器与投影屏幕之间，且所述偏振分光器、所述第二并列透镜、所述第二偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述偏振分光器、所述第二偏振调制器、所述第二并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第二并列透镜用于增大所述透射光束的发散角；

所述第三偏振调制器和所述第三并列透镜均设置于所述第二反射组件与投影屏幕之间，且所述第二反射组件、所述第三并列透镜、所述第三偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述第二反射组件、所述第三偏振调制器、所述第三并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第三并列透镜用于增大所述第二反射光束的发散角。

可选的，所述第一透镜组件包括凸透镜，所述第一并列透镜、第二并列透镜及第三并列透镜均为凹透镜。

可选的，所述装置还包括第一偏振态旋转组件与第一偏振态旋转组件，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。

可选的，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调制所述第一反射光束、透射光束及第二反射光束的偏振态，使所述第一反射光束、透射光束及第二反射光束的偏振态按照帧顺序切换。

为实现上述目的，本实用新型第二方面提供一种立体影像放映系统，该系统包括：

立体投影仪，用于以帧顺序依次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；

立体投影成像装置，所述立体投影成像装置为本实用新型第一方面提供的立体投影成像装置；

投影屏幕，用于供所述立体投影成像装置调制出的具有相同偏振态的各投影光束成像，且将所成的像反射至用户佩戴的3D眼镜。

本实用新型实施例提供的立体投影成像装置包括：第一透镜组件、偏振分光组件、偏振调制组件及第二透镜组件；相较于现有技术而言，本实用新型实施例可以通过第一透镜组件先缩小立体投影仪发出的投影光束的发散角，然后再投射至偏振分光组件，在经过偏振调制组件调制之前或之后，通过上述第二透镜组件增大上述投影光束的发散角，即可还原立体投影仪投影的图像，因此，上述立体投影成像装置可以在不影响投影仪投影效果的前提下，使用尺寸较小的偏振分光组件等光学器件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型第一实施例中立体投影成像装置的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例中立体投影成像装置的另一结构示意图；

图3为本实用新型第二实施例中立体投影成像装置的结构示意图；

图4为本实用新型第二实施例中立体投影成像装置的另一结构示意图；

图5a至图5d为本实用新型第二实施例中立体投影成像装置的又一结构示意图；

图6a至图6b为本实用新型第二实施例中立体投影成像装置的又一结构示意图；

图7为本实用新型第三实施例中立体投影成像装置的结构示意图；

图8为本实用新型第三实施例中立体投影成像装置的另一结构示意图；

图9a至图9d为本实用新型第三实施例中立体投影成像装置的又一结构示意图；

图10a至图10b为本实用新型第三实施例中立体投影成像装置的又一结构示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型第一实施例中立体投影成像装置的结构示意图，本实用新型实施例中，上述立体投影成像装置100包括：第一透镜组件110、偏振分光组件120、偏振调制组件130及第二透镜组件140。

第一透镜组件110设置于立体投影仪200与偏振分光组件120之间，第一透镜组件110用于缩小立体投影仪200发出的投影光束的发散角，偏振分光组件120用于将缩小后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，并调整反射光束的传播方向，使该反射光束的传播方向转向投影屏幕300。

偏振调制组件130和第二透镜组件140均设置于偏振分光组件120与投影屏幕300之间，且偏振分光组件120、第二透镜组件140、偏振调制组件130、投影屏幕300依次设置，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，第二透镜组件140用于增大上述透射光束与反射光束的发散角。

或者，请参阅图2，图2为本实用新型第一实施例中立体投影成像装置的另一结构示意图，在图2中，偏振调制组件130和第二透镜组件140均设置于偏振分光组件120与投影屏幕300之间，且偏振分光组件120、偏振调制组件130、第二透镜组件140、投影屏幕300依次设置，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，第二透镜组件140用于增大从偏振调制组件130射出的透射光束与反射光束的发散角。

其中，本实用新型实施例所提供的立体投影成像装置100在使用时放置于立体投影仪200与投影屏幕300之间，用于对立体投影仪200所投射出的投影光束进行光学作用，使投影光束在投射至投影屏幕300之前具有统一的线偏振或圆偏振等偏振状态，投影屏幕300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300需具有保偏特性，即投影屏幕300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，立体投影仪200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，本实用新型实施例中，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屏幕300。其中，上述透射光束与反射光束携带的图像信息相同、并且在投影屏幕300上的成像位置相同。可以理解的是，本实用新型由于利用第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此，可以采用尺寸较小的偏振分光组件120。

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，上述立体投影成像装置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。可以理解的是，当偏振分光组件120、第二透镜组件140、偏振调制组件130、投影屏幕300依次设置时，若上述偏振态旋转组件设置于偏振分光组件120与第二透镜组件140之间，则由于第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此同样可以采用尺寸较小的偏振态旋转组件。

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在上述第一偏振态与第二偏振态之间或预设的第三偏振态与第四偏振态之间切换。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调制为第二偏振态。可以理解的是，当偏振分光组件120、偏振调制组件130、第二透镜组件140、投影屏幕300依次设置时，由于第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此同样可以采用尺寸较小的偏振调制组件130。

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成像装置对应的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。

进一步的，第二透镜组件140用于增大上述透射光束与反射光束的发散角，以还原立体投影仪投影的图像。

本实用新型实施例提供的立体投影成像装置100，相较于现有技术而言，可以通过第一透镜组件110先缩小立体投影仪发出的投影光束的发散角，然后再投射至偏振分光组件120，在经过偏振调制组件130调制之前或之后，通过第二透镜组件140增大上述投影光束的发散角，即可还原立体投影仪200投影的图像，因此，上述立体投影成像装置100可以在不影响投影仪投影效果的前提下，使用尺寸较小的偏振分光组件等光学器件。

进一步地，基于本实用新型第一实施例，参照图3，图3为本实用新型第二实施例中立体投影成像装置的结构示意图，本实用新型实施例中，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，第二透镜组件140包括第一并列透镜141与第二并列透镜142。

偏振分光器121用于将缩小后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，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投影屏幕300。

第一偏振调制器131和第一并列透镜141均设置于反射组件122与投影屏幕300之间，且反射组件122、第一并列透镜141、第一偏振调制器131、投影屏幕300依次设置，第一并列透镜141用于增大上述反射光束的发散角。

第二偏振调制器132和第二并列透镜142均设置于偏振分光器121与投影屏幕300之间，且偏振分光器121、第二并列透镜142、第二偏振调制器132、投影屏幕300依次设置，第二并列透镜142用于增大上述透射光束的发散角。

其中，第一透镜组件110优选为凸透镜，第一并列透镜141与第二并列透镜142优选为凹透镜。

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。

其中，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。

可以理解的是，由于第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此，可以采用尺寸较小的偏振分光器121与反射组件122。

或者，参照图4，图4为本实用新型第二实施例中立体投影成像装置的另一结构示意图，在图4中，第一偏振调制器131和第一并列透镜141均设置于反射组件122与投影屏幕300之间，且反射组件122、第一偏振调制器131、第一并列透镜141、投影屏幕300依次设置，第一并列透镜141用于增大从第一偏振调制器131射出的上述反射光束的发散角。

第二偏振调制器132和第二并列透镜142均设置于偏振分光器121与投影屏幕300之间，且偏振分光器121、第二偏振调制器132、第二并列透镜142、投影屏幕300依次设置，第二并列透镜142用于增大从第二偏振调制器132射出的上述透射光束的发散角。

可以理解的是，在图4中，由于第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此，不仅可以采用尺寸较小的偏振分光器121与反射组件122，还可以采用采用尺寸较小的第一偏振调制器131与第二偏振调制器132。

进一步的，参照图5a至图5d，图5a至图5d为本实用新型第二实施例中立体投影成像装置的另一结构示意图，上述立体投影成像装置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。

可以理解的是，本实用新型由于利用第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此可以采用尺寸较小的偏振态旋转组件150。

可以理解的是，当上述偏振态旋转组件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，且偏振态旋转组件150、第一并列透镜141、第一偏振调制器131依次设置时，由于第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此同样可以采用尺寸较小的偏振态旋转组件150。

进一步的，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反射光束与透射光束的偏振态，使得上述反射光束与透射光束的偏振态按照帧顺序切换。例如，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，第一偏振调制器131与第二偏振调制器132还可以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在上述第一偏振态与第二偏振态之间切换。

其中，参照图6a至图6b，6a至图6b为本实用新型第二实施例中立体投影成像装置的又一结构示意图，在6a至图6b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反射光束与透射光束的偏振态，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。

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。

进一步的，利用第一并列透镜141增大上述反射光束的发散角；利用第二并列透镜142增大上述透射光束的发散角，以还原上述反射光束与透射光束对应的投影图像。

本实用新型实施例提供的立体投影成像装置100，相较于现有技术而言，可以通过第一透镜组件110先缩小立体投影仪发出的投影光束的发散角，然后再投射至偏振分光器121，从而可以采用尺寸较小的偏振分光器121、反射组件122等光学器件，然后通过第一并列透镜141与第二并列透镜142增大投影光束的发散角，即可还原立体投影仪200投影的图像。

进一步地，基于本实用新型第一实施例，参照图7，图7为本实用新型第三实施例中立体投影成像装置的结构示意图，本实用新型实施例中，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，第二透镜组件140包括第一并列透镜141、第二并列透镜142及第三并列透镜143。

偏振分光器121用于将缩小后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，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投影屏幕300，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投影屏幕300。其中，上述第一反射光束和第二反射光束携带的图像信息经过组合后与上述透射光束携带的图像信息相同、并且在投影屏幕300上的成像位置也相同。

第一偏振调制器131和第一并列透镜141均设置于第一反射组件122与投影屏幕300之间，且第一反射组件122、第一并列透镜141、第一偏振调制器131、投影屏幕300依次设置，第一并列透镜141用于增大上述第一反射光束的发散角。

第二偏振调制器132和第二并列透镜142均设置于偏振分光器121与投影屏幕300之间，且偏振分光器121、第二并列透镜142、第二偏振调制器132、投影屏幕300依次设置，第二并列透镜142用于增大上述透射光束的发散角。

第三偏振调制器133和第三并列透镜143均设置于第二反射组件123与投影屏幕300之间，且第二反射组件123、第三并列透镜143、第三偏振调制器133、投影屏幕300依次设置，第三并列透镜143用于增大上述第二反射光束的发散角。

其中，第一透镜组件110优选为凸透镜，第一并列透镜141、第二并列透镜142及第三并列透镜143优选为凹透镜。

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。

可以理解的是，本实用新型由于利用第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此，可以采用尺寸较小的偏振分光器121以及第一反射组件122与第二反射组件123。

或者，参照图8，图8为本实用新型第三实施例中立体投影成像装置的另一结构示意图，在图8中，第一偏振调制器131和第一并列透镜141均设置于第一反射组件122与投影屏幕300之间，且第一反射组件122、第一偏振调制器131、第一并列透镜141、投影屏幕300依次设置，第一并列透镜141用于增大从第一偏振调制器131射出的上述第一反射光束的发散角。

第二偏振调制器132和第二并列透镜142均设置于偏振分光器121与投影屏幕300之间，且偏振分光器121、第二偏振调制器132、第二并列透镜142、投影屏幕300依次设置，第二并列透镜142用于增大从第二偏振调制器132射出的上述透射光束的发散角。

第三偏振调制器133和第三并列透镜143均设置于第二反射组件123与投影屏幕300之间，且第二反射组件123、第三偏振调制器133、第三并列透镜143、投影屏幕300依次设置，第三并列透镜143用于增大从第三偏振调制器133射出的上述第二反射光束的发散角。

可以理解的是，在图8中，由于第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此，不仅可以采用尺寸较小的偏振分光器121以及第一反射组件122与第二反射组件123，还可以采用采用尺寸较小的第一偏振调制器131、第二偏振调制器132及第三偏振调制器133。

进一步的，参照图9a至图9d，图9a至图9d为本实用新型第三实施例中立体投影成像装置的另一结构示意图，上述立体投影成像装置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。其中，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。

可以理解的是，本实用新型由于利用第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此当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之间时，或者当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，且第一偏振态旋转组件151、第一并列透镜141、第一偏振调制器131依次设置，第二偏振态旋转组件152、第三并列透镜143、第三偏振调制器133依次设置时，便可以采用尺寸较小的第一偏振态旋转组件151与第二偏振态旋转组件152。

进一步的，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、透射光束及第二反射光束的偏振态，使得上述第一反射光束、透射光束及第二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。可以理解的是，由于本实用新型由于利用第一透镜组件110缩小了立体投影仪200发出的投影光束的发散角，因此，同样可以采用尺寸较小的第一偏振调制器131、第二偏振调制器132及第三偏振调制器133。

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还可以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，使得上述第一反射光束、透射光束及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切换。

其中，参照图10a至图10b，图10a至图10b为本实用新型第三实施例中立体投影成像装置的又一结构示意图，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。

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。

进一步的，第一并列透镜141用于增大上述第一反射光束的发散角；第二并列透镜142用于增大上述透射光束的发散角；第三并列透镜143用于增大上述第二反射光束的发散角，以还原上述第一反射光束、透射光束及第二反射光束对应的投影图像。

本实用新型实施例提供的立体投影成像装置100，相较于现有技术而言，可以通过第一透镜组件110先缩小立体投影仪发出的投影光束的发散角，然后再投射至偏振分光器121，从而可以采用尺寸较小的偏振分光器121、第一反射组件122、第二反射组件122等光学器件对投影光束进行光学调制，然后通过第一并列透镜141、第二并列透镜142及第二并列透镜142增大调制之前或调制之后的投影光束的发散角，即可还原立体投影仪200投影的图像，既不影响投影仪投影效果，又可以简化上述光学器件在加工与组装时存在的难度。

进一步地，基于本实用新型第一实施例至第三实施例，本实用新型第四实施例还提供了一种立体影像放映系统，包括立体投影仪、立体投影成像装置及投影屏幕；其中，立体投影仪用于以帧顺序依次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；立体投影成像装置可以采用上文任一实施例所提供的立体投影成像装置100；而投影屏幕则用于供上述立体投影成像装置调制出的具有相同偏振态的各投影光束成像，且将所成的像反射至用户佩戴的3D眼镜。

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。

以上为对本实用新型所提供的一种立体投影成像装置及立体影像放映系统的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，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实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种立体投影成像装置，其特征在于，所述装置包括：第一透镜组件、偏振分光组件、偏振调制组件及第二透镜组件；

所述第一透镜组件设置于立体投影仪与所述偏振分光组件之间，所述第一透镜组件用于缩小所述立体投影仪发出的投影光束的发散角，所述偏振分光组件用于将缩小后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投影屏幕；

所述偏振调制组件和所述第二透镜组件均设置于所述偏振分光组件与所述投影屏幕之间，且所述偏振分光组件、所述第二透镜组件、所述偏振调制组件、所述投影屏幕依次设置，或者所述偏振分光组件、所述偏振调制组件、所述第二透镜组件、所述投影屏幕依次设置，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，所述第二透镜组件用于增大所述透射光束与反射光束的发散角。

2.根据权利要求1所述的装置，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，所述第二透镜组件包括第一并列透镜与第二并列透镜；

所述偏振分光器用于将缩小后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，所述反射组件用于调整所述反射光束的传播方向，使得所述反射光束的传播方向转向所述投影屏幕；

所述第一偏振调制器和所述第一并列透镜均设置于所述反射组件与投影屏幕之间，且所述反射组件、所述第一并列透镜、所述第一偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述反射组件、所述第一偏振调制器、所述第一并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第一并列透镜用于增大所述反射光束的发散角；

所述第二偏振调制器和所述第二并列透镜均设置于所述偏振分光器与投影屏幕之间，且所述偏振分光器、所述第二并列透镜、所述第二偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述偏振分光器、所述第二偏振调制器、所述第二并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第二并列透镜用于增大所述透射光束的发散角；

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

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置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透射光束具有相同的偏振态。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一透镜组件包括凸透镜，所述第一并列透镜与第二并列透镜均为凹透镜。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，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，所述第二透镜组件包括第一并列透镜、第二并列透镜及第三并列透镜；

所述偏振分光器用于将缩小后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，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投影屏幕，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投影屏幕；

所述第一偏振调制器和所述第一并列透镜均设置于所述第一反射组件与投影屏幕之间，且所述第一反射组件、所述第一并列透镜、所述第一偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述第一反射组件、所述第一偏振调制器、所述第一并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第一并列透镜用于增大所述第一反射光束的发散角；

所述第二偏振调制器和所述第二并列透镜均设置于所述偏振分光器与投影屏幕之间，且所述偏振分光器、所述第二并列透镜、所述第二偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述偏振分光器、所述第二偏振调制器、所述第二并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第二并列透镜用于增大所述透射光束的发散角；

所述第三偏振调制器和所述第三并列透镜均设置于所述第二反射组件与投影屏幕之间，且所述第二反射组件、所述第三并列透镜、所述第三偏振调制器、所述投影屏幕依次设置，或者所述第二反射组件、所述第三偏振调制器、所述第三并列透镜、所述投影屏幕依次设置，所述第三并列透镜用于增大所述第二反射光束的发散角。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一透镜组件包括凸透镜，所述第一并列透镜、第二并列透镜及第三并列透镜均为凹透镜。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置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。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，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调制所述第一反射光束、透射光束及第二反射光束的偏振态，使所述第一反射光束、透射光束及第二反射光束的偏振态按照帧顺序切换。

9.一种立体影像放映系统，其特征在于，所述系统包括：

立体投影仪，用于以帧顺序依次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；

立体投影成像装置，所述立体投影成像装置为权利要求1至8任意一项所述的立体投影成像装置；

投影屏幕，用于供所述立体投影成像装置调制出的具有相同偏振态的各投影光束成像，且将所成的像反射至用户佩戴的3D眼镜。