专利名称：使投影电视机产生立体画面的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可使各种平面图像产生立体画面效果的装置，尤其是涉及一种使二维的投影电视机产生立体画面的光学处理装置。
背投式或直投式等各种投影式电视机在收看电视节目时，以其画面宏大，图像较为清晰等特点吸引着一定份额的消费者。但人们采用现有的投影式电视机所收看电视节目时，只能观看到平面的图像或画面，仍无法使人观赏或感觉到立体的图像或画面。
本实用新型的发明目的是提供一种结构合理、制作方便，成本低廉，立体视觉效果好的使投影电视机产生立体画面的装置。
本实用新型的另一个发明目的是提供一种平面或立体画面替换便捷，改制、维修方便的使投影电视机产生立体画面的装置。
本实用新型的主体方案是在所述投影镜头与屏幕间的投影光路上设有滤光分光镜；所述的滤光分光镜系由透光且偏振轴异向的平面镜和棱镜构成。一般地，平面镜系由横偏振光片及其固定框架构成；所述棱镜两平面间的夹角β为1-5°，且在其上设有与平面镜横偏振光片的偏振轴彼此垂直的竖偏振光片。或者，所述的平面镜系由支撑平板和设于其上的横偏振光片所构成；且在其上设有与平面镜横偏振光片的偏振轴彼此垂直的竖偏振光片。上述各光学透镜或材料可采用光学玻璃或光学塑料等无偏振光性能的光学材料制成。所述的棱镜与平面镜也可以采用经处理的偏振光学材料整体制成。
所述的滤光分光镜可制成方形、圆形、矩形等形状，经设于其一边上的转轴安装在机壳内，且在转轴上设有驱动机构。例如，在平面镜的支撑平板上固定转轴或者通过固定框架的一边固定转轴或将棱镜与平面镜可设置在框架上，所述滤光分光镜可根据投影电视机内设置投影镜头的个数，确定相应的组数。比如，背投式投影电视机可选用与三只投影镜头相配置的三组滤光分光镜，设置在同一固定架上而构成；而直投式投影电视机等也可选用与投影镜头相配置的一组滤光分光镜，固定在一框架上而构成。
所述的滤光分光镜可由一块长方形的棱镜和设于其两侧的平面镜构成；也可由一块长方形的平面镜和设于其两侧的同向棱镜构成；或者由若干块平面镜和棱镜交错设置而成。
文中所述的横偏振光片或竖偏振光片仅是为了取名区分而已两者可以互换或取其它名称。
上述棱镜与平面镜除了采用框架把两者装配成一体外，也可采用侧面粘接的方法，将其粘接成一体，或者在较大的整块平面镜上的相应处固定设有棱镜，然后在棱镜和平面镜的其余处分别设有偏振光轴异向，最好彼此相垂直的偏振光片。当然，所述的棱镜和平面镜也可采用光学塑料等材料整体注塑成型而成。
本实用新型所述的滤光材料，除采用线型偏振折光材料外，也可采用环型偏振折光材料。彼此相对应的色谱过滤材料或其他光过滤材料。只要其可以起到光遮盖作用，使得观众的一只眼睛只能看到屏幕上两个画面中的一个即可。
因此，本实用新型具有下述特点1.可较广泛地适用于各种型号的直投式或背投式投影电视机；2.本装置结构合理、简单，成本低廉，体积较小，既利于对原有投影机的改装或改制，也利于组织、实施新的投影机生产，通用性较强。3.观众只需带上相应的偏振光眼镜，即可观赏到立体效果佳，且电视图像的清晰度、分辩率和色彩等各项指标反而有所改善的画面；4.可通过较简单的机械结构，即可采用手动或电动或遥控等方式，方便地实现普通电视画面与立体电视画面之间的快速变换，且对现有投影机的改制或维修也较便利。
图1.是本实用新型的一种整体结构的示意简图；图2.是本实用新型中的一种滤光分光镜的结构示意图；图3.是本实用新型中的另一种滤光分光镜的结构示意图；图4.是图3的A-A剖视图；图5.是本实用新型中的第三种滤光分光镜的结构示意图；图6.是本实用新型中的第四种滤光分光镜的结构示意图；图7.是本实用新型的背投式投影电视机投影机构的结构简图；图8.是本实用新型中的一种滤光镜的安置结构示意图。
下面通过实施例，对本实用新型作具体的描述
图1中的方盒子代表一个显象装置1，电视画面由此产生；电视画面的信号经连接导线2传导至显示器3中。显示器3代表的是一个具有高清晰度，彩色投影显示器。在显示器上生成的电视图像再经过投影镜头4投射到电视屏幕5上。这样观众就可以观赏到一个画面清晰，光亮度一致、色彩均匀的电视画面。由投影镜头4投射到屏幕5的投影光路在本图中用实线表示。这样，观众就可以观赏到一个具有二维平面影像的投影电视画面。
滤光分光镜6由平面镜7和棱镜8两部分组成。
分光镜是选用透光度好且耐高温的光学玻璃或光学塑料经过打磨或注塑成型等方式制成的。其构造分为两部分，1)光滑的平面镜7；2)一端稍厚而另一端稍薄的折光棱镜8，棱镜的两平面的夹角β有严格的要求，经反复试验，夹角β以1-5°的投影效果较好。将偏振折光片分别覆盖在平面镜7和棱镜8上，要注意两组偏振折光片的偏振轴以互相垂直为宜。滤光分光镜的结构、形式可多种式样，现例举几种常见的结构如下其一是滤光分光镜6或由一块正方形的平面镜7和位于平面镜中央部分的一个棱镜8构成。平面镜的边长应等于或略大于投影电视机中投影镜头的直径。棱镜的长度可等于或略小于投影镜头直径，使棱镜横跨投影镜头的中央部分为宜。棱镜8的宽度一般以平面镜7边长的1/3-1/2为佳。
将一块偏振折光片小心地固定在棱镜8上，使之完整地覆盖在整个棱镜；再将另一块偏振折光片固定在棱镜四周的平面镜7上。(如2图所示)。覆盖在棱镜8上由竖偏振折光片8a的偏振轴与覆盖在平面镜7上的横偏振折光片7a的偏振轴相互垂直。固定偏振折光片的材料应选用透光性好、耐高温的材料。
图3所示的滤光分光镜的结构是将一块边长等于或略大于投影镜头的正方形支撑平板7b划为四等分。两个棱镜呈对角线排列8，其余部分仍为平面镜。两个棱镜的角度一致且方向一致。同样的，将偏振轴水平的横偏振光片7a覆盖在支撑平板7b上构成平面镜7；将偏振轴与之相垂直的竖偏振光片8a覆盖在棱镜8上。
图4所示的第三种滤光分光镜结构是将平面镜水平分成为三部分。上、下两部分为棱镜8所在位置；中央部分维持平面镜结构，两个棱镜的方向一致，角度相同。将偏振轴相互垂直的竖偏振折片8a和横偏振光片7a分别覆盖在棱镜8和支撑平板7b上，后者构成所述的平面镜7。
实际上，棱镜还可以排列在各种不同的位置上，可以采用单棱镜或多棱镜。棱镜的方向可以是左边稍厚于右边，也可以是相反的方向，只要棱镜之间的方向一致即可。同理，覆盖在分光镜上的偏振光片的偏振轴只要相互垂直或相对应即可。
另外观赏立体电视画面时，观众需要佩戴观赏眼镜，其镜片也分别由横偏振光片7a和竖偏振光片8a制成，左镜片的偏振轴与覆盖在棱镜8上的竖偏振光片8a相一致，右镜片的偏振轴与覆盖在平面镜7上的横偏振光片7a相一致，反之亦可。
如图所示，滤光分光镜6被放置在投影镜头的前方。通过棱镜的光线发生折射，在屏幕5上形成一个虚线框表示的画面，其投射光路亦由虚线代表；而透过平面镜的光线不发生折射，也在屏幕上形成一个画面，其投影光路由实线表示。由于滤光分光镜的作用，投影镜头4投射到屏幕上的画面被一分为二，形成两个平行的画面。同时，由于覆盖在滤光分光镜和观赏眼镜上的偏振光片的滤光作用，观众的一只眼睛只能分别看到屏幕上的一个画面，产生人为的视差，从而形成一个具有三维空间的立体画面。
框架9系采用两片分别开设有三个矩形孔的塑料架体，待尺寸与中孔尺寸相配的棱镜8和竖偏振光片8a置于其中，两片相同的横偏振光片7a置于其两旁后，四周用固定螺栓17夹紧成一体而构成所述的滤光分光镜6(如附图6所示)。然后将三组滤光分光镜6分别经设于其一边的固定孔18和螺栓，并与转轴15固定成一体。各滤光分光镜之间的距离与投影电视机内各投影镜头4间距离相一致。
图7的投影镜头4由支撑平台13固定之；三个滤光分光镜6分别被固定在一块支撑平板7b上。三只滤光分光镜与投影镜头所处的位置完全吻合，使它们能够分别准确地覆盖在投影镜头上。支撑平板7b的底边固定在一个自如旋转的转轴15上，转轴固定在电视机壳上，其把手16伸出机壳外。这样，观众就可以手动的形式上。下翻转支撑平板，进而使过滤光分光镜掀起或覆盖在投影镜头上。当观众翻下支撑平板，使滤光分光镜6准确覆盖在投影镜头4上时，戴上观赏眼镜，就可以观赏立体电视画面，当支撑平板被掀起后，滤光分光镜与投影镜头分离，观众摘下观赏眼镜，即可观看普通的平面电视图像。
电动滤光分光镜的安装与手动式基本一致，不同之处在于把手16改成传动轮，利用一个电动马达通过齿轮组的带动，将滤光分光镜覆盖在投影镜头上或掀起支撑平板，使滤光分光镜与投影镜头分离。
权利要求1.一种使投影电视机产生立体画面的装置，设于投影电视机内的投影镜头与屏幕间，其特征是在所述投影镜头(4)与屏幕(5)间的投影光路上设有滤光分光镜(6)；所述的滤光分光镜系由透光且偏振轴异向的平面镜(7)和棱镜(8)构成。
2.如权利要求1所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的平面镜(7)系由横偏振光片(7a)及其固定框架(9)构成；所述棱镜(8)两平面间的夹角β为1-5°，且在其上设有与平面镜(7)横偏振光片(7a)的偏振轴彼此垂直的竖偏振光片(8a)。
3.如权利要求1所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的平面镜(7)系由支撑平板(7b)和设于其上的横振光片(7a)所构成；所述棱镜(8)两平面间的夹角β为1-5°，且在其上设有与平面镜(7)横偏振光片(7a)的偏振轴彼此垂直的竖偏振光片(8a)。
4.如权利要求1或2或3所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的滤光分光镜(6)经设于其一边的转轴(11)安装在机壳(14)内，且在转轴(15)上设有驱动机构(17)。
5.如权利要求1或2或3所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的滤光分光镜(6)系由一块长方形的棱镜(8)和设于其两侧的平面镜(7)构成。
6.如权利要求4所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的滤光分光镜(6)系由一块长方形的棱镜(8)和设于其两侧的平面镜(7)构成。
7.如权利要求1或2或3所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的滤光分光镜(6)系由一块长方形的平面镜(7)和设于其两侧的同向的棱镜(8)构成。
8.如权利要求4所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的滤光分光镜(6)系由一块长方形的平面镜(7)和设于其两侧的同向的棱镜(8)构成。
9.如权利要求1或2或3所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的滤光分光镜系由若干块平面镜(7)和棱镜(8)交错设置而成。
10.如权利要求4所述的使投影电视机产生立体画面的装置，其特征是所述的滤光分光镜系由若干块平面镜(7)和棱镜(8)交错设置而成。
专利摘要本实用新型涉及一种使投影电视机产生立体图像的装置。它系在所述投影镜头与屏幕间的投影光路上设有滤光分光镜;所述的滤光分光镜系由透光且偏振轴异向的平面镜和棱镜构成。因此,具有结构简单、合理,成本低廉,体积较小,立体效果佳,生产、改制、维修较方便等特点,可广泛适用于直投式或背投式投影电视机。
文档编号G02B27/22GK2373807SQ9920400
公开日2000年4月12日 申请日期1999年2月13日 优先权日1999年2月13日
发明者张聿秋 申请人:杭州鑫鹰电子有限公司