立体投影系统的制作方法_3

文档序号:9765332阅读:来源:国知局
实施例中,图5所不的光源501包括:激发光源601和色轮603,激发光源601用于发射激发光。色轮603设置在激发光的发射方向上,色轮603吸收激发光并依序输出第一混合光和第二混合光。
[0064]色轮603可以是一个也可以是多个,当采用一个色轮时,色轮603分为两段,第一段上涂有第一荧光粉,第二段上涂有第二荧光粉,色轮603在驱动装置的驱动下旋转,激发光随着色轮的旋转依次激发第一荧光粉和第二荧光粉,其中,激发第一荧光粉得到第一混合光,激发第二荧光粉得到第二混合光。
[0065]具体地,色轮603包括可依序位于所述激发光的发射方向上的第一段和第二段,第一段吸收激发光并输出包括蓝光和黄光的第一混合光,第二段吸收激发光并输出包括青光和红光的第二混合光。
[0066]优选地,第一段上设置有黄光波长转换材料,第二段上设置有青光波长转换材料和红光波长转换材料的混合物。
[0067]进一步地,激发光源601可以是蓝光半导体激光器,用于输出蓝色激发光,激发光源601激发色轮603产生两个时序的光。如图7所示,色轮603的第一段上涂有黄色荧光粉,第二段上涂有青色荧光粉与红色荧光粉的混合物,激发光源发射的激发光为蓝色激发光,色轮603用于使得黄色荧光粉在蓝色激发光的激发下生成第一混合光,并使得青色荧光粉与红色荧光粉的混合物在蓝色激发光的激发下生成第二混合光。其中,第一混合光包括蓝色光与黄色光,第二混合光包括青色光与红色光,在第一段上,蓝色激发光一部分激发黄色荧光粉得到黄色光,另一部分未激发仍为蓝色光,得到第一时序的两种混合光,在第二段上,蓝色激发光完全用于激发青色荧光粉与红色荧光粉的混合物,生成第二时序的青色光和红色光。如图8所7K,第一时序中两波段的光依次为蓝光+黄光,第二时序中两波段的光依次为青光+红光。
[0068]根据本发明实施例,通过采用激光激发的时序复色宽谱光,进而得到左右眼所需要的三基色光,从而实现3D效果,不仅色域广而且成本低。
[0069]优选地,如图6所7K,分光合光棱镜609包括:第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜,分色合色膜第一膜层和第二膜层,第一棱镜和第二棱镜的交界面设有第一膜层,第二棱镜与第三棱镜的交界面设有第二膜层,其中,所述第一膜层依序分出第一混合光中的第一基色光和第二混合光中的第一基色光,并依序将第一混合光分出的第一基色光和第二混合光分出的第一基色光引导至同一光调制器:第二膜层依序从第一混合光中分出第一混合光中的第二基色光和第一混合光中的第三基色光,从第二混合光中分出第二混合光中的第二基色光和第二混合光中的第三基色光,并依序将第一混合光中的第二基色光、第二混合光中的第二基色光引导至同一光调制器,依序将第一混合光分出的第三基色光、第二混合光分出的第三基色光引导至同一光调制器。
[0070]具体地,第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜可以依次顺序排列,第一混合光和第二混合光依次通过第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜,其中,第一棱镜的一面与第二棱镜的一面贴合,第一棱镜与第二棱镜之间锻有第一膜层613,第一膜层613用于反射第一混合光和第二混合光中的蓝光,透射第一混合光和第二混合光中的绿光和红光;第二棱镜的另一面与第三棱镜的一面贴合,第二棱镜与第三棱镜之间镀有第二膜层614,第二膜层用于反射第一膜层614透射的红光,透射第一膜层透射的绿光。
[0071]该实施例的分光合光棱镜609可以作为图5所TK的分光合光棱镜502的一种优选实施方式。
[0072]分色合色棱镜609包含三片棱镜,如图8所不,第一膜层613反射蓝光,透射绿光和红光,蓝光包括第一时序的蓝光BI和第二时序的蓝光B2,第二膜层614反射红光,透射绿光,红光包括第一时序的红光Rl和第二时序的红光R2,绿光包括第一时序的绿光Gl和第二时序的绿光G2。经过分光后的两个时序内的光谱如图9所示。
[0073]根据本发明实施例,利用镀有分色合色膜的分光合光棱镜对宽谱光进行分光,经过光调制器对分出的光进行调制,再通过镀有分色合色膜的分光合光棱镜进行合光输出,通过投影镜头成像,在配合滤光片眼镜实现3D显示,结构简单。
[0074]本实施例采用传统三片式DMD投影系统的光机结构,尤其是在不改变棱镜结构及镀膜的基础上,通过将光源替换为激光激发的时序复色宽谱光,进而得到左右眼所需要的三基色光,以此实现3D效果。需说明的是,这里所述的宽谱光可以是指包含有多个非连续波段的光。
[0075]进一步地,光调制器包括第一基色光调制器、第二基色光调制器和第三基色光调制器,其中,第一基色光调制器用于依序调制第一混合光分出的第一基色光和第二混合光分出的第一基色光;第二基色光调制器用于依序调制第一混合光分出的第二基色光和第二混合光分出的第二基色光;第三基色调制器用于依序调制第一混合光分出的第三基色光和第二混合光分出的第三基色光。
[0076]具体地,图5所示的光调制器503可以包括:第一基色光调制器610、第二基色光调制器611和第三基色光调制器612,其中,第一基色光调制器610用于接收第一膜层613反射出的蓝色光,并对反射出的蓝色光进行调制;第二基色光调制器611用于接收第二膜层614反射出的红色光,并对反射出的红色光进行调制;第三基色光调制器612用于接收第二膜层614透射出的红色光,并对透射出的红色光进行调制。
[0077]当光调制器采用数字微镜器件时,则第一基色光调制器610、第二基色光调制器611和第三基色光调制器612依次为DMD610、DMD611、DMD612。三片棱镜后放置有DMD610、DMD611、DMD612,三片棱镜之间分别镀有分色合色膜即第一膜层613和第二膜层614,如图8所不,第一膜层613反射蓝光,透射绿光和红光,第二膜层614反射红光,透射绿光。经过分光后的两个时序内的光谱如图9所示,结合左右眼眼镜镀膜曲线,如图10所示,DMD610、DMD611、DMD612上处理光的时序如图11所示,其中灰色部分代表左眼基色光,白色部分代表右眼基色光,左右眼基色光依次被DMD调制,通过投影镜头615成像,人眼佩戴眼镜616对左右眼图像叠加,最终形成3D效果。
[0078]进一步地,如图6所示,立体投影系统还包括:聚焦透镜602、收集透镜604、方棒605、中继透镜606、反射镜607和TIR棱镜608,聚焦透镜602设置在激发光源和色轮之间,用于将激发光源601发射的蓝色激发光聚焦到色轮603上;收集透镜604设置在色轮603的光输出方向上,用于收集色轮603生成的第一混合光和第二混合光;方棒605设置在收集透镜604的光输出方向上,用于对收集透镜收集604的光进行匀光处理;中继透镜606设置在方棒605的光输出方向上;反射镜607设置在中继透镜606的光输出方向上,用于反射中继透镜606输出的光;TIR棱镜608用于将反射镜607反射的光全反射到镀有分光合光棱镜609上。
[0079]色轮603输出的光经过收集透镜604进入方棒605,匀光后经中继透镜606,反射镜607到达TIR棱镜608处,TIR棱镜608对其发生全反射,入射到分光合光棱镜609。
[0080]进一步地,立体投影系统还包括:投影镜头和立体眼镜。投影镜头用于接收分光合光棱镜合光后输出的第一混合光分出的三种基色光和第二混合光分出的三种基色光,并根据调制后的第一混合光分出的第一基色光、第二基色光、第三基色光和调制后的第二混合光分出的第一基色光、第二基色光、第三基色光生成图像;立体眼镜用于根据投影镜头生成的图像左眼图像和右眼图像。
[0081]进一步地,眼镜的左眼镜片上镀有第一双带通镀膜,第一双带通镀膜用于透射第一混合光分出的第一基色光、第二基色光、第三基色光,眼镜的右眼镜片上锻有第二双带通镀膜,第二双带通镀膜用于透射第二混合光分出的第一基色光、第二基色光、第三基色光。眼镜透射到人眼的光谱如图9所示10。这样,使得滤光片眼镜透射光谱与投影镜头投射的左右眼光源光谱保持一致。
[0082]本发明实施例的左右眼眼镜片镀膜为双带通方式,与左右眼光源光谱保持一致,最大程度的保持了光源的光效,提升了 3D投影的亮度,也降低了眼镜镀膜的难度,在光源方面,本实施例并不限于激光激发荧光粉作为光源,也可以是LED光源。
[0083]可选地,眼镜的左眼镜片镀有第一三带通镀膜,眼镜的右眼镜片镀有第二三带通镀膜,其中,第一三带通镀膜的带通区间与第二三带通镀膜的带通区间依次错开。
[0084]第一三带通镀膜用于透射三种不同的基色光,且不存在连续波段的不同基色光,第二
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