專(zhuān)利名稱(chēng)：：采用圓偏振濾光器模塊的立體圖像投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種立體圖像投影系統(tǒng)，尤其涉及一種根據(jù)單投影儀圓偏振方法采用圓偏振濾光器模塊的立體圖像投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：用于實(shí)現(xiàn)立體圖像(或3D圖像)的通用方法是對(duì)兩個(gè)人眼發(fā)射不同的圖像。根據(jù)觀(guān)察者是否必需佩戴眼鏡，主要將立體顯示劃分為眼鏡立體顯示和無(wú)眼鏡(肉眼)立體顯示，以便分別向其雙眼發(fā)射不同的圖像。特別地，如在電影院中一樣，通過(guò)大屏幕實(shí)現(xiàn)的立體圖像投影通常采用偏振方法，其中左圖像和右圖像分別通過(guò)偏振眼鏡，該偏振眼鏡具有正交的偏振方向左和右偏振透鏡。該方法采用以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)立體圖像投影。首先，采用兩個(gè)攝像機(jī)捕捉圖像。通過(guò)偏振器后給予該圖像正交的偏振方向，并接著將其重疊的圖像顯示在屏幕上。接著，觀(guān)察者利用他們的雙眼通過(guò)偏振眼鏡觀(guān)看利用兩個(gè)攝像機(jī)捕捉的圖像。圖l示出了用于立體圖像投影的常規(guī)雙投影儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為了根據(jù)偏振方法來(lái)提供立體圖像投影，常規(guī)的雙投影儀系統(tǒng)采用兩臺(tái)常規(guī)的二維(2D)投影儀1和2。2D投影儀中的一臺(tái)1發(fā)射左圖像，而另一臺(tái)2D投影儀2發(fā)射右圖像。接著在通過(guò)具有正交偏振方向的偏振濾光器3和4之后，將該左圖像和右圖像投影在屏幕5上。接著觀(guān)察者的雙眼通過(guò)由其佩戴的偏振眼鏡6的左和右圖像透鏡7和8來(lái)分別觀(guān)看重疊在屏幕5上的左和右圖像，使得觀(guān)察者感覺(jué)他們好像在觀(guān)看3D圖像。由于常規(guī)雙投影儀立體圖像投影系統(tǒng)采用如上所述的兩臺(tái)2D圖像投影儀和兩個(gè)偏振板，還包括外圍設(shè)備，因此常規(guī)雙投影儀立體圖像投影系統(tǒng)非常昂貴。由于每部電影需要兩臺(tái)投影儀，因此在電影院中需要用來(lái)投影立體膠巻的投影儀的數(shù)目是電影數(shù)目的兩倍。投影在屏幕上左和右圖像的位置依據(jù)兩臺(tái)投影儀的位置而變化。因此，對(duì)兩臺(tái)投影儀位置的錯(cuò)誤調(diào)整降低了立體圖像的一致性。因此，需要提供用于立體圖像投影的單投影儀系統(tǒng)。已經(jīng)發(fā)展了基于劃分單投影儀LCD模塊的區(qū)域方法和采用LCD快門(mén)方法的系統(tǒng)，以滿(mǎn)足需要。圖2示出了基于劃分LCD模塊的方法的用于立體圖像投影的常規(guī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖2所示的常規(guī)立體圖像投影系統(tǒng)按照下列方式工作。首先，采用反射鏡202反射由光源201生成的光。反射光通過(guò)LCD模塊203，接著LCD模塊203輸出具有不同偏振方向的左和右圖像。通過(guò)聚光透鏡204將左和右圖像投影到屏幕205上。分別通過(guò)觀(guān)察者佩戴的偏振眼鏡206的左和右圖像透鏡206a和206b將投影到屏幕205上的左和右圖像分開(kāi)，使得觀(guān)察者感覺(jué)他們好像在觀(guān)看3D圖像。下面將具體描述在光通過(guò)LCD模塊203時(shí)左和右圖像如何具有不同偏振方向。LCD模塊203包括兩個(gè)偏振膠巻209和210。偏振膠巻209和210中的每一個(gè)包括多對(duì)具有正交偏振方向的兩個(gè)區(qū)域，將其在垂直的方向上交替排列。具體而言，偏振膠巻209包括多對(duì)兩個(gè)區(qū)域，第一偏振區(qū)域209a和第二偏振區(qū)域209b，而偏振膠巻210包括多對(duì)兩個(gè)區(qū)域，第三偏振區(qū)域210a和第四偏振區(qū)域210b。包括在由反射鏡202反射的光中的顯示左圖像的光束通過(guò)包括在LCD模塊203的偏振膠巻209中的一個(gè)的第一偏振區(qū)域209a，而包括在由反射鏡202反射的光中的顯示右圖像的光束通過(guò)相同偏振膠巻209的第二偏振區(qū)域209b，且第二偏振區(qū)域209b與第一偏振區(qū)域209a具有90度的相位差，使得顯示左和右圖像的反射光束具有正交的偏振方向。接著，在根據(jù)是否將顯示每個(gè)圖像來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶時(shí)，發(fā)射的左圖像通過(guò)包含在另一偏振膠巻210中的第三偏振區(qū)域210a，第三偏振區(qū)域210a與第一偏振區(qū)域209a具有90度的相位差，而發(fā)射的右圖像通過(guò)包含在另一偏振膠巻210中的第四偏振區(qū)域210b，第四偏振區(qū)域210b與第二偏振區(qū)域209b具有90度的相位差，使得左和右圖像具有正交的偏振方向。接著，在通過(guò)聚光透鏡204之后，將左和右圖像的光束投影到屏幕205上。結(jié)果，具有正交偏振方向的左和右圖像交替地排列在平面205上。觀(guān)察者分別通7過(guò)偏振眼鏡206來(lái)識(shí)別左和右圖像。通過(guò)劃分LCD模塊203的區(qū)域來(lái)投影立體圖像的方法有以下問(wèn)題由于將投影區(qū)域劃分為左圖像投影區(qū)域和右圖像投影區(qū)域，因此降低了整體分辨率。也就是說(shuō)，在投影到屏幕上的每個(gè)左和右圖像的全部區(qū)域減小時(shí)，必須降低已經(jīng)通過(guò)偏振眼鏡的各透鏡的各圖像的分辨率，這限制了將它應(yīng)用至具有大屏幕的電影院。另外，左和右圖像必須正確地通過(guò)其限定區(qū)域。否則，將降低立體圖像的質(zhì)量。當(dāng)在空間分別處理左和右圖像時(shí)，避免該問(wèn)題非常困難。當(dāng)將立體圖像投影在大屏幕上時(shí)，如在電影院中一樣，由于在投影儀處小的位置失配將顯著地降低在觀(guān)察者處觀(guān)看到的立體圖像的一致性，因此不容易調(diào)整投影到屏幕上的左和右圖像的位置。圖3示出了用于立體圖像投影的常規(guī)基于LCD快門(mén)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為了克服在單投影儀方法中空間劃分左和右圖像時(shí)可能產(chǎn)生的問(wèn)題，圖3所示的方法產(chǎn)生包括交替的左和右圖像的立體圖像內(nèi)容。LCD快門(mén)302用來(lái)使得左和右圖像具有不同的偏振方向。具體而言，在圖3的方法中，將左和右圖像交替地存儲(chǔ)在內(nèi)容中。當(dāng)投影儀301根據(jù)內(nèi)容發(fā)射圖像時(shí)，在投影儀301發(fā)射左圖像時(shí)，驅(qū)動(dòng)LCD快門(mén)302以具有與左圖像的偏振方向相同的偏振方向，而在投影儀301發(fā)射右圖像時(shí)，驅(qū)動(dòng)LCD快門(mén)302以具有與左圖像的偏振方向木同的偏振方向?？梢酝ㄟ^(guò)驅(qū)動(dòng)LCD快門(mén)302的快門(mén)驅(qū)動(dòng)器303來(lái)執(zhí)行該操作。然而，采用LCD快門(mén)的立體圖像投影系統(tǒng)具有下述問(wèn)題當(dāng)驅(qū)動(dòng)LCD快門(mén)時(shí)，其響應(yīng)延遲將引起左和右圖像之間產(chǎn)生串?dāng)_。特別地，交替切換左和右圖像的時(shí)間必須足夠短，以使得其不被人所覺(jué)察。當(dāng)快速切換左和右圖像時(shí)，LCD快門(mén)慢的響應(yīng)時(shí)間將是個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。另外，由于LCD快門(mén)的左和右圖像的偏振比(polarizationratio)不是很高，因此需要利用不同的增加偏振比的方法來(lái)提供用于取代LCD快門(mén)的技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題設(shè)計(jì)用來(lái)解決問(wèn)題的本發(fā)明的目的在于提供一種立體圖像投影儀系統(tǒng)，一種用于立體圖像投影的裝置，以及包括所述立體圖像投影儀系統(tǒng)和所述裝置的立體圖像投影系統(tǒng)，其中通過(guò)采用圓偏振濾光器模塊實(shí)現(xiàn)了單投影儀型立體圖像投影，從而使得立體圖像投影所需的投影儀的數(shù)目減少，并且還及時(shí)劃分左和右圖像，使得不會(huì)引起圖像之間的串?dāng)_。設(shè)計(jì)用來(lái)解決問(wèn)題的本發(fā)明的另一目的在于提供采用圓偏振濾光器模塊的系統(tǒng)，所述圓偏振濾光器模塊旋轉(zhuǎn)以選擇性地偏振左和右圖像，其中考慮到左和右圖像的尺寸，控制圓偏振濾光器模塊的旋轉(zhuǎn)的同步，從而獲得具有較高質(zhì)量的立體圖像投影。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于采用偏振方法的立體圖像投影儀系統(tǒng)，所述立體圖像投影儀系統(tǒng)用于立體圖像投影系統(tǒng)，所述立體圖像投影儀系統(tǒng)包括用于依次發(fā)射左和右圖像的投影儀；包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器的圓偏振濾光器模塊；以及用于根據(jù)投影儀的左和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步來(lái)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)所述圓偏振濾光器模塊的濾光器驅(qū)動(dòng)器。在該實(shí)施例中，立體圖像投影儀系統(tǒng)還可以包括同步器和框架，所述同步器用于獲取所述投影儀的左和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步，并將所述定時(shí)同步提供給濾光器驅(qū)動(dòng)器，所述框架用于固定和調(diào)整所述投影儀和所述圓偏振濾光器模塊的位置。所述框架可以控制所述投影儀和所述圓偏振濾光器模塊的位置，以便控制二維(2D)或三維(3D)圖像投影。優(yōu)選地，圓偏振濾光器模塊還包括在左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器之間邊界處的光屏蔽區(qū)域。所述投影儀可以接收立體圖像內(nèi)容，其包括依次存儲(chǔ)在所述立體圖像內(nèi)容中的左和右圖像，并連續(xù)地發(fā)射所述內(nèi)容。通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述圓偏振濾光器模塊，可以控制所述圓偏振濾光器模塊，使得當(dāng)投影儀發(fā)射左圖像時(shí)左圖像偏振濾光器位于投影儀的發(fā)射孔處，而當(dāng)投影儀發(fā)射右圖像時(shí)右圖像偏振濾光器位于投影儀的發(fā)射孔處。圓偏振濾光器模塊還可以包括傳感器，該傳感器用于當(dāng)投影儀發(fā)射左圖像時(shí)檢測(cè)左圖像偏振濾光器是否位于投影儀的發(fā)射孔處，以及當(dāng)投影儀發(fā)射右圖像時(shí)檢測(cè)右圖像偏振濾光器是否位于投影儀的發(fā)射孔處。在這種情況下，優(yōu)選地，考慮由投影儀發(fā)射的左和右圖像的尺寸來(lái)確定傳感器的位置。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，所述圓偏振濾光器模塊還可以包括測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置用于測(cè)量由投影儀發(fā)射的左和右圖像的尺寸；以及位置確定裝置，該位置確定裝置用于根據(jù)測(cè)量裝置的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定傳感器的位置。本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種基于偏振的立體圖像投影系統(tǒng)，該立體圖像系統(tǒng)采用用于依次發(fā)射左和右圖像的投影儀，所述立體圖像投影系統(tǒng)包括圓偏振濾光器模塊，所述圓偏振濾光器模塊包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器；以及濾光器驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器用于根據(jù)投影儀的左和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步來(lái)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)所述圓偏振濾光器模塊。同樣在該實(shí)施例中，所述立體圖像投影系統(tǒng)還可以包括同步器和框架，所述同步器用于獲取所述投影儀的左和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步，并將所述定時(shí)同步提供給濾光器驅(qū)動(dòng)器，所述框架用于固定和調(diào)整所述投影儀和所述圓偏振濾光器模塊的位置。所述框架可以控制所述投影儀和所述圓偏振濾光器模塊的位置，以便控制二維(2D)或三維(3D)圖像投影。優(yōu)選地，所述圓偏振濾光器模塊還包括在左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器之間邊界處的光屏蔽區(qū)域。另外，通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述圓偏振濾光器模塊，可以控制所述圓偏振濾光器模塊，使得當(dāng)投影儀發(fā)射左圖像時(shí)左圖像偏振濾光器位于投影儀的發(fā)射孔處，而當(dāng)投影儀發(fā)射右圖像時(shí)右圖像偏振濾光器位于投影儀的發(fā)射孔處。本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種立體圖像投影系統(tǒng)，其包括用于根據(jù)偏振的方法發(fā)射左和右圖像的立體圖像投影儀系統(tǒng)；屏幕，將左和右圖像投影到所述屏幕上；以及偏振眼鏡，左和右圖像選擇地通過(guò)所述偏振眼鏡，所述立體圖像投影儀系統(tǒng)包括用于依次發(fā)射左和右圖像的投影儀；圓偏振濾光器模塊，其包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器；以及濾光器驅(qū)動(dòng)器，其用于根據(jù)投影儀的左和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步來(lái)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)所述圓偏振濾光器模塊。有益效果根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，系統(tǒng)僅采用一臺(tái)投影儀以增加其在電影院等的觀(guān)看室中的使用，且降低了安裝成本，并且與基于LCD快門(mén)的系統(tǒng)相比，在降低串?dāng)_的同時(shí)能夠以左和右圖像的高度一致和寬視角來(lái)投影立體圖像。另外，通過(guò)采用框架來(lái)改變圓偏振濾光器模塊的位置，不僅允許3D圖像投影而且允許普通2D圖像投影，并且將光屏蔽區(qū)域插入圓偏振濾光器模塊的左和右圖像濾光器之間，從而進(jìn)一步降低串?dāng)_。此外，將傳感器用來(lái)在切換左和右圖像時(shí)有效地檢測(cè)圓偏振濾光器模塊的旋轉(zhuǎn)位置。特別地，考慮圖像的尺寸來(lái)設(shè)置傳感器的位置，從而進(jìn)一步改善立體圖像的質(zhì)量。此外，由于很容易將根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像投影儀系統(tǒng)安裝在現(xiàn)有投影儀之前，因此采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像投影儀系統(tǒng)很容易。包括用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖l示出了用于立體圖像投影的常規(guī)雙投影儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2示出了用于基于劃分LCD模塊區(qū)域方法的立體圖像投影的常規(guī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖3示出了用于立體圖像投影的常規(guī)基于LCD快門(mén)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于單投影儀圓濾光器型系統(tǒng)中的立體圖像投影儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖5示出了用在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單投影儀圓偏振濾光器型系統(tǒng)中的圓偏振濾光器模塊的優(yōu)選結(jié)構(gòu)；圖6示出了根據(jù)用于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的圓偏振濾光器模塊的傳感器的操作和位置；圖7是具體解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例考慮圖像的尺寸時(shí)用于確定圓偏振濾光器模塊中所用的傳感器的位置的方法的圖8示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例用于有效地確定圖像的尺寸以及基ii于圖像的尺寸來(lái)確定傳感器的位置的結(jié)構(gòu)。圖9示出了對(duì)根據(jù)常規(guī)LCD快門(mén)方法和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單投影儀圓偏振濾光器方法在左和右圖像之間發(fā)生的串?dāng)_程度進(jìn)行的比較；圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單投影儀圓偏振濾光器型立體圖像投影系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行具體描述。下面將參考附圖給出的具體說(shuō)明旨在解釋本發(fā)明的示范性實(shí)施例，而不是表示本發(fā)明僅通過(guò)這些實(shí)施例來(lái)實(shí)施。以下具體的說(shuō)明包括具體的細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明全面的理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員在無(wú)需這些具體的細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明是顯而易見(jiàn)的。在一些示例中，省略了公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，或以方框圖的形式示出，重點(diǎn)在于這些結(jié)構(gòu)和設(shè)備的重要特征，以便不混淆本發(fā)明的原理。在全部說(shuō)明書(shū)中使用相同的參考標(biāo)記來(lái)表示相同或類(lèi)似的部件。本發(fā)明提出將依次發(fā)射左和右圖像的方法用來(lái)實(shí)現(xiàn)單投影儀立體圖像投影，以及將圓偏振濾光器模塊用來(lái)對(duì)左和右圖像進(jìn)行不同的偏振。采用圓偏振濾光器模塊以偏振左和右圖像能夠降低了LCD快門(mén)方法中的串?dāng)_問(wèn)題。與釆用線(xiàn)性偏振濾光器相比，采用圓偏振濾光器還具有增加了立體圖像的視角的優(yōu)點(diǎn)。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于單投影儀圓濾光器型系統(tǒng)中的立體圖像投影儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的立體圖像投影儀系統(tǒng)包括單投影儀401、圓偏振濾光器模塊402以及濾光器驅(qū)動(dòng)器403。投影儀401依次發(fā)射左和右圖像。圓偏振濾光器模塊402包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器。濾光器驅(qū)動(dòng)器403根據(jù)投影儀401的左圖像發(fā)射和右圖像發(fā)射的定時(shí)同歩來(lái)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)圓偏振濾光器模塊402。如圖4所示，立體圖像投影儀系統(tǒng)還可以包括同步器404，該同步器404用于獲取投影儀401的左圖像發(fā)射和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步，并將所述定時(shí)同步傳輸給濾光器驅(qū)動(dòng)器403?，F(xiàn)在將對(duì)立體圖像投影儀系統(tǒng)進(jìn)行具體的描述。首先，投影儀401接收立體圖像內(nèi)容，其包括依次(或交替)存儲(chǔ)在立體圖像內(nèi)容中的左圖像和右圖像，并連續(xù)地發(fā)射所述內(nèi)容。這表示用于投影2D圖像的常規(guī)投影儀能夠直接用作投影儀401。也就是說(shuō)，投影儀401根據(jù)所接收的立體圖像內(nèi)容的信息依次發(fā)射左圖像和右圖像。通過(guò)旋轉(zhuǎn)如上所述包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器的圓偏振濾光器模塊402，控制圓偏振濾光器模塊402，使得當(dāng)投影儀401發(fā)射左圖像時(shí)左圖像偏振濾光器位于投影儀401的發(fā)射孔處，而當(dāng)投影儀401發(fā)射右圖像時(shí)右圖像偏振濾光器位于投影儀401的發(fā)射孔處。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)，同步器404必須能夠獲取輸入到投影儀401的立體圖像內(nèi)容中左和右圖像之間切換的定時(shí)。同步器404控制濾光器驅(qū)動(dòng)器403以根據(jù)所獲取的定時(shí)信息來(lái)調(diào)整驅(qū)動(dòng)圓偏振濾光器模塊402的定時(shí)。能夠設(shè)置定時(shí)同步以檢測(cè)同步信號(hào)，所述同步信號(hào)包含來(lái)自用于傳輸立體圖像內(nèi)容的高清晰度串行數(shù)字接口(HD-SDI)端口、GPIO端口或任何其他相應(yīng)端口的定時(shí)同步信息。立休圖像投影儀系統(tǒng)還可以包括用于固定和調(diào)整投影儀401和圓偏振濾光器模塊402位置的框架(未示出)。該框架能夠控制投影儀401和/或圓偏振濾光器模塊402的位置，從而控制2D或3D圖像投影。例如，在2D圖像投影情況下，該框架降低圓偏振濾光器模塊402的位置以控制由投影儀401發(fā)射的圖像不通過(guò)圓偏振濾光器模塊402。由于能夠?qū)⒊Ｒ?guī)投影儀直接用作上述立體圖像投影儀系統(tǒng)中的投影儀401，因此能夠?qū)A偏振濾光器模塊402和濾光器驅(qū)動(dòng)器403，優(yōu)選地與同步器404和/或框架(未示出)一起用來(lái)構(gòu)成用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的立體圖像投影儀系統(tǒng)的裝置。能夠很容易地將該用于立體圖像投影系統(tǒng)的裝置安裝在現(xiàn)有投影儀的前面。因此，用于立體圖像投影系統(tǒng)的裝置能夠與多種投影儀兼容。下面是對(duì)圓偏振濾光器模塊402的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的描述。圖5示出了用在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單投影儀圓偏振濾光器型系統(tǒng)中的圓偏振濾光器模塊的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圓偏振濾光器模塊402包括用于左圖像偏振的左圖像偏振濾光器(在圖5中用"L"表示)和用于右圖像偏振的右圖像偏振濾光器(在圖5中用"R"表示)，優(yōu)選地還包括光屏蔽區(qū)域402a。通常，圓偏振濾光器包括線(xiàn)性偏振濾光器和l/4相差板，以便將入射光轉(zhuǎn)換為右旋圓偏振光或左旋圓偏振光。如上所述，采用圓偏振濾光器的立體顯示與采用線(xiàn)性偏振濾光器的立體顯示相比，其具有下述優(yōu)點(diǎn)即使在觀(guān)察者明顯地向左或向右傾斜他們的頭時(shí)，觀(guān)察者能夠觀(guān)察到所投影的3D圖像。然而，采用圓偏振濾光器的立體顯示也具有在立體圖片的左和右圖像的顏色之間容易發(fā)生串?dāng)_的問(wèn)題。因此，如圖5所示，插入光屏蔽區(qū)域402a以減少在切換左和右圖像時(shí)由投影儀發(fā)射的左和右圖像之間的串?dāng)_。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)，優(yōu)選地，在切換投影儀的左和右圖像時(shí)，光屏蔽區(qū)域402a位于投影儀的發(fā)射孔處。盡管圖5示出了一個(gè)包括一個(gè)左圖像濾光器L和右圖像濾光器R的圓偏振濾光器模塊402，但是圓偏振濾光器模塊402可以包括多個(gè)左圖像濾光器和多個(gè)右圖像濾光器。例如，當(dāng)圓偏振濾光器模塊包括兩個(gè)左圖像濾光器和兩個(gè)右圖像濾光器時(shí)，能夠?qū)V光器驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)圓偏振濾光器模塊的速度降至圖5情況下的速度的一半。優(yōu)選地，在上述實(shí)施例中，每個(gè)濾光器為扇形，隨著左圖像濾光器數(shù)目和右圖像濾光器數(shù)目的增加，所述扇形在圓偏振濾光器模塊的圓心具有遞減的圓心角。如果左圖像濾光器L和右圖像濾光器R的圓心角大，則在圓偏振濾光器模塊旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于圓偏振濾光器模塊和偏振眼鏡的偏振角之間的不匹配將引起立體圖像的質(zhì)量降低。因此，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提出圓偏振濾光器模塊包括適當(dāng)數(shù)目的左圖像偏振濾光器L和右圖像偏振濾光器R，所述左圖像偏振濾光器L和右圖像偏振濾光器R具有相同的扇形形狀以減小圓心角，從而將由于偏振角之間的不匹配引起的立體圖像質(zhì)量的降低降至最小。一種增加左圖像偏振濾光器L和右圖像偏振濾光器R數(shù)目的方法是交替重復(fù)地設(shè)置左圖像偏振濾光器L和右圖像偏振濾光器R，例如，以L(fǎng)、R、L、R的順序，而另一方法是重復(fù)相同側(cè)的圖像濾光器并接著重復(fù)相反側(cè)的圖像濾光器，例如以L(fǎng)、L、L、、R、R、R、、R的順序。以這種方式來(lái)重復(fù)左圖像濾光器L和右圖像濾光器R也能夠防止由于圓偏振濾光器模14塊和偏振眼鏡的偏振角度之間的不匹配引起的立體圖像質(zhì)量的減低。盡管能夠重復(fù)任意數(shù)目的左或右圖像濾光器，但是優(yōu)選地，考慮到由于在圓偏振濾光器模塊中各濾光器部分之間的間隔引起的閃爍，將左圖像濾光器區(qū)域L劃分為6個(gè)相等的部分，并將右圖像濾光器區(qū)域R劃分為6個(gè)相等的部分。無(wú)需將本發(fā)明限于該范例，能夠設(shè)置任何適當(dāng)數(shù)目的濾光器部分，這將合理地平衡偏振方向不匹配問(wèn)題和閃動(dòng)的問(wèn)題。在本發(fā)明實(shí)施例中，圓偏振濾光器模塊還可以包括傳感器，該傳感器用于在投影儀發(fā)射左圖像時(shí)檢測(cè)左圖像偏振濾光器是否位于投影儀的發(fā)射孔處，而在投影儀發(fā)射右圖像時(shí)檢測(cè)右圖像偏振濾光器是否位于投影儀的發(fā)射孔。現(xiàn)在將結(jié)合附圖具體地描述用于圓偏振濾光器模塊的該傳感器的原理。圖6示出了用于根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的圓偏振濾光器模塊的傳感器的操作和位置。在圖6中，假設(shè)投影儀在從左圖像向右圖像(L->R)切換的定時(shí)發(fā)射圖像601a。能夠設(shè)置圓偏振濾光器模塊402旋轉(zhuǎn)，使得在從左圖像向右圖像切換時(shí)，將位于投影儀發(fā)射孔的區(qū)域從左圖像偏振濾光器區(qū)域L切換至右圖像偏振濾光器區(qū)域R。在這種設(shè)置圓偏振濾光器模塊402的情況下，能夠設(shè)置傳感器以檢測(cè)圓偏振濾光器模塊402的左和右圖像偏振區(qū)域之間的邊界當(dāng)時(shí)是否位于圖6中所示的位置a-a。然而，如同從圖6中可以看出，如果在由投影儀發(fā)射的圖像601a從左圖像切換至右圖像時(shí)，圓偏振濾光器模塊402，的左和右圖像偏振區(qū)域之間的邊界位于圖6所示的位置a-a，則圓偏振濾光器模塊402在投影儀發(fā)射右圖像的期間不能正確地偏振右圖像。也就是說(shuō)，如果在左和右圖像之間切換的定時(shí)沒(méi)有考慮圖像601a的尺寸就設(shè)置圓偏振濾光器模塊402的左和右偏振區(qū)域之間的邊界的位置，則可能發(fā)生額外的串?dāng)_。因此，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提出在左和右圖像之間切換的定時(shí)，考慮圖像的尺寸來(lái)設(shè)置圓偏振濾光器邊界的位置。具體而言，在上述范例中，在由投影儀發(fā)射的圖像601a從左圖像切換至右圖像時(shí)，能夠?qū)A偏振濾光器模塊402的左和右偏振區(qū)域之間的邊界設(shè)置在位置b-b，而不是圖6中所示的位置a-a。該實(shí)施例還提出將用于檢測(cè)圓偏振濾光器模塊402的旋轉(zhuǎn)位置的傳感器402b設(shè)置于位置b或b。這樣設(shè)置傳感器402b的位置能夠防止在對(duì)應(yīng)于圖像601a的尺寸的時(shí)間周期期間引起的串?dāng)_。盡管假設(shè)在圖6的范例中圖像具有相同的尺寸，但是根據(jù)投影儀的類(lèi)型等圖像可以具有各種尺寸，以下對(duì)其進(jìn)行描述。圖7為具體解釋根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例考慮圖像的尺寸時(shí)用于確定在圓偏振濾光器模塊中所用的傳感器的位置的方法的圖。具體而言，圖7示出了能夠發(fā)射諸如圖像601a、圖像601b以及圖像601c的各種圖像的投影儀。當(dāng)將圖像從左圖像切換至右圖像時(shí)，圓偏振濾光器模塊402的左圖像偏振濾光器區(qū)域L和右圖像偏振濾光器區(qū)域R之間邊界的位置的設(shè)置能夠根據(jù)圖像的尺寸而改變。優(yōu)選地，還能夠根據(jù)變化的邊界位置來(lái)調(diào)整傳感器402b的位置。例如，在圖7中優(yōu)選地，當(dāng)發(fā)射圖像601a時(shí)傳感器位于位置b或b，當(dāng)發(fā)射圖像601b時(shí)傳感器位于位置c或c，而當(dāng)發(fā)射圖像601c時(shí)傳感器位于位置d或d。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提出以根據(jù)各種圖像尺寸的方式來(lái)調(diào)整傳感器的位置。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例用于有效地確定圖像的尺寸以及基于圖像的尺寸來(lái)確定傳感器的位置的結(jié)構(gòu)。如上參考圖7所述，優(yōu)選地，當(dāng)圖像的尺寸改變時(shí)，根據(jù)改變的圖像尺寸來(lái)調(diào)整傳感器的位置。然而，當(dāng)在電影院中采用的投影儀上粗略地調(diào)整傳感器的位置時(shí)，調(diào)整的位置可能不正確，從而降低了立體圖像的質(zhì)量。因此，本發(fā)明更優(yōu)選實(shí)施例提出，圓偏振濾光器模塊402還包括用于測(cè)量圖像的尺寸的測(cè)量裝置801以及位置確定裝置802，所述位置確定裝置802用于根據(jù)測(cè)量裝置801的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定傳感器402b的位置，如圖8所示。具體而言，在圖8的范例中，如果通過(guò)測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量圖像的尺寸O、1、2、3、4、5，則傳感器402b分別位于與所測(cè)量的圖像尺寸對(duì)應(yīng)的位置0、1、2、3、4、5。盡管圖8示出了按比例來(lái)定量設(shè)置圖像的尺寸和相應(yīng)的傳感器的位置的方法，以便示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是能夠采用用于確定圖像尺寸和相應(yīng)的傳感器位置的任何裝置來(lái)作為本發(fā)明中的測(cè)量裝置和位置確定裝置?，F(xiàn)在將通過(guò)與常規(guī)LCD快門(mén)方法對(duì)比來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上述方法。圖9示出了對(duì)根據(jù)常規(guī)LCD快門(mén)方法和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單投影儀圓偏振濾光器方法在左和右圖像之間發(fā)生的串?dāng)_程度進(jìn)行的比較；在圖9的頂部中的左和右分別表示在投影儀發(fā)射左和右圖像期間的時(shí)間間隔。從圖9中可以看出，當(dāng)以這種方式交替地發(fā)射左和右圖像時(shí)，如果采用如3所示的LCD快門(mén)來(lái)偏振各圖像，則發(fā)生相對(duì)較大的串?dāng)_。通常，LCD快門(mén)在下降時(shí)間的響應(yīng)比上升時(shí)間的響應(yīng)更慢。在圖9的范例中，在LCD的上升周期投影左圖像，而在LCD的下降周期投影右圖像，使得從左圖像向右圖像切換時(shí)發(fā)生的串?dāng)_比從右圖像向左圖像切換時(shí)發(fā)生的串?dāng)_更大。在這些周期中也可以投影來(lái)自圖9中所示的那些不同圖像。另一方面，如圖9中所示，如果采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圓偏振濾光器模塊，在左和右圖像之間切換時(shí)幾乎沒(méi)有串?dāng)_發(fā)生。設(shè)置如圖5中所示的光屏蔽區(qū)域能夠進(jìn)一步降低串?dāng)_發(fā)生的可能性。如圖9所示，在采用LCD快門(mén)的方法的情況下，由于LCD快門(mén)方法與根據(jù)本發(fā)明的圓偏振方法相比，對(duì)于左側(cè)或右側(cè)中一個(gè)來(lái)說(shuō)其具有較低的偏振比，因此除了切換期間，其在發(fā)射左圖像期間和在發(fā)射右圖像期間發(fā)生的串?dāng)_也大于采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圓偏振濾光器模塊的方法的情況下發(fā)生的串?dāng)_。因此，與常規(guī)LCD快門(mén)方法相比，采用根據(jù)本發(fā)明的單投影儀，可以使得電影院等的放映室中的投影儀得到最大程度的使用，并降低用于立體圖像投影的安裝成本，還降低了左和右圖像之間的串?dāng)_，從而實(shí)現(xiàn)更好的立體圖像。下表示出了采用根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的單投影儀圓偏振濾光器模塊的立體圖像投影系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的比較。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>如表1所示，根據(jù)本發(fā)明的圓偏振濾光器方法克服了在電影院的放映室中使用的問(wèn)題，還克服了在單投影儀方法中左和右圖像一致性的問(wèn)題，克服了采用線(xiàn)形偏振濾光器方法中存在的視角有限的問(wèn)題，還顯著地降低了在LCD快門(mén)方法中嚴(yán)重出現(xiàn)的串?dāng)_問(wèn)題。盡管由于采用圓偏振濾光器，根據(jù)本發(fā)明的圓偏振濾光器方法相對(duì)于雙投影儀具有可能發(fā)生串?dāng)_的問(wèn)題，但其串?dāng)_問(wèn)題遠(yuǎn)沒(méi)有LCD快門(mén)方法中的串?dāng)_問(wèn)題嚴(yán)重，并且通過(guò)如圖5所示在左和右圖像濾光器之間來(lái)設(shè)置光屏蔽區(qū)域在一定程度上能夠克服串?dāng)_問(wèn)題。圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單投影儀圓偏振濾光器型立體圖像投影系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。如圖IO所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單投影儀圓偏振濾光器型立體圖像投影系統(tǒng)包括如上所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)705、屏幕706以及偏振眼鏡707。該立體圖像投影儀系統(tǒng)705根據(jù)偏振方法發(fā)射左和右圖像。將左和右圖像投影在屏幕706上。左和右圖像選擇性地通過(guò)偏振眼鏡707。立體圖像投影儀系統(tǒng)705特征在于其包括如上所述的單投影儀701、圓偏振濾光器模塊702以及濾光器驅(qū)動(dòng)器703。單投影儀701依次發(fā)射左和右圖像。圓偏振濾光器模塊702包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器。濾光器驅(qū)動(dòng)器703根據(jù)投影儀的左和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步來(lái)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)圓偏振濾光器模塊702。因此，僅利用一臺(tái)投影儀，在與LCD快門(mén)方法相比顯著地降低串?dāng)_的同時(shí)，可以投影左和右圖像高度一致并具有寬視角的立體圖像。已經(jīng)給出了對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具體描述，以便使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和實(shí)施本發(fā)明。盡管已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是在不脫離所附權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此，本發(fā)明不應(yīng)由這里所描述的具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行限制，而應(yīng)與這里所公開(kāi)的原理和新穎特征的最寬范圍一致。工業(yè)實(shí)用性釆用根據(jù)本發(fā)明的圓偏振濾光器模塊的立體圖像投影系統(tǒng)增加了其在電影院的放映室等中的使用，并且由于其僅釆用單臺(tái)投影儀從而降低了安裝成本，與LCD快門(mén)方法相比，在降低了串?dāng)_的同時(shí)還能夠投影左和右圖像高度一致且具有寬視角的立體圖像。因此，根據(jù)本發(fā)明的立體圖像投影系統(tǒng)適用于電影院中的立體圖像投影的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的立體圖像投影系統(tǒng)不僅適用于整體使用，包含在立體圖像投影系統(tǒng)中的立體圖像投影儀系統(tǒng)還可以單獨(dú)使用，該立體圖像投影儀系統(tǒng)包括投影儀、圓偏振濾光器模塊以及濾光器驅(qū)動(dòng)器。另外，由于能夠?qū)⒊Ｒ?guī)投影儀直接用于立體圖像投影系統(tǒng)，所以能夠?qū)A偏振濾光器模塊和濾光器驅(qū)動(dòng)器作為單獨(dú)用于立體圖像投影系統(tǒng)的裝置來(lái)使用。19權(quán)利要求1、一種采用偏振方法的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其用于立體圖像投影系統(tǒng)，所述立體圖像投影儀系統(tǒng)包括投影儀，其用于依次發(fā)射左圖像和右圖像；圓偏振濾光器模塊，其包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器；以及濾光器驅(qū)動(dòng)器，其用于根據(jù)所述投影儀的左圖像和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步來(lái)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)所述圓偏振濾光器模塊。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，還包括同步器，該同步器用于獲取所述投影儀的左圖像和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步并將所述定時(shí)同步提供給所述濾光器驅(qū)動(dòng)器。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，還包括框架，該框架用于固定和調(diào)整所述投影儀和所述圓偏振濾光器模塊的位置。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，所述框架控制所述投影儀和所述圓偏振濾光器模塊的位置，以便控制二維(2D)或三維(3D)圖像投影。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，所述圓偏振濾光器模塊還包括在所述左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器之間的邊界處的光屏蔽區(qū)域。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，所述投影儀接收立體圖像內(nèi)容并依次發(fā)射所述內(nèi)容，所述立體圖像內(nèi)容包括依次存儲(chǔ)在所述立體圖像內(nèi)容中的所述左圖像和右圖像。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述圓偏振濾光器模塊，控制所述圓偏振濾光器模塊，使得當(dāng)所述投影儀發(fā)射左圖像時(shí)所述左圖像偏振濾光器位于所述投影儀的發(fā)射孔處，而當(dāng)所述投影儀發(fā)射右圖像時(shí)所述右圖像偏振濾光器位于所述投影儀的發(fā)射孔處。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，所述圓偏振濾光器模塊還包括傳感器，該傳感器用于檢測(cè)在所述投影儀發(fā)射左圖像時(shí)所述左圖像偏振濾光器是否位于所述投影儀的發(fā)射孔處，而在所述投影儀發(fā)射右圖像時(shí)所述右圖像偏振濾光器是否位于所述投影儀的發(fā)射孔處。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，在考慮到由所述投影儀發(fā)射的左圖像和右圖像的所述尺寸的情況下，來(lái)確定所述傳感器的位置。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，所述圓偏振濾光器模塊還包括測(cè)量裝置，其用于測(cè)量由所述投影儀發(fā)射的左圖像和右圖像的所述尺寸；以及位置確定裝置，其用于根據(jù)所述測(cè)量裝置的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定所述傳感器的位置。11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，所述圓偏振濾光器模塊包括多個(gè)所述左圖像偏振濾光器和多個(gè)所述右圖像偏振濾光器。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的立體圖像投影儀系統(tǒng)，其中，隨著所述左圖像偏振濾光器的數(shù)目和所述右圖像偏振濾光器的數(shù)目的增加，所述左圖像偏振濾光器和所述右圖像偏振濾光器中的每一個(gè)具有圓心角減小的形式。13、一種用于依次發(fā)射左圖像和右圖像的單投影儀型立體圖像投影系統(tǒng)，所述立體圖像投影系統(tǒng)包括圓偏振濾光器模塊，其包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器；以及濾光器驅(qū)動(dòng)器，其用于根據(jù)所述投影儀的左圖像和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步來(lái)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)所述圓偏振濾光器模塊。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的單投影儀型立體圖像投影系統(tǒng)，還包括同步器，該同步器用于獲取所述投影儀的左圖像和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步并將所述定時(shí)同步提供給所述濾光器驅(qū)動(dòng)器。15、根據(jù)權(quán)利要求13所述的單投影儀型立體圖像投影系統(tǒng)，還包括框架，該框架用于固定和調(diào)整所述投影儀和圓偏振濾光器模塊的位置。16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的單投影儀型立體圖像投影系統(tǒng)，其中，所述框架控制所述投影儀和所述圓偏振濾光器模塊的所述位置，以便控制二維(2D)或三維(3D)圖像投影。17、根據(jù)權(quán)利要求13所述的單投影儀型立體圖像投影系統(tǒng)，其中，所述圓偏振濾光器模塊還包括在所述左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器之間的邊界處的光屏蔽區(qū)域。18、根據(jù)權(quán)利要求13所述的單投影儀型立體圖像投影系統(tǒng)，其中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述圓偏振濾光器模塊，控制所述圓偏振濾光器模塊，使得當(dāng)所述投影儀發(fā)射左圖像時(shí)所述左圖像偏振濾光器位于所述投影儀的發(fā)射孔處，而當(dāng)所述投影儀發(fā)射右圖像時(shí)所述右圖像偏振濾光器位于所述投影儀的發(fā)射孔處。19、一種立體圖像投影系統(tǒng)，包括立體圖像投影儀系統(tǒng)，其用于根據(jù)偏振的方法發(fā)射左圖像和右圖像；屏幕，左圖像和右圖像被投影到所述屏幕上；以及偏振眼鏡，左圖像和右圖像選擇性地通過(guò)所述偏振眼鏡，其中，所述立體圖像投影儀系統(tǒng)包括投影儀，其用于依次發(fā)射左圖像和右圖像；圓偏振濾光器模塊，其包括左圖像偏振濾光器和右圖像偏振濾光器；以及濾光器驅(qū)動(dòng)器，其用于根據(jù)所述投影儀的左圖像和右圖像發(fā)射的定時(shí)同步來(lái)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)所述圓偏振濾光器模塊。全文摘要提供了一種采用圓偏振濾光器模塊的立體圖像投影系統(tǒng)。即使該系統(tǒng)采用單投影儀，采用圓偏振濾光器使得左圖像和右圖像具有不同的偏振方向，從而與基于LCD快門(mén)的系統(tǒng)相比降低了串?dāng)_。文檔編號(hào)G02B27/26GK101548219SQ200780044999公開(kāi)日2009年9月30日申請(qǐng)日期2007年11月6日優(yōu)先權(quán)日2006年11月6日發(fā)明者李榮勛,鄭勇費(fèi)申請(qǐng)人:馬斯特圖像有限公司