兩個棱鏡21B和28B形成全反射棱鏡。
[0154]棱鏡22B、棱鏡24B和棱鏡26B是稱為菲利普斯棱鏡的具有分解和合成三個顏色的功能的棱鏡塊。棱鏡22B和棱鏡24B通過窄空氣層而被分開,并且棱鏡24B和棱鏡26B利用粘合劑而被結合。棱鏡22B、24B和26B的橫截面形狀在圖5中的最左視圖中被示出。
[0155]注意到未被示出的照明光學系統(tǒng)被設在光源和棱鏡21B之間。
[0156]微鏡驅動型器件23B、25B和27B被放置為分別對應于通過由菲利普斯棱鏡(22B、24B和26B)進行分離而獲得的三個光束。微鏡驅動型器件23B被放置為對應于藍光。微鏡驅動型器件25B被放置為對應于紅光。微鏡驅動型器件27B被放置為對應于綠光。
[0157]在微鏡驅動型器件23B、25B和27B的圖像顯示部分中,微鏡如在微鏡驅動型器件23A、25A和27A的圖像顯示部分中一樣被布置為像素。棱鏡21B、22B、24B、26B和28B中的每一個相對于棱鏡型分束器29被圍繞光軸扭曲45度,以使得正反射的光被容易地丟棄。
[0158]注意到,除了在圖5中的示出橫截面形狀的最左側視圖中之外,微鏡驅動型器件23A和25A為了簡明而被從圖中省略。
[0159]第一光學系統(tǒng)的棱鏡28A和第二光學系統(tǒng)的棱鏡28B被各自放置在棱鏡型分束器29的上游。
[0160]投影透鏡30被放置在棱鏡型分束器29的下游。
[0161]接下來,在本實施例的圖像投影裝置中投射圖像的功能將被依次描述。
[0162]首先,投射基于第一圖像信息的圖像的功能參考圖4和圖6得到描述。
[0163]從未示出的光源中發(fā)射的包括光的三原色的混合光RGB通過未示出的照明光學系統(tǒng)以進入棱鏡21A。因為棱鏡21A和棱鏡28A通過窄空氣層而被分開,因此光在棱鏡21A內被全反射并且進入菲利普斯棱鏡中的棱鏡22A。
[0164]已經進入棱鏡22A的三色混合光RGB中的藍光被設在棱鏡22A的發(fā)射面上的分色膜反射,并且綠光和紅色被原樣透射。藍光在棱鏡22A內被內反射并且進入微鏡驅動型器件 23A。
[0165]關于已經被透射通過棱鏡22A的紅光和綠光,紅光被設在棱鏡24A和棱鏡26A之間的邊界處的分色膜反射并且在棱鏡24A內被內反射以進入微鏡驅動型器件25A。同時,已經被透射通過分色膜的綠光進入微鏡驅動型器件27A。
[0166]關于已經進入微鏡驅動型器件23A、25A和27A的光,被開啟狀態(tài)下的微鏡反射的光沿著原始路徑原樣逆著行進,通過棱鏡21A和棱鏡28A,并且進入棱鏡型分束器29。然后,光被透射通過棱鏡型分束器29并且通過投影透鏡30。從而,圖像被投射到未示出的屏幕上。
[0167]被關閉狀態(tài)下的微鏡反射的光不行進到棱鏡型分束器29。相反,光沿著通常由在微鏡驅動型器件27A部分中畫的折線箭頭Lx表示的路徑前進,以便被丟棄到棱鏡22A、24A和26A的外部。
[0168]微鏡驅動型器件23A、25A和27A中的微鏡的每單位時間的開啟狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間的時間比基于第一圖像信息而被改變。從而,微鏡的傾斜被轉換為行進到棱鏡型分束器29的光的明暗信息。
[0169]接下來,投射基于第二圖像信息的圖像的功能參考圖5和圖6得到描述。
[0170]從未示出的光源中發(fā)射的包括光的三原色的混合光RGB通過未示出的照明光學系統(tǒng)以進入棱鏡21B。因為棱鏡21B和棱鏡28B通過窄空氣層而被分開,因此光在棱鏡21B內被全反射并且進入菲利普斯棱鏡中的棱鏡22B。
[0171 ] 已經進入棱鏡22B的三色混合光RGB中的藍光被設在棱鏡22B的發(fā)射面上的分色膜反射,并且綠光和紅色被原樣透射。藍光在棱鏡22B內被內反射并且進入微鏡驅動型器件 23B。
[0172]關于已經被透射通過棱鏡22B的紅光和綠光,紅光被設在棱鏡24B和棱鏡26B之間的邊界處的分色膜反射并且在棱鏡24B內被內反射以進入微鏡驅動型器件25B。同時,已經被透射通過分色膜的綠光進入微鏡驅動型器件27B。
[0173]關于已經進入微鏡驅動型器件23B、25B和27B的光,被開啟狀態(tài)下的微鏡反射的光沿著原始路徑原樣逆著行進,通過棱鏡21B和棱鏡28B,并且進入棱鏡型分束器29。然后,光由棱鏡型分束器29而被反射并且通過投影透鏡30。從而,圖像被投射到未示出的屏幕上。
[0174]被關閉狀態(tài)下的微鏡反射的光不行進到棱鏡型分束器29。相反,光沿著通常由在微鏡驅動型器件27B部分中畫的折線箭頭Lx表示的路徑前進,以便被丟棄到棱鏡22B、24B和26B的外部。
[0175]微鏡驅動型器件23B、25B和27B中的微鏡的每單位時間的開啟狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間的時間比基于第二圖像信息而被改變。從而,微鏡的傾斜被轉換為行進到棱鏡型分束器29的光的明暗信息。
[0176]在這里,在棱鏡型分束器29中使用的分束膜的性質被詳細描述。
[0177]用于投射基于第一圖像信息的圖像的光源光包括包含藍色、綠色和紅色在內的光的三原色。它們的波長段的中心值是針對藍色的Abl、針對綠色的Agl和針對紅色的λΓ1。用于投射基于第二圖像信息的圖像的光源光也包括包含藍色、綠色和紅色在內的光的三原色。它們的波長段的中心值是針對藍色的Ab2、針對綠色的Ag2和針對紅色的λ r20
[0178]圖7示出了在棱鏡型分束器29中使用的分束膜的光譜性質的一個模式。
[0179]如在圖7中不出,分束膜被設計為使得Abl、λ gl和Arl的光(由波長段中的對角陰影線范圍指示)被透射并且Ab2、Xg2和λΓ2的光(也由波長段中的對角陰影線范圍指示)被反射。
[0180]如在這里描述的,在本實施例中,基于第一圖像信息的圖像和基于第二圖像信息的圖像具有不同的波長。
[0181]相應地,例如,利用包括針對右眼切去段Abl、Agl和λΓ1的光的濾波器和針對左眼切去段Ab2、Ag2和λ r2的光的濾波器的眼鏡來同時觀看這些圖像。從而,當基于第一圖像信息的圖像和基于第二圖像信息的圖像被分別作為用于左眼的圖像和用于右眼的圖像而投射時,這些圖像可以作為3D圖像而被觀看。
[0182]應當明白以上組合中的左和右可以被調換。
[0183]在本實施例的圖像投影裝置中,通過將激光特別用于光源可以更加高效地分離左圖像和右圖像。這是因為,因為激光一般具有其中波長的擴散較窄的線性光譜,因此將被分離的波長段被變窄。這使得分束膜相對易于設計和形成。
[0184]波長段之間的間隔優(yōu)選地是15nm或者更大,更優(yōu)選地是20nm或者更大。這是因為這種間隔使得分束膜相對易于設計和形成。
[0185]在以這種方式通過使用光的波長的差異來分離第一圖像信息和第二圖像信息的情況下,屏幕上的偏振的擾動不造成問題;因此,沒有必要使用珠屏。例如,圖像可被投射到一般使用的亞光屏幕、墻等上。另外,該方法免于關于串擾的擔憂,串擾是這樣一種現(xiàn)象:其中,在使用線性偏振的3D圖像的情況下,當戴著眼鏡的觀看者斜著他/她的頭時用于一只眼睛的圖像漏進另一只眼睛。
[0186]也是在本實施例的圖像投影裝置中,當2D圖像被觀看時,第一圖像信息和第二圖像信息作為相同圖像信息而被投射。在這種情況下,屏幕無需是反射光的偏振狀態(tài)被保持的屏幕,并且眼鏡是不必要的。
[0187]還可以通過使第一圖像信息和第二圖像信息中的一個關閉來顯示2D圖像。
[0188]盡管本實施例的圖像投影裝置如上所述包括大量光學部件,但是整個裝置可以被配置為具有小尺寸。
[0189]例如,通過采用具有40mm的圖像顯示范圍的對角線尺寸的微鏡驅動型器件并且將照明系統(tǒng)的F值設置為3.0或者更大,作為最大構件的棱鏡型分束器29的尺寸可以被設置為長寬80mm(80mm square)或者更小。從而,棱鏡型分束器29可以利用對制造是實際的尺寸來制造。
[0190]此外,通過與激光光源相結合地使用具有18mm或者更大的圖像顯示范圍的對角線尺寸的微鏡驅動型器件,針對2D圖像具有15000流明或者更大的總輸出的電影投影儀可以被實現(xiàn)。利用該亮度,即使在具有中等尺寸或者更小屏幕的影院處也可以實現(xiàn)用于觀看電影的足夠亮度。
[0191]在本實施例的圖像投影裝置中,優(yōu)選針對各自由玻璃材料形成的第一棱鏡型光合成構件、第二棱鏡型光合成構件和棱鏡型偏振分束器使用具有1.84或者更大的折射率nd的玻璃材料。使用具有1.84或者更大的折射率nd的玻璃材料允許減小被微鏡驅動型器件反射、通過棱鏡型偏振分束器并且進入投影透鏡的光通量的大小。從而,棱鏡型偏振分束器和投影透鏡的尺寸可以被設置為足夠小,以對制造是實際的。
[0192]根據(jù)上面描述的本實施例的圖像投影裝置的配置,第一圖像信息和第二圖像信息被相應組的微鏡驅動型器件反射,被棱鏡型分束器在一個光軸上合成,并且利用單個投影透鏡而被投射。
[0193]利用該配置,利用微鏡驅動型器件的全部圖像顯示部分來顯示每條圖像信息。因此,既不犧牲分辨率也不犧牲亮度。另外,不需要圖像的時間劃分以及不存在伴隨這種時間劃分的亮度的犧牲。
[0194]因此,可以提供在不犧牲亮度或分辨率的情況下顯示3D圖像的圖像投影裝置。
[0195]另外,因為第一圖像信息和第二圖像信息是在一個光軸上被合成的,因此通過預先布置兩組微鏡驅動型器件以使得圖像被疊加在屏幕上,節(jié)省了用于現(xiàn)場(例如,在影院處)調節(jié)左圖像和右圖像的疊加的勞動。
[0196]此外,因為沒有必要提供多個圖像投影裝置,因此可以節(jié)省成本并且裝置無需大安裝空間。
[0197]此外,可以通過將相同圖像信息設置為兩條圖像信息或者關閉兩條圖像信息中的一個來投射2D圖像,并且可以通過將對應于左眼和右眼的不同條圖像信息設置為兩條圖像信息來投射3D圖像。因為以這種方式可以僅通過切換圖像信息來執(zhí)行2D圖像和3D圖像之間的切