[发明专利]一种两片式3D投影系统及其成像方法

权利要求书

1.一种两片式3D投影系统，其特征在于，包括投影仪和屏幕，所述投影仪包括光源模块、分光棱镜、第一镜组、第二镜组、第一反射镜、第二反射镜、第一LCD模组、第二LCD模组、合光棱镜和镜头；所述第一镜组、所述第一反射镜和所述第一LCD模组依次连接组成第一光分路；所述第二镜组、所述第二反射镜和所述第二LCD模组依次连接组成第二光分路；

所述光源模块与所述分光棱镜连接，所述分光棱镜分别与所述第一镜组和所述第二镜组连接，所述第一LCD模组和所述第二LCD模组分别与所述合光棱镜连接，所述合光棱镜和所述镜头连接；

所述光源模块，用于产生白色会聚光；所述分光棱镜，用于将入射光分为S光和P光；所述第一光分路，用于将入射的P光转换为S光；所述第二光分路，用于将入射的S光转换为P光；所述合光棱镜用于将入射的S光和P光同步合并；所述镜头，用于将入射光发射到所述屏幕上成像。

2.根据权利要求1所述一种两片式3D投影系统，其特征在于，所述第一镜组依次由第一聚光镜、第一复眼透镜、第一偏光转换器、第二聚光镜构成；所述第二镜组依次由第三聚光镜、第二复眼透镜、第二偏光转换器、第四聚光镜构成。

3.根据权利要求1-2所述一种两片式3D投影系统，其特征在于，所述镜头包括起偏器；所述屏幕依次包括液晶微透镜阵列、延迟膜和保偏屏。

4.根据权利要求3所述一种两片式3D投影系统，其特征在于，所述液晶微透镜阵列包括向同性聚合物层、液晶层、对准层和玻璃基板；所述液晶层的液晶分子沿X轴取向，具有普通折射率和非常折射率；所述各向同性聚合物层的折射率与所述液晶层的普通折射率相匹配，所述液晶层的异常折射率高于所述各向同性聚合物层的折射率。

5.根据权利要求4所述一种两片式3D投影系统，其特征在于，所述延迟膜的正面快轴与X轴呈45°，反面快轴与X轴呈135°。

6.根据权利要求5所述一种两片式3D投影系统，其特征在于，所述延迟膜由多个延迟单元和多个针孔单元均匀交错排列组成；每一延迟单元的正面快轴与X轴呈45°，反面快轴与X轴呈135°。

7.根据权利要求1-2所述的一种两片式3D投影系统的成像方法，其特征在于，所述两片式3D投影系统的成像方法如下：

所述光源模块发出白色会聚光，经过所述分光棱镜后反射第一S光，透过第一P光；所述第一P光经过所述第一镜组后变为平行光，通过所述第一反射镜照射到所述第一LCD模组上，所述第一LCD模组显示输入S信号，所述第一P光经过所述第一LCD模组后变为第二S光，通过所述合光棱镜反射所述第二S光；反射的所述第一S光经过所述第二镜组后变为平行光，通过所述第二反射镜照射到所述第二LCD模组上，所述第二LCD模组显示输入的P信号，所述第一S光经过所述第二LCD模组变为第二P光，所述第二P光透过合光棱镜；所述第二S光和所述第二P光通过所述合光棱镜同步合并，由所述镜头发射到所述屏幕上成像。

8.根据权利要求3所述一种两片式3D投影系统的成像方法，其特征在于，所述两片式3D投影系统的成像方法如下：

所述光源模块发出白色会聚光，经过所述分光棱镜后反射第一S光，透过第一P光；所述第一P光经过所述第一镜组后变为平行光，通过所述第一反射镜照射到所述第一LCD模组上，所述第一LCD模组显示输入S信号，所述第一P光经过所述第一LCD模组后变为第二S光，通过所述合光棱镜反射所述第二S光；反射的所述第一S光经过所述第二镜组后变为平行光，通过所述第二反射镜照射到所述第二LCD模组上，所述第二LCD模组显示输入的P信号，所述第一S光经过所述第二LCD模组变为第二P光，所述第二P光透过合光棱镜；所述第二S光和所述第二P光通过所述合光棱镜同步合并作为入射光，所述入射光通过所述镜头成为Y偏振光，所述Y偏振光依次通过液晶微透镜阵列和延迟膜，在保偏屏反射后成为X偏振光，所述X偏振光依次通过延迟膜和液晶微透镜阵列周期性地折射并聚焦在焦平面上，实现3D显示。