[发明专利]一种基于反射式液晶图像调制器的拼接投影装置及方法

权利要求书

1.一种基于反射式液晶图像调制器的拼接投影装置，其特征在于，包括光源、第一至第二普通分光棱镜、第一至第二偏振分光棱镜、第一至第四LCOS芯片以及成像透镜；

其中，所述光源发出的光经过所述第一普通分光棱镜后分为第一和第二束光；

其中，所述第一束光经过所述第一偏振分光棱镜后形成透射传播的P偏振光和反射传播的S偏振光，所述第一LCOS芯片将所述P偏振光中的一部分光调制成S偏振光后反射回所述第一偏振分光棱镜，并将所述P偏振光中的另一部分光保持为P偏振光反射回所述第一偏振分光棱镜，所述第二LCOS芯片将所述S偏振光中的一部分光调制成P偏振光后反射回所述第一偏振分光棱镜，并将所述S偏振光中的另一部分光保持为S偏振光反射回所述第一偏振分光棱镜；所述第一LCOS芯片与所述第二LCOS芯片相对于所述第一偏振分光棱镜的位置使得所述第一LCOS芯片反射回来的S偏振光和所述第二LCOS芯片反射回来的P偏振光分别经过所述第一偏振分光棱镜转为第一和第二并行图像光；

其中，所述第二束光经过所述第二偏振分光棱镜后形成透射传播的P偏振光和反射传播的S偏振光，所述第三LCOS芯片将所述P偏振光中的一部分光调制成S偏振光后反射回所述第二偏振分光棱镜，并将所述P偏振光中的另一部分光保持为P偏振光反射回所述第二偏振分光棱镜，所述第四LCOS芯片将所述S偏振光中的一部分光调制成P偏振光后反射回所述第二偏振分光棱镜，并将所述S偏振光中的另一部分光保持为S偏振光反射回所述第二偏振分光棱镜，所述第三LCOS芯片与所述第四LCOS芯片相对于所述第二偏振分光棱镜的位置使得所述第三LCOS芯片反射回来的S偏振光和所述第四LCOS芯片反射回来的P偏振光分别经过所述第二偏振分光棱镜转为第三和第四并行图像光；

其中，所述第一和第二并行图像光经过所述第二普通分光棱镜透射传播，所述第三和第四并行图像光经过所述第二普通分光棱镜反射传播，形成并行的四束图像光，经过所述成像透镜后，在投影面形成由四个并行图像拼合成的整幅图像。

2.如权利要求1所述的基于反射式液晶图像调制器的拼接投影装置，其特征在于，所述四个并行图像形成2×2阵列排布，且所述四个并行图像之间无像素交叠。

3.如权利要求1所述的基于反射式液晶图像调制器的拼接投影装置，其特征在于，所述四个并行图像形成2×2阵列排布，且所述四个并行图像之间存在像素交叠，在所述投影面上存在拼缝交叠区域，其中相邻的两个并行图像之间均存在拼缝交叠区域，且在中心处存在四个并行图像共同的拼缝交叠区域。

4.如权利要求3所述的基于反射式液晶图像调制器的拼接投影装置，其特征在于，除四个并行图像共同的拼缝交叠区域之外，对于相邻的两个并行图像之间的拼缝交叠区域，按照各自图像的50％正常亮度显示；对于四个并行图像共同的拼缝交叠区域，按照各自图像的四分之一正常亮度显示。

5.如权利要求3所述的基于反射式液晶图像调制器的拼接投影装置，其特征在于，对于3D打印应用的多层曝光，对应不同层的曝光，在拼缝交叠区域处采用轮流工作方式显示并行图像，以使各层在拼缝交叠区域均保持正常亮度。