專利名稱：使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可使各種平面圖像產(chǎn)生立體畫面效果的裝置，尤其是涉及一種使二維的投影電視機產(chǎn)生立體畫面的光學(xué)處理裝置。
背投式或直投式等各種投影式電視機在收看電視節(jié)目時，以其畫面宏大，圖像較為清晰等特點吸引著一定份額的消費者。但人們采用現(xiàn)有的投影式電視機所收看電視節(jié)目時，只能觀看到平面的圖像或畫面，仍無法使人觀賞或感覺到立體的圖像或畫面。
本實用新型的發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理、制作方便，成本低廉，立體視覺效果好的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置。
本實用新型的另一個發(fā)明目的是提供一種平面或立體畫面替換便捷，改制、維修方便的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置。
本實用新型的主體方案是在所述投影鏡頭與屏幕間的投影光路上設(shè)有濾光分光鏡；所述的濾光分光鏡系由透光且偏振軸異向的平面鏡和棱鏡構(gòu)成。一般地，平面鏡系由橫偏振光片及其固定框架構(gòu)成；所述棱鏡兩平面間的夾角β為1-5°，且在其上設(shè)有與平面鏡橫偏振光片的偏振軸彼此垂直的豎偏振光片。或者，所述的平面鏡系由支撐平板和設(shè)于其上的橫偏振光片所構(gòu)成；且在其上設(shè)有與平面鏡橫偏振光片的偏振軸彼此垂直的豎偏振光片。上述各光學(xué)透鏡或材料可采用光學(xué)玻璃或光學(xué)塑料等無偏振光性能的光學(xué)材料制成。所述的棱鏡與平面鏡也可以采用經(jīng)處理的偏振光學(xué)材料整體制成。
所述的濾光分光鏡可制成方形、圓形、矩形等形狀，經(jīng)設(shè)于其一邊上的轉(zhuǎn)軸安裝在機殼內(nèi)，且在轉(zhuǎn)軸上設(shè)有驅(qū)動機構(gòu)。例如，在平面鏡的支撐平板上固定轉(zhuǎn)軸或者通過固定框架的一邊固定轉(zhuǎn)軸或?qū)⒗忡R與平面鏡可設(shè)置在框架上，所述濾光分光鏡可根據(jù)投影電視機內(nèi)設(shè)置投影鏡頭的個數(shù)，確定相應(yīng)的組數(shù)。比如，背投式投影電視機可選用與三只投影鏡頭相配置的三組濾光分光鏡，設(shè)置在同一固定架上而構(gòu)成；而直投式投影電視機等也可選用與投影鏡頭相配置的一組濾光分光鏡，固定在一框架上而構(gòu)成。
所述的濾光分光鏡可由一塊長方形的棱鏡和設(shè)于其兩側(cè)的平面鏡構(gòu)成；也可由一塊長方形的平面鏡和設(shè)于其兩側(cè)的同向棱鏡構(gòu)成；或者由若干塊平面鏡和棱鏡交錯設(shè)置而成。
文中所述的橫偏振光片或豎偏振光片僅是為了取名區(qū)分而已兩者可以互換或取其它名稱。
上述棱鏡與平面鏡除了采用框架把兩者裝配成一體外，也可采用側(cè)面粘接的方法，將其粘接成一體，或者在較大的整塊平面鏡上的相應(yīng)處固定設(shè)有棱鏡，然后在棱鏡和平面鏡的其余處分別設(shè)有偏振光軸異向，最好彼此相垂直的偏振光片。當(dāng)然，所述的棱鏡和平面鏡也可采用光學(xué)塑料等材料整體注塑成型而成。
本實用新型所述的濾光材料，除采用線型偏振折光材料外，也可采用環(huán)型偏振折光材料。彼此相對應(yīng)的色譜過濾材料或其他光過濾材料。只要其可以起到光遮蓋作用，使得觀眾的一只眼睛只能看到屏幕上兩個畫面中的一個即可。
因此，本實用新型具有下述特點1.可較廣泛地適用于各種型號的直投式或背投式投影電視機；2.本裝置結(jié)構(gòu)合理、簡單，成本低廉，體積較小，既利于對原有投影機的改裝或改制，也利于組織、實施新的投影機生產(chǎn)，通用性較強。3.觀眾只需帶上相應(yīng)的偏振光眼鏡，即可觀賞到立體效果佳，且電視圖像的清晰度、分辯率和色彩等各項指標(biāo)反而有所改善的畫面；4.可通過較簡單的機械結(jié)構(gòu)，即可采用手動或電動或遙控等方式，方便地實現(xiàn)普通電視畫面與立體電視畫面之間的快速變換，且對現(xiàn)有投影機的改制或維修也較便利。


圖1.是本實用新型的一種整體結(jié)構(gòu)的示意簡圖；圖2.是本實用新型中的一種濾光分光鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3.是本實用新型中的另一種濾光分光鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4.是圖3的A-A剖視圖；圖5.是本實用新型中的第三種濾光分光鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6.是本實用新型中的第四種濾光分光鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7.是本實用新型的背投式投影電視機投影機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖；圖8.是本實用新型中的一種濾光鏡的安置結(jié)構(gòu)示意圖。
下面通過實施例，對本實用新型作具體的描述
圖1中的方盒子代表一個顯象裝置1，電視畫面由此產(chǎn)生；電視畫面的信號經(jīng)連接導(dǎo)線2傳導(dǎo)至顯示器3中。顯示器3代表的是一個具有高清晰度，彩色投影顯示器。在顯示器上生成的電視圖像再經(jīng)過投影鏡頭4投射到電視屏幕5上。這樣觀眾就可以觀賞到一個畫面清晰，光亮度一致、色彩均勻的電視畫面。由投影鏡頭4投射到屏幕5的投影光路在本圖中用實線表示。這樣，觀眾就可以觀賞到一個具有二維平面影像的投影電視畫面。
濾光分光鏡6由平面鏡7和棱鏡8兩部分組成。
分光鏡是選用透光度好且耐高溫的光學(xué)玻璃或光學(xué)塑料經(jīng)過打磨或注塑成型等方式制成的。其構(gòu)造分為兩部分，1)光滑的平面鏡7；2)一端稍厚而另一端稍薄的折光棱鏡8，棱鏡的兩平面的夾角β有嚴(yán)格的要求，經(jīng)反復(fù)試驗，夾角β以1-5°的投影效果較好。將偏振折光片分別覆蓋在平面鏡7和棱鏡8上，要注意兩組偏振折光片的偏振軸以互相垂直為宜。濾光分光鏡的結(jié)構(gòu)、形式可多種式樣，現(xiàn)例舉幾種常見的結(jié)構(gòu)如下其一是濾光分光鏡6或由一塊正方形的平面鏡7和位于平面鏡中央部分的一個棱鏡8構(gòu)成。平面鏡的邊長應(yīng)等于或略大于投影電視機中投影鏡頭的直徑。棱鏡的長度可等于或略小于投影鏡頭直徑，使棱鏡橫跨投影鏡頭的中央部分為宜。棱鏡8的寬度一般以平面鏡7邊長的1/3-1/2為佳。
將一塊偏振折光片小心地固定在棱鏡8上，使之完整地覆蓋在整個棱鏡；再將另一塊偏振折光片固定在棱鏡四周的平面鏡7上。(如2圖所示)。覆蓋在棱鏡8上由豎偏振折光片8a的偏振軸與覆蓋在平面鏡7上的橫偏振折光片7a的偏振軸相互垂直。固定偏振折光片的材料應(yīng)選用透光性好、耐高溫的材料。
圖3所示的濾光分光鏡的結(jié)構(gòu)是將一塊邊長等于或略大于投影鏡頭的正方形支撐平板7b劃為四等分。兩個棱鏡呈對角線排列8，其余部分仍為平面鏡。兩個棱鏡的角度一致且方向一致。同樣的，將偏振軸水平的橫偏振光片7a覆蓋在支撐平板7b上構(gòu)成平面鏡7；將偏振軸與之相垂直的豎偏振光片8a覆蓋在棱鏡8上。
圖4所示的第三種濾光分光鏡結(jié)構(gòu)是將平面鏡水平分成為三部分。上、下兩部分為棱鏡8所在位置；中央部分維持平面鏡結(jié)構(gòu)，兩個棱鏡的方向一致，角度相同。將偏振軸相互垂直的豎偏振折片8a和橫偏振光片7a分別覆蓋在棱鏡8和支撐平板7b上，后者構(gòu)成所述的平面鏡7。
實際上，棱鏡還可以排列在各種不同的位置上，可以采用單棱鏡或多棱鏡。棱鏡的方向可以是左邊稍厚于右邊，也可以是相反的方向，只要棱鏡之間的方向一致即可。同理，覆蓋在分光鏡上的偏振光片的偏振軸只要相互垂直或相對應(yīng)即可。
另外觀賞立體電視畫面時，觀眾需要佩戴觀賞眼鏡，其鏡片也分別由橫偏振光片7a和豎偏振光片8a制成，左鏡片的偏振軸與覆蓋在棱鏡8上的豎偏振光片8a相一致，右鏡片的偏振軸與覆蓋在平面鏡7上的橫偏振光片7a相一致，反之亦可。
如圖所示，濾光分光鏡6被放置在投影鏡頭的前方。通過棱鏡的光線發(fā)生折射，在屏幕5上形成一個虛線框表示的畫面，其投射光路亦由虛線代表；而透過平面鏡的光線不發(fā)生折射，也在屏幕上形成一個畫面，其投影光路由實線表示。由于濾光分光鏡的作用，投影鏡頭4投射到屏幕上的畫面被一分為二，形成兩個平行的畫面。同時，由于覆蓋在濾光分光鏡和觀賞眼鏡上的偏振光片的濾光作用，觀眾的一只眼睛只能分別看到屏幕上的一個畫面，產(chǎn)生人為的視差，從而形成一個具有三維空間的立體畫面。
框架9系采用兩片分別開設(shè)有三個矩形孔的塑料架體，待尺寸與中孔尺寸相配的棱鏡8和豎偏振光片8a置于其中，兩片相同的橫偏振光片7a置于其兩旁后，四周用固定螺栓17夾緊成一體而構(gòu)成所述的濾光分光鏡6(如附圖6所示)。然后將三組濾光分光鏡6分別經(jīng)設(shè)于其一邊的固定孔18和螺栓，并與轉(zhuǎn)軸15固定成一體。各濾光分光鏡之間的距離與投影電視機內(nèi)各投影鏡頭4間距離相一致。
圖7的投影鏡頭4由支撐平臺13固定之；三個濾光分光鏡6分別被固定在一塊支撐平板7b上。三只濾光分光鏡與投影鏡頭所處的位置完全吻合，使它們能夠分別準(zhǔn)確地覆蓋在投影鏡頭上。支撐平板7b的底邊固定在一個自如旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸15上，轉(zhuǎn)軸固定在電視機殼上，其把手16伸出機殼外。這樣，觀眾就可以手動的形式上。下翻轉(zhuǎn)支撐平板，進而使過濾光分光鏡掀起或覆蓋在投影鏡頭上。當(dāng)觀眾翻下支撐平板，使濾光分光鏡6準(zhǔn)確覆蓋在投影鏡頭4上時，戴上觀賞眼鏡，就可以觀賞立體電視畫面，當(dāng)支撐平板被掀起后，濾光分光鏡與投影鏡頭分離，觀眾摘下觀賞眼鏡，即可觀看普通的平面電視圖像。
電動濾光分光鏡的安裝與手動式基本一致，不同之處在于把手16改成傳動輪，利用一個電動馬達通過齒輪組的帶動，將濾光分光鏡覆蓋在投影鏡頭上或掀起支撐平板，使濾光分光鏡與投影鏡頭分離。
權(quán)利要求1.一種使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，設(shè)于投影電視機內(nèi)的投影鏡頭與屏幕間，其特征是在所述投影鏡頭(4)與屏幕(5)間的投影光路上設(shè)有濾光分光鏡(6)；所述的濾光分光鏡系由透光且偏振軸異向的平面鏡(7)和棱鏡(8)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的平面鏡(7)系由橫偏振光片(7a)及其固定框架(9)構(gòu)成；所述棱鏡(8)兩平面間的夾角β為1-5°，且在其上設(shè)有與平面鏡(7)橫偏振光片(7a)的偏振軸彼此垂直的豎偏振光片(8a)。
3.如權(quán)利要求1所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的平面鏡(7)系由支撐平板(7b)和設(shè)于其上的橫振光片(7a)所構(gòu)成；所述棱鏡(8)兩平面間的夾角β為1-5°，且在其上設(shè)有與平面鏡(7)橫偏振光片(7a)的偏振軸彼此垂直的豎偏振光片(8a)。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的濾光分光鏡(6)經(jīng)設(shè)于其一邊的轉(zhuǎn)軸(11)安裝在機殼(14)內(nèi)，且在轉(zhuǎn)軸(15)上設(shè)有驅(qū)動機構(gòu)(17)。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的濾光分光鏡(6)系由一塊長方形的棱鏡(8)和設(shè)于其兩側(cè)的平面鏡(7)構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求4所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的濾光分光鏡(6)系由一塊長方形的棱鏡(8)和設(shè)于其兩側(cè)的平面鏡(7)構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的濾光分光鏡(6)系由一塊長方形的平面鏡(7)和設(shè)于其兩側(cè)的同向的棱鏡(8)構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求4所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的濾光分光鏡(6)系由一塊長方形的平面鏡(7)和設(shè)于其兩側(cè)的同向的棱鏡(8)構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1或2或3所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的濾光分光鏡系由若干塊平面鏡(7)和棱鏡(8)交錯設(shè)置而成。
10.如權(quán)利要求4所述的使投影電視機產(chǎn)生立體畫面的裝置，其特征是所述的濾光分光鏡系由若干塊平面鏡(7)和棱鏡(8)交錯設(shè)置而成。
專利摘要本實用新型涉及一種使投影電視機產(chǎn)生立體圖像的裝置。它系在所述投影鏡頭與屏幕間的投影光路上設(shè)有濾光分光鏡;所述的濾光分光鏡系由透光且偏振軸異向的平面鏡和棱鏡構(gòu)成。因此,具有結(jié)構(gòu)簡單、合理,成本低廉,體積較小,立體效果佳,生產(chǎn)、改制、維修較方便等特點,可廣泛適用于直投式或背投式投影電視機。
文檔編號G02B27/22GK2373807SQ9920400
公開日2000年4月12日 申請日期1999年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月13日
發(fā)明者張聿秋 申請人:杭州鑫鷹電子有限公司