DE102011117568A1

DE102011117568A1 - Three-pair addition method for polarization-encoded three-color six-channel stereo image display system, involves using color-addition system for combining three image beam pairs into combined image beam pair along common optical axis

Info

Publication number: DE102011117568A1
Application number: DE102011117568A
Authority: DE
Inventors: Max Mayer; Bernhard Bausenwein
Original assignee: blnsight3D GmbH
Current assignee: blnsight3D GmbH
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-01-10

Abstract

Six light beams (L1-L6) are spatially modulated by spatial light modulators (M1-M6) for stimulating red, green and blue receptors of human eye, and for producing modulated image beams. Polarization addition systems (PAD1-PAD3) are used for adding pairs of image beams (Rp,Rs,Gp,Gs,Bp,Bs) into corresponding red, green and blue image beam pairs (RpRs,GpGs,BpBs) along a common added axis. A color-addition system (FAD1) is used for combining three image beam pairs into a combined image beam pair (RpRsGpGsBpBs) comprising all image beams along a common optical axis. An independent claim is included for a stereo image display system.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Das Gebiet der Erfindung liegt im Bereich polarisations- und farbselektiver Strahlenteilerschichten. Insbesondere betrifft es parallele polarisationskodierte Stereo-Bildanzeigesysteme, die mit solchen Strahlenteilerschichten sechs Bildstrahlen in eine gemeinsame optische Achse addieren. Während bisherige Systeme ein ”dual-engine”-Anordnung anwenden, verwendet das vorliegende 3-paarige Additions-Verfahren eine ”triple-engine”-Anordnung.The field of the invention lies in the area of polarization- and color-selective beam splitter layers. In particular, it relates to parallel polarization-coded stereo image display systems which add six image beams to a common optical axis with such beam splitter layers. While previous systems use a "dual-engine" arrangement, the present 3-pair addition method uses a "triple-engine" arrangement.

Diskussion des Stands der TechnikDiscussion of the Related Art

Polarisationskodierte 6-Kanal-Stereobildanzeigen, bei denen alle sechs Kanäle in einer optischen Ausgangsachse ausstrahlen, weisen im Stand der Technik zwei Farb-Additions-Systeme und ein Polarisations-Additions-System auf. Da jedes Stereo-Halbbild mit einer eigenen Bilderzeugungs- und Farbadditionsstufe aufgebaut ist, spricht man auch von der Verdopplung der Bildgebereinheit (englisch: ”dual-engine”). Zuerst werden die drei Farben jedes Halbbildes mit je einem der Farb-Additions-Systeme gebündelt und anschließend mit dem Polarisations-Additions-System in eine gemeinsame Achse addiert ( ). Dieses Verfahren wird bei allen Typen von räumlichen Lichtmodulatoren eingesetzt (z. B. Baur et al., US5028121 ; Gibbon et al., US20030020809 für reflexive Flüssigkristallanzeigen; Bausenwein et al., US20050141076 für Micro-Elektro-Mechanisches-System MOEMS-Anzeigen; Jung, Jin Ho, KR1020100021106 für transmissive Flüssigkristall-Anzeigen).Polarization-coded 6-channel stereo image displays, in which all six channels emit in one optical output axis, comprise in the prior art two color addition systems and one polarization-addition system. Since each stereo field is constructed with its own image generation and color addition stage, we also speak of the doubling of the imaging unit (English: "dual-engine"). First, the three colors of each field are bundled with one of the color addition systems and then added together with the polarization-addition system in a common axis ( ). This method is used in all types of spatial light modulators (eg Baur et al. US5028121 ; Gibbon et al. US20030020809 for reflective liquid crystal displays; Bausenwein et al. US20050141076 for micro-electro-mechanical system MOEMS displays; Young, Jin Ho, KR1020100021106 for transmissive liquid crystal displays).

Überblick über die ErfindungOverview of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet dagegen für jede der drei Farben eine eigene Additions-Einheit ( ). In Analogie zur Verdopplung der Additions-Einheiten kann man daher von einer Verdreifachung sprechen (”triple-engine”). Die sechs Lichtstrahlen werden zunächst von den sechs räumlichen Lichtmodulatoren M1, M2, M3, M4, M5, M6 zu sechs Bildstrahlen moduliert. Je zwei Bildstrahlen liegen in einer S-polarisierten und in einer P-polarisierten Form einer Farbe vor und werden mit je einem der drei Polarisations-Additions-Systeme (PAD1, PAD2, PAD3) zu drei verschiedenfarbigen Bildstrahlen-Paaren vereint, wobei jedes Bildstrahlen-Paar zwei Bildstrahlen mit gleicher Farbe und komplementärer Polarisation enthält.On the other hand, the method according to the invention uses a separate addition unit for each of the three colors ( ). In analogy to the doubling of the addition units one can therefore speak of a tripling ("triple-engine"). The six light beams are first modulated by the six spatial light modulators M1, M2, M3, M4, M5, M6 into six image beams. Two image beams each are present in an S-polarized and in a P-polarized form of a color and are combined with one of the three polarization-addition systems (PAD1, PAD2, PAD3) into three differently colored image-beam pairs, each image radiation Pair contains two image beams of the same color and complementary polarization.

Der Gewinn dieses neuen 3-paarigen Additionsverfahrens wird bei der Anwendung des Verfahrens in Stereo-Bildanzeigen sichtbar ( – ). zeigt eine polarisationskodierte 6-Kanal-Stereo-Bildanzeige mit sechs transmissiven Flüssigkristallanzeigen als räumlichen Lichtmodulatoren. Die drei Polarisations-Additions-Systeme können hier einfache Polarisationsstrahlenteiler sein, die entweder nach dem Brewster-Prinzip arbeiten oder noch einfacher als Drahtgitter-polarisatoren ausgeführt sind. Als Farb-Additions-System wird hier ein vom Stand der Technik als Standardbauteil bekannter Farbteilerwürfel (englisch: ”color-cube”) verwendet, der mit zwei sich kreuzenden dichroitischen Schichten in Langpass- und Kurzpass-Ausführung realisiert ist. Der Langpass reflektiert nur die blauen kurzen Wellenlängen und lässt die längerwelligen grünen und roten Lichtstrahlen transmittieren. Der Kurzpass reflektiert nur die roten (grösseren) Wellenlängen und lässt die kürzerwelligen grünen und blauen Lichtstrahlen transmittieren. Allerdings weist dieses Farb-Kreuz verschiedene Transmissions-Reflexions-Charakteristiken für S-polarisiertes und P-polarisiertes Licht auf (Kwok et.al, US6561652 ). Die Reflexions-Kennlinie der Langpass-Schicht, welche blaues Licht reflektiert, liegt für P-polarisiertes Licht bei deutlich kürzeren Wellenlängen als für S-polarisiertes. Dies bewirkt, dass vom blauen Bildstrahlen-Paar in der gemeinsamen An-Achse nur das kürzerwellige blaue P-Licht enthalten ist, während das längerwellige blaue P-Licht bereits in den gegenüberliegenden Quadranten transmittiert. Das blaue S-Licht dagegen reflektiert nahezu vollständig an der Langpass-Schicht. Diese unerwünschte Sensitivität des Langpasses führt auch bei der Transmission des grünen Bildstrahlen-Paares zu einer Ungleichbehandlung von S- und P-Licht. Während grünes P-Licht nahezu vollständig die Langpass-Schicht transmittieren kann, wird ein großer Teil des kürzerwelligen grünen S-Lichts reflektiert und erreicht nicht die gemeinsame An-Achse.The benefit of this new 3-pair addition method becomes visible when using the method in stereo image displays ( - ). shows a polarization-coded 6-channel stereo image display with six transmissive liquid crystal displays as spatial light modulators. The three polarization-addition systems here can be simple polarization beam splitters which either work according to the Brewster principle or are even simpler than wire-grid polarizers. As a color addition system, a color splitter cube (English: "color-cube") known from the prior art as a standard component is used, which is realized with two intersecting dichroic layers in long-pass and short-pass designs. The longpass reflects only the blue short wavelengths and transmits the longer wavelength green and red light rays. The short-pass reflects only the red (larger) wavelengths and transmits the shorter-wave green and blue light beams. However, this color cross has different transmission-reflection characteristics for S-polarized and P-polarized light (Kwok et al. US6561652 ). The reflection characteristic of the long-pass layer, which reflects blue light, is much shorter for P-polarized light than for S-polarized light. This causes the blue image beam pair in the common on-axis to contain only the shorter-wavelength blue P light, while the longer-wavelength blue P light already transmits to the opposite quadrant. The blue S light, on the other hand, almost completely reflects at the long-pass layer. This undesirable sensitivity of the long-pass also leads to an unequal treatment of S and P light in the transmission of the green image-beam pair. While green P-light can almost completely transmit the long-pass layer, much of the shorter-wavelength green S-light is reflected and does not reach the common on-axis.

Der S-Farbraum besitzt also gegenüber dem P-Farbraum zusätzlich ein längerwelliges Blau. Der P-Farbraum besitzt gegenüber dem S-Farbraum zusätzlich ein kürzerwelliges Grün. Diese verschiedenen Farbräume können durch ein geeignetes Farbkorrekturverfahren angeglichen werden. Ähnliche Korrekturen sind z. B. bei farbkodierten Stereo-Bildanzeigen mit Multipassfiltern beschrieben (dynacolor infitec+; www.barco.com ).The S color space also has a longer-wave blue compared to the P color space. The P color space also has a shorter-wave green compared to the S color space. These different color spaces can be adjusted by a suitable color correction method. Similar corrections are for. B. in color-coded stereo image displays with multipass filters described (dynacolor infitec +; www.barco.com ).

Die unerwünschten polarisationsabhängigen Farbverschiebungen liegen vor allem in dem großen Einstrahlwinkel von 45 Grad auf die dichroitische Farbteilerschicht begründet. Die unerwünschten Effekte werden mit kleineren Winkeln drastisch reduziert (Kwok et al., US6561652 ); sie sind bei einem Einstrahlwinkel von 16 Grad praktisch nicht mehr vorhanden. Kwok beschreibt ein solches verbessertes Farb-Additons-System mit zwei nicht gekreuzten dichroitischen Schichten (und zwei totalinternen Reflexionsflächen). Wo sinnvoll, werden auch von uns bevorzugt kleinere Einstrahlwinkel auf die dichroitischen Farbteilerschichten für das 3-paarige Additions-Verfahren verwendet ( – ). Das Verfahren entfaltet seine volle Stärke erst durch Farb-Additions-Systeme, die geringe oder keine Diskriminationseffekte für verschieden linear polarisiertes Licht haben. Wie , zeigen, kann anstelle eines einfachen Polarisations-Strahlenteilers auch der vom Stand der Technik bekannte Kreuzpolarisator (Mayer & Bausenwein, US7929208 ) sehr gewinnbringend für die drei benötigten Polarisations-Additions-Systeme eingesetzt werden.The unwanted polarization-dependent color shifts are mainly due to the large angle of incidence of 45 degrees on the dichroic color divider layer. The unwanted effects are drastically reduced at smaller angles (Kwok et al., US6561652 ); they are practically no longer present at an angle of incidence of 16 degrees. Kwok describes such an improved color additons system with two non-crossed dichroic layers (and two totally internal reflection surfaces). Where appropriate, we prefer also smaller angles of incidence on the dichroic color divider layers for the 3-pair Addition method used ( - ). The process only takes full advantage of color addition systems that have little or no discrimination effects for differently linearly polarized light. As . instead of a simple polarization beam splitter, the cross-polarizer known from the prior art (Mayer & Bausenwein, US7929208 ) are used very profitably for the three required polarization addition systems.

Durch das 3-paarige Additionsverfahren können polarisationskodierte 3-farbige 6-Kanal-Stereo-Bildanzeigen mit nur einem polarisationsunempfindlichen Farbadditionssystem hergestellt werden, wodurch kompaktere, effizientere und kostengünstigere Lösungen hoher Qualität möglich werden.The 3 -pair addition process allows polarization-coded 3-color 6-channel stereo image displays to be produced with just one polarization insensitive color addition system, resulting in more compact, efficient and cost-effective high-quality solutions.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Additions-Schema für 6-Kanal-Stereo-Bildanzeigen nach dem Stand der Technik Addition scheme for 6-channel stereo image displays according to the prior art

3-paariges Additions-Schema für 6-Kanal-Stereo-Bildanzeigen 3-pair addition scheme for 6-channel stereo image displays

6-Kanal-Stereo-Bildanzeige mit 3-paarigem Additions-Schema und transmissiven Bildmodulatoren 6-channel stereo image display with 3-pair addition scheme and transmissive image modulators

6-Kanal-Stereo-Bildanzeige mit 3-paarigem Additions-Schema und reflektiven MOEMS-Bildmodulatoren 6-channel stereo image display with 3-pair addition scheme and reflective MOEMS image modulators

6-Kanal-Stereo-Bildanzeige mit 3-paarigem Additions-Schema und reflektiven Flüssigkristall-Bildmodulatoren 6-channel stereo image display with 3-pair addition scheme and reflective liquid crystal image modulators

6-Kanal-Stereo-Bildanzeige mit 3-paarigem Additions-Schema und reflektiven MOEMS-Bildmodulatoren mit drei Eingangsstrahlen und 6 Wellenlängen-Plättchen 6-channel stereo image display with 3-pair addition scheme and reflective MOEMS image modulators with three input beams and 6 wavelength plates

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Für die Abbildungen wurde eine gemeinsame Nomenklatur gewählt. Aus Gründen der Anschaulichkeit und leichteren Lesbarkeit wurden einsichtige Buchstabenbezeichner anstelle reiner Bezifferung gewählt.

FAD1: erstes Farb-Additions-System
FAD2: zweites Farb-Additions-System
PAD1: erstes Polarisations-Additions-System
PAD2: zweites Polarisations-Additions-System
PAD3: drittes Polarisations-Additions-System
PBX: Kreuzpolarisator
TPA: Drei-Prismen-Anordnung (trichroic prism assembly)
D1, D2: dichroitische Schichten in Langpass- und Kurzpass-Ausführung
T1, T2: erste und zweite Fläche mit totaler interner Reflexion im TPA
L1–L6: sechs Lichtstrahlen
M1–6: sechs räumliche Lichtmodulatoren
R, G, B: Lichtstrahlen mit spektralen Anteilen in rot, grün und blau
s, p: Indizes für S- und P-polarisiertes Licht
1/4: Viertelwellenlängen-Verzögerungs-Plättchen

For the pictures a common nomenclature was chosen. For reasons of clarity and readability, clear letter designators have been chosen instead of pure figures.

FAD1: first color addition system
FAD2: second color addition system
PAD1: first polarization addition system
PAD2: second polarization addition system
PAD3: third polarization addition system
PBX: cross-polarizer
TPA: Three-prism arrangement (trichroic prism assembly)
D1, D2: Dichroic layers in long-pass and short-pass versions
T1, T2: first and second surface with total internal reflection in the TPA
L1-L6: six beams of light
M1-6: six spatial light modulators
R, G, B: Light rays with spectral components in red, green and blue
s, p: Indices for S- and P-polarized light
1.4: Quarter-wave retardation plate

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Additions-Schema nach dem Stand der Technik für 6-Kanal-Stereo-Bildanzeigen. Je drei der von sechs räumlichen Lichtmodulatoren M1–6 erzeugten Bildstrahlen werden von je einem Farb-Additions-System (FAD1, FAD2) zu zwei Bildstrahlen-Triplets vereint. Jedes der beiden Bildstrahlen-Triplets enthält ein komplettes Halbbild mit allen drei Grundfarben in einer der beiden Polarisationen. Die beiden komplementär polarisierten Bildstrahlen-Triplets werden von einem Polarisations-Additions-System (PAD1) vereint. Addition scheme according to the prior art for 6-channel stereo image displays. Three of the image beams generated by six spatial light modulators M1-6 are each combined by a color addition system (FAD1, FAD2) into two image beam triplets. Each of the two image triplets contains a complete field with all three primary colors in one of the two polarizations. The two complementary polarized image beam triplets are combined by a polarization addition system (PAD1).

zeigt ein 3-paariges Additions-Schema für 6-Kanal-Bildanzeigen nach unserer Erfindung. Je zwei der von den sechs räumlichen Lichtmodulatoren M1–6 erzeugten Bildstrahlen (Rp, RS, Gp, Gs, Bp, Bs) werden von je einem Polarisations-Additions-System (PAD1, PAD2, PAD3) zu insgesamt drei Bildstrahlen-Paaren (RpRs, GpGs, BpBs) vereint. Jedes der drei Bildstrahlen-Paare enthält nur eine der drei Grundfarben in beiden komplementären Polarisationen. Die drei Bildstrahlen-Paare werden von einem Farb-Additions-System (FAD1) vereint. shows a 3-pair addition scheme for 6-channel image displays according to our invention. Each two of the image beams (Rp, RS, Gp, Gs, Bp, Bs) generated by the six spatial light modulators M1-6 are converted by a respective polarization-addition system (PAD1, PAD2, PAD3) into a total of three image-beam pairs (RpRs , GpGs, BpBs). Each of the three pairs of image rays contains only one of the three primary colors in both complementary polarizations. The three image pairs are combined by a color addition system (FAD1).

zeigt die Bildgebereinheit einer polarisationskodierten 3-farbigen 6-Kanal-Stereo-Bildanzeige mit transmissiven Flüssigkristallanzeigen als räumliche Lichtmodulatoren, welche nach dem 3-paarigen Additions-Schema aufgebaut ist. Die von den sechs räumlichen Lichtmodulatoren M1–6 modulierten Bildstrahlen (Rs, Rp, Gs, Gp, Ba, Bp) werden von drei Polarisations-Additions-Systemen (PAD1, PAD2, PAD3) zu drei Bildstrahlen-Paaren Rot S-, P-polarisiert (RsRp), Grün S-, P-polarisiert (GsGp) und Blau S-, P-polarisiert (BsBp) vereint. Ein Farb-Additions-System (FAD1, beispielhaft ist ein Farbteilerwürfel gezeigt) wird zur Strahlenvereinigung der drei Bildstrahlen-Paare verwendet. shows the imaging unit of a polarization-coded 3-color 6-channel stereo image display with transmissive liquid crystal displays as spatial light modulators, which is constructed according to the 3-pair addition scheme. The image beams (Rs, Rp, Gs, Gp, Ba, Bp) modulated by the six spatial light modulators M1-6 are converted by three polarization addition systems (PAD1, PAD2, PAD3) into three pairs of image pairs Red S, P polarized (RsRp), green S-, P-polarized (GsGp) and blue S-, P-polarized (BsBp) united. A color addition system (FAD1, by way of example a color divider cube is shown) is used to combine the rays of the three image beam pairs.

zeigt die Bildgebereinheit einer polarisationskodierten 3-farbigen 6-Kanal-Stereo-Bildanzeige, in der reflexive arbeitende Mikro-Opto-Elektro-Mechanische-Systeme (MOEMS) als räumliche Lichtmodulatoren eingesetzt sind. Auch diese Anzeige ist nach einem 3-paarigen Additions-Schema aufgebaut. Die drei Polarisations-Additions-Systeme (PAD1–3) des Schemas werden durch drei Kreuzpolarisatoren (PBX) realisiert. Das Farb-Additions-System (FAD1) ist eine aus dem Stand der Technik bekannte trichroische-Prismen-Anordnung (TPA). Die Einstrahlung eines Lichtstrahls (RGB), der die drei Grundfarben enthält, ist zur Veranschaulichung des Strahlengangs beispielhaft von unten kommend in der unten gezeigten Seitenansicht gezeigt. Das Farb-Additions-System (TPA) verfügt über zwei dichroitische Schichten (D1, D2) und zwei Flächen mit totaler interner Reflexion (T1, T2) und wird sowohl zur Strahlen-Teilung als auch zur Strahlen-Vereinigung verwendet. Die drei in die Grundfarben geteilten Lichtstrahlen strahlen jeweils auf einen Kreuzpolarisator, der den jeweiligen arbstrahl in zwei Strahlen mit komplementärer Polarisation (P, S) teilt. Die von den sechs Lichtmodulatoren M1–M6 räumlich modulierten An-Strahlen (Rs, Rp, Gs, Gp, Bs, Bp) werden von den drei als Polarisations-Additions-Systemen (PAD1–3) wirkenden Kreuzpolarisatoren (PBX) und vom Farb-Additions-System (FAD1) zu einem gemeinsamen Bildstrahl aller Kanäle (RsRpGsGpBsBp) addiert. shows the imaging unit of a polarization-coded 3-color 6-channel stereo image display, in the reflexive working micro-opto-electro-mechanical systems (MOEMS) as spatial Light modulators are used. This display is also based on a 3-pair addition scheme. The three polarization addition systems (PAD1-3) of the scheme are realized by three cross polarizers (PBX). The color addition system (FAD1) is a trichroic prism arrangement (TPA) known in the art. The irradiation of a light beam (RGB), which contains the three primary colors, is shown by way of example from below in the side view shown below in order to illustrate the beam path. The color addition system (TPA) has two dichroic layers (D1, D2) and two areas of total internal reflection (T1, T2) and is used for both beam splitting and beam splitting. The three light beams divided into the primary colors each radiate on a cross polarizer, which divides the respective beam of the beam into two beams with complementary polarization (P, S). The on-beams spatially modulated by the six light modulators M1-M6 (Rs, Rp, Gs, Gp, Bs, Bp) are determined by the three cross-polarizers (PBX) acting as polarization-addition systems (PAD1-3) and by the color Addition system (FAD1) is added to a common image beam of all channels (RsRpGsGpBsBp).

zeigt eine polarisationskodierte 6-Kanal-Stereo-Bildanzeige mit sechs reflexiven Flüssigkristallanzeigen (LCoS) als räumlichen Lichtmodulatoren, das mit dem erfindungsgemäßen 3-paarigen Additions-Schema arbeitet. Im Gegensatz zu erfolgt die Einstrahlung durch drei Lichtstrahlen R, G, B nicht über das Farb-Addier-System (FAD1), sondern direkt in die Polarisationssysteme (PAD1–3), welche in dieser beispielhaften Verkörperung aus 2 Kreuzpolarisatoren (PBX) in der geschlossenen Ausführung (PAD2, PAD3) und einem Kreuzpolarisator in der offenen Ausführung (PAD1) bestehen. Die 6 LCoS-Modulatoren M1–M6 drehen die Polarisation der An-Strahlen. Die Bildstrahlen werden von den Polarisations-Additions-Systemen (PAD1–3) addiert und verlassen als Bildstrahlen-Paare die Kreuzpolarisatoren im dem Einstrahlquadranten gegenüberliegenden Quadranten. Das aus den Farbteilerschichten D1 und D2 bestehende Farb-Additions-System (FAD1) wird nur zur Strahlenvereinigung verwendet. Da im Gegensatz zur Anordnung in keine Totalreflexionsflächen im Farb-Addier-System vorkommen, sind die Lauflängen der Bildstrahlen vom Modulator bis zum Projektionsobjektiv (nicht gezeigt) deutlich kürzer als in der in gezeigten Anzeige mit einem TPA als Farb-Additions-System. shows a polarization-coded 6-channel stereo image display with six reflective liquid crystal displays (LCoS) as spatial light modulators, which works with the inventive 3-pair addition scheme. In contrast to the irradiation by three light beams R, G, B does not take place via the color adding system (FAD1) but directly into the polarization systems (PAD1-3), which in this exemplary embodiment consists of 2 cross polarizers (PBX) in the closed version (FIG. PAD2, PAD3) and a cross polarizer in the open type (PAD1). The 6 LCoS modulators M1-M6 rotate the polarization of the on-beams. The image beams are added by the polarization addition systems (PAD1-3) and leave as crossbar pairs the cross polarizers in the quadrant opposite the single beam quadrant. The color addition system (FAD1) consisting of the color divider layers D1 and D2 is used only for combining the rays. As opposed to the arrangement in If there are no total reflection surfaces in the color adding system, the run lengths of the image beams from the modulator to the projection objective (not shown) are significantly shorter than in FIG shown display with a TPA as a color addition system.

zeigt eine polarisationskodierte 6-Kanal-Stereo-Bildanzeige mit sechs reflexiv arbeitenden Mikro-Opto-Elektro-Mechanische-Systeme (MOEMS) als räumlichen Lichtmodulatoren, welche mit dem erfindungsgemäßen 3-paarigen Additions-Schema arbeitet. Die ist entsprechend zu lesen. Die MOEMS-Modulatoren modulieren die Bildstrahlen über Strahlenlenkung und nicht über Polarisationsdrehung. Eine Arbeitsweise, die dennoch der in gezeigten mit LCoS Modulatoren entspricht, kann erreicht werden, wenn sechs Viertelwellenlängen-Verzögerungs-Plättchen (sog. Lambda-Viertel-Plättchen) eingesetzt werden. Das von den Polarisations-Additions-Systemen (PAD1–3) gespaltene linear polarisierte S- bzw. P- Licht wird dadurch vor der Bildmodulation in links- und recht-zirkular polarisiertes Licht konvertiert. Durch die Reflexion am Bildmodulator ändert sich die Drehrichtung des zirkular polarisierten Lichts. Nach der zweiten Passage durch das Viertelwellenlängen-Verzögerungs-Plättchen wird jeder der sechs Bildstrahlen in die jeweils komplementäre lineare Polarisation überführt, weshalb die drei vereinigten Bildstrahlen-Paare das Polarisations-Additions-System, das hier beispielhaft durch eine einfache Polarisationsstrahlenteilerschicht ausgeführt ist, auf der der Einstrahlung gegenüberliegenden Seite verlassen. Wie in wird das aus D1 und D2 aufgebaute Farb-Additions-System (FAD1) nur zur Strahlenvereinigung verwendet. shows a polarization-coded 6-channel stereo image display with six reflexive working micro-opto-electro-mechanical systems (MOEMS) as spatial light modulators, which works with the inventive 3-pair addition scheme. The is appropriate to read. The MOEMS modulators modulate the image beams via beam steering and not via polarization rotation. A way of working, yet the in can be achieved when six quarter wavelength delay plates (so-called lambda quarter plates) are used. The linearly polarized S or P light split by the polarization addition systems (PAD1-3) is thereby converted into left- and right-circularly polarized light before the image modulation. The reflection on the image modulator changes the direction of rotation of the circularly polarized light. After the second pass through the quarter-wavelength retardation plate, each of the six image beams is converted to the respective complementary linear polarization, for which reason the three combined image-beam pairs form the polarization-addition system, here exemplified by a simple polarization beam splitter layer leave the irradiation opposite side. As in For example, the color addition system (FAD1) composed of D1 and D2 is used only for beam combining.

Während die Erfindung im vorliegenden Text anhand detaillierter Verkörperungen dargestellt und beschrieben wurde, sollen diese Verkörperungen als Illustration und nicht als Limitierung der Erfindung verstanden werden; Veränderung in Form und Detail können durch den Fachmann abgeleitet werden ohne dabei das Gebiet der Erfindung zu verlassen, das durch die folgenden Ansprüche definiert ist:While the invention has been illustrated and described herein with reference to detailed embodiments, these embodiments are to be taken as illustrative and not as limiting the invention; Changes in form and detail may be derived by those skilled in the art without departing from the scope of the invention, which is defined by the following claims:

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5028121 [0002]
US 20030020809 [0002]
US 20050141076 [0002]
KR 1020100021106 [0002]
US 6561652 [0004, 0006]
US 7929208 [0006]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

www.barco.com [0005]

Claims

3-pair addition method for polarization- coded 3-color 6-channel stereo image displays characterized in that - six spatial light modulators Mi (i = 1 ... 6) are used; - Six light beams Li are used, wherein the first and second light beam (L1, L2) the red receptor, the third and fourth light beam (L3, L4) the green receptor, and the fifth and sixth light beam (L5, L6) the Stimulate blue receptor of the human eye; Each of the spatial light modulators Mi spatially modulates one of the six light beams Li, wherein the light modulator Mi modulates the light beam Li, thereby producing six image beams; - Three polarization addition systems PAD1, PAD2 and PAD3 are used, wherein - the first polarization addition system PAD1 adds the first and second image beams into a common axis, whereby a red first image beam pair (RpRs) is formed; The second polarization addition system PAD2 adds the third and fourth image beams into a common axis, thereby producing a green second image beam pair (GpGs); The third polarization addition system PAD3 adds the fifth and sixth image beams into a common axis, thereby producing a blue third image beam pair (BpBs); A color addition system FAD1 is used, which adds the three differently colored image beam pairs (RpRs, GpGs, BpBs) into a common optical axis, producing a merging beam (RpRsGpGsBpBs) containing all six image beams.

Stereo image display with a 3-pair addition method for polarization-coded 3-color 6-channel stereo image display according to claim 1, characterized in that the six spatial light modulators of the type transmissive liquid crystal displays (LCD) are.

Stereo image display with a 3-pair addition method for polarization-coded 3-color 6-channel stereo image display according to claim 1, characterized in that the six spatial light modulators are reflective image modulators.

Stereo image display according to claim 3, characterized in that - the six spatial light modulators are of the reflexive liquid crystal type on Silicon Displays (LCoS); - the three polarization addition systems are cross polarizers.

Stereo image display according to Claim 3, characterized in that the six spatial light modulators are of the micro-opto-electro-mechanical systems (MOEMS) type.

Stereo image display according to claim 5, characterized in that the color addition system is a trichroic prism arrangement (TPA).

Stereo picture display according to claims 5-6, characterized in that the three polarization-addition systems are cross-polarizers.

Stereo picture display according to claims 5-7, characterized in that the color addition system is also used for color division of an input beam.

Stereo picture display according to claims 5-7, characterized in that Each polarization-addition system is equipped with two quarter-wave retardation plates; - Three different colored light beams R, G, B are used, each of the three light beams irradiated on one of said three polarization-addition systems; - Each of the three polarization-addition systems splits a light beam into its two complementary polarizations and directs the partial beams on each of the two spatial light modulators; - Each of the six sub-beams is guided before being irradiated on the respective spatial light modulator by a quarter-wave retardation plate, whereby the light beam is left or right circularly polarized; Each of the six spatially modulated image beams on the output path is again passed over the quarter-wave retardation plate of the input path, whereby the image beam obtains a linear polarization which is complementary to the single-beam polarization; - Each of the three polarization-addition systems emits two image beams in a common output axis.