用于光补偿和连续通道照射的方法及设备

摘要

一种具有螺旋状左/右通道三维滤光片的滤光轮。三维滤光片例如是光谱分离滤光片。滤光片例如靠近投影机的积分杆输出部安装。左/右通道滤过光滚动越过调制装置，该调制装置由对应滚动的左/右图像数据激活。在一个实施方式中，积分杆包括镜状表面以利于回收利用滤光轮反射的光。滤光轮可以设置在单投影机构型或者双投影机构型中。在一个实施方式中，滤光片固定在积分杆的端部，从而利用“回收”的光来照射投影系统的不同通道。

权利要求

1.一种滤光片，包括：

螺旋状的第一光谱分离滤光片，所述第一光谱分离滤光片包括在第一区段中的第一组通带，所述第一组通带构造成使用于三维投影系统的第一通道的光通过；以及螺旋状的第二光谱分离滤光片，所述第二光谱分离滤光片包括在第二区段中的第二组通带，所述第二组通带构造成使用于三维投影系统的第二通道的光通过，其中，所述第一组通带不同于所述第二组通带。

2.根据权利要求1所述的滤光片，其中，所述光谱分离滤光片包括一组构造用以阻挡不同通道的相邻通带之间的光的防护带。

3.根据权利要求2所述的滤光片，其中，所述光谱分离滤光片还包括至少一个阻带，所述至少一个阻带位于相同通道的相邻颜色之间并且构造用以阻挡所述相邻颜色之间的光。

4.根据权利要求1所述的滤光片，其中，所述光谱分离滤光片中的至少一个包括三种可见光的通带：第一通带，所述第一通带构造成仅使第一颜色的光通过；第二通带，所述第二通带构造成使两个相邻光谱颜色的光通过，所述两个相邻光谱颜色的光包括第二颜色的光和所述第一颜色的光；以及第三通带，所述第三通带构造成使两个相邻光谱颜色的光通过，所述两个相邻光谱颜色的光包括第三颜色的光和所述第二颜色的光。

5.根据权利要求2所述的滤光片，其中，使相邻光谱颜色的光通过的所述通带中的至少一个包括凹口，所述凹口分离所述相邻光谱颜色，并且所述通带不通过所述凹口。

6.一种方法，包括以下步骤：

以具有三维图像的第一通道的特征的光照射光调制器的第一部分；和

以具有三维图像的第二通道的特征的光照射所述光调制器的第二部分；

其中，照射所述光调制器的所述第一部分的所述步骤和照射所述光调制器的所述第二部分的所述步骤同时地进行，并且包括使滤光轮的螺旋状的光谱分离滤光片在投影机的光路中快速旋转，所述滤光轮包括至少一组所述光谱分离滤光片，在所述滤光轮与光源之间设置积分杆，其中，所述积分杆包括镜子，所述镜子构造成将未能通过所述光谱分离滤光片中的第一组光谱分离滤光片的部分光以及未能通过所述光谱分离滤光片中的第二组光谱分离滤光片的部分光反射回到滤光片。

7.一种投影系统，所述投影系统包括滤光轮，所述滤光轮包括：

螺旋状的第一光谱分离滤光片，所述第一光谱分离滤光片包括在第一区段中的第一组通带，所述第一组通带构造成使用于三维投影系统的第一通道的光通过；以及螺旋状的第二光谱分离滤光片，所述第二光谱分离滤光片包括在第二区段中的第二组通带，所述第二组通带构造成使用于三维投影系统的第二通道的光通过，其中，所述第一组通带不同于所述第二组通带。

8.根据权利要求7所述的投影系统，还包括定位于所述滤光轮与光源之间的积分杆，其中，所述积分杆包括镜子，所述镜子构造成将未能通过所述第一光谱分离滤光片的部分光以及未能通过所述第二光谱分离滤光片的部分光反射回到所述光谱分离滤光片。

9.根据权利要求7所述的投影系统，还包括光调制器，所述光调制器定位成同时地拦截由所述光谱分离滤光片中的两个所过滤的光。

10.根据权利要求7所述的投影系统，还包括眼镜，所述眼镜包括设置在所述眼镜的左镜片和右镜片上的左通道观看滤光片和右通道观看滤光片。

11.根据权利要求7所述的投影系统，其中，所述滤光轮安装在第一投影机中，所述第一投影机构造成投影第一通道图像和第二通道图像的至少一部分，并且通过将未被其中一个通道使用的光谱部分重新定向到另一个通道而回收利用该未被使用的光谱部分。

12.根据权利要求11所述的投影系统，还包括第二投影机，所述第二投影机构造成投影所述第一通道图像和所述第二通道图像的至少一部分，并且通过将未被其中一个通道使用的光谱部分重新定向到另一个通道而回收利用该未被使用的光谱部分。

13.根据权利要求12所述的投影系统，其中，由所述第一投影机投影的图像反向同步于由所述第二投影机投影的图像。

14.根据权利要求7所述的投影系统，其中，所述光谱分离滤光片以大约每帧一滚的速率滚动。

说明书

用于光补偿和连续通道照射的方法及设备

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2008年6月18日提交的美国非临时申请No.12/141,351的优先权，该申请的全部公开内容在此通过参考的方式并入。

技术领域

[0003] 本发明涉及光补偿(light recapture)系统，并且具体地涉及投影系统中的光补偿。

背景技术

[0004] 多种方法适用于三维(3D)立体投影，其中包括视差图像法、线偏振法、圆偏振法、快门式眼镜(Shutter Glasses)法、和光谱分离法。视差图像法是最古老的技术，并且通过经由双色滤光片对光进行过滤而提供左/右眼的图像分离(separation)，通常红色用于一只眼，而青色用于另一只眼。在投影机中，(通常)通过红色滤光片过滤出左眼图像，而通过青色滤光片过滤出右眼图像。眼具(eyewear)包括用于左眼的红色滤光片和用于右眼的青色滤光片。该方法对于黑白原始图像效果最好，而不太适合于彩色图像。

[0005] 线偏振三维技术(通常)通过经由竖直定向的线偏振片过滤左眼图像并且通过水平定向的线偏振片过滤右眼图像而提供投影机的图像分离。眼具包括用于左眼的竖直定向的线偏振片和用于右眼的水平定向的偏振片。投影屏幕必须是偏振保持型的，通常由于其独特的颜色而被称为“银幕”。线偏振允许以小的颜色失真显示全色图像。它具有一些问题，这些问题包括需要昂贵的、易损坏的和不一致的银幕。另一个问题是观看者必须保持他的头竖直地定向以避免一只眼对另一只眼的色度亮度干扰。

[0006] 圆偏振三维技术被发明出来以解决需要观看者将其头部保持为竖直地定向的问题。圆偏振技术(通常)通过经由左侧圆偏振片过滤左眼图像并且经由右侧圆偏振片过滤右眼图像而提供投影机的图像分离。眼具包括用于左眼的左侧圆偏振片和用于右眼的右侧圆偏振片。这种方法也需要银幕。

[0007] 快门式眼镜通过及时地多路传输左图像和右图像以提供图像分离。并不需要用于投影机的图像分离的滤光片。眼具包括同步于投影机的帧速以电子方式关闭镜片的主动式眼镜。首先显示左眼图像，随后是右眼图像等。因为在电影院中直接线连接到眼镜是不现实的，因此采用无线或者红外信号法来提供用于左/右眼关闭的时间参考。

[0008] 光谱分离通过根据光谱原理(spectrally)过滤左眼和右眼图像而提供投影机的图像分离。该系统与视差图像的不同之处在于：用于左眼和右眼的滤光片分别在红光、绿光和蓝光光谱部分透光，以提供全色图像。左眼滤光片的带通光谱与右眼滤光片的带通光谱互补。眼具包括具有与投影机中使用的光谱特征一样的一般光谱特征的滤光片。虽然该方法提供了全色图像，但是它需要色彩补偿以使得左右眼图像的色彩匹配于原始图像中呈现的色彩，并且在色域上较投影机的色域有小的减小。

[0009] 投影机自身具有多种型式，包括LCD(液晶显示)投影机，LCD投影机通常包括三个单独的LCD玻璃平板，每个LCD玻璃平板投影图像的一个原色成分。LCD平板调制光并且产生投影到屏幕上的图像。

[0010] DLP(“数字光处理”)是由德州仪器(Texas Instruments，TI)开发的专利技术。DLP芯片是由无数个微镜片构成的反射表面。在昂贵的DLP投影机中，有三个单独的DLP芯片，每一个用于红色、绿色和蓝色通道中的一个。典型地，棱镜将来自于投影灯的光分成红色、绿色和蓝色光，然后这些光分别照射“红色”、“绿色”和“蓝色”DLP芯片，这些DLP芯片根据图像信号的对应的原色成分调制原色光。在调制后，刚调制过的原色光重新组合并且投射到观看屏幕上。

[0011] DLP的其它和较便宜的应用包括具有与色轮结合使用的单个DLP芯片的投影机，该色轮包括红色、绿色、蓝色以及有时为白色(透明，clear)滤光片。色轮在投影灯与DLP芯片之间旋转——交替变换照射芯片的光的颜色。交替变换的照射DLP芯片的光的颜色被调制并且顺序地投影到观看屏幕上。然后顺序调制并投影的光形成观看时的全色图像。

[0012] 所述的单芯片DLP投影机效率不足，这已经通过光补偿和跨越DLP芯片的“滚动彩色(scrolling color)”的使用而部分地解决。例如在下面的文件中描述了这种技术：D.Scott Dewald 的“SEQUENTIAL COLOR RECAPTURE AND DYNAMIC FILTERING：A METHOD OF SCROLLING COLOR(连续色彩补偿和动态滤光：一种滚动彩色方法)”，国际信息显示学会
2000年文摘(SID 00 Digest)；以及Dewald的美国专利申请序列No.10/028,023。

发明内容

[0013] 本发明人已经实现了提高例如数字影院投影机的高质多芯片投影机的亮度效率的需求，尤其是在投影多通道图像时，例如三维电影或显示器(例如，背投电视、正投影机、医疗诊断显示设备等)。

[0014] 在一个实施方式中，本发明提供了一种滤光片(例如，滤光轮)，其包括构造用于在三维投影系统的左通道和右通道中使用的螺旋状滤光片。螺旋状滤光片例如被旋转，使得由每个螺旋过滤的滤过光部分“滚动”越过调制器(例如，DLP调制器)。

[0015] 在一个实施方式中，滤光片例如包括光谱分离滤光片。滤光器还可以包括：一组构造用以使光通过的第一通道通带、一组构造用以使光通过的第二通道通带、以及一组防护带，所述防护带构造用以阻挡不同通道的相邻通带之间的光。所述滤光片可以包括至少一个阻带，所述阻带位于相同通道的相邻颜色之间并且构造用以阻挡所述相邻颜色之间的光。

[0016] 在一个实施方式中，所述光谱分离滤光片中的至少一个包括三种可见光的通带：第一通带，所述第一通带构造成仅使第一颜色的光通过；第二通带，所述第二通带构造成使两个相邻光谱颜色的光通过，所述两个相邻光谱颜色的光包括第二颜色的光和所述第一颜色的光；以及第三通带，所述第三通带构造成使两个相邻光谱颜色的光通过，所述两个相邻光谱颜色的光包括第三颜色的光和所述第二颜色的光。在一个实施方式中，使相邻光谱颜色的光通过的所述通带中的至少一个包括凹口，所述凹口分离所述相邻的光谱颜色，并且所述通带不通过所述凹口。

[0017] 在一个实施方式中，所述光谱分离滤光片包括至少一个滤光片，该滤光片具有波长为大约400nm到440nm、484nm到498nm、514nm到528nm、567nm到581nm、以及610nm到623nm的通带。在一个实施方式中，所述光谱分离滤光器包括至少一个滤光片，该滤光片具有波长为大约455nm到471nm、539nm到556nm、以及634nm到700nm的通带。

[0018] 本发明包括一种方法，包括下面的步骤：以具有三维图像的第一通道的特征的光照射光调制器的第一部分；和以具有三维图像的第二通道的特征的光照射所述光调制器的第二部分；其中，照射所述光调制器的所述第一部分的所述步骤和照射所述光调制器的所述第二部分的所述步骤同时地进行。所述照射步骤例如可以包括使所述螺旋状滤光片在投影机光路中快速旋转。所述螺旋状滤光片可以包括例如光谱分离滤光片，每个所述光谱分离滤光片包括至少一组主通带。该方法还可以包括例如回收利用来自所述螺旋状滤光片的反射光的步骤。

[0019] 本发明包括投影机的多个实施方式，包括例如一种包括滤光轮的投影机，所述滤光轮又包括至少一组螺旋状光谱分离滤光片。所述投影机例如还可以包括定位于所述滤光轮与光源之间的积分杆，其中，所述积分杆包括镜子，所述镜子构造成将未能通过所述光谱分离滤光片中的第一光谱分离滤光片的部分光以及未能通过所述第二组光谱分离滤光片的部分光反射回到所述滤光片。所述投影机例如可以进一步包括光调制器，所述光调制器定位成同时地拦截由两个至少一组所述螺旋状光谱分离滤光片所过滤的光。投影机例如又可以进一步包括光调制器，所述光调制器定位成同时地拦截由多于至少一组所述螺旋状光谱分离滤光片所过滤的光。

[0020] 所述投影机(例如，第一投影机)例如可以是包括至少一对光谱分离眼滤光片的系统的一部分。所述系统例如可以包括第二投影机，该第二投影机同步于(例如，反向同步)第一投影机工作。

[0021] 本发明的装置和方法的一些部分都可以方便地在通用计算机或者网络计算机上编程实现，并且其结果可以显示在连接于任意的通用计算机或网络计算机的输出装置上、或者传输到用于输出或显示的远程装置上。另外，本发明的以计算机程序、数据序列、和/或控制信号呈现的任意组分都可以实施为以任意频率在任意介质中播送(或传输)的电子信号，包括但不限于无线播送、和通过铜导线、光纤电缆、以及同轴电缆等的传输。

附图说明

[0022] 参照下面结合附图的详细描述，本发明及其附带的众多优点将变得更好理解，因此能够轻易地实现对本发明及其众多优点的更完整的了解，附图中：

[0023] 图1是根据本发明实施方式的光学原理图；

[0024] 图2是根据本发明实施方式的用于过滤左通道和右通道的一组示例性的带通(band passes)；

[0025] 图3A是根据本发明实施方式的多片区的螺旋式光谱分离滤光轮的图；

[0026] 图3B示出了根据本发明实施方式的滤光片的可变的直径尺寸；

[0027] 图3C示出了根据本发明实施方式的径向设计的滤光轮；

[0028] 图4是根据本发明实施方式的积分杆(integrating rod)的输入端的图；

[0029] 图5是根据本发明实施方式的左通道滤光和右通道滤光的示图；

[0030] 图6是根据本发明实施方式的可选积分杆的图；

[0031] 图7是根据本发明实施方式的双投影机系统的图；

[0032] 图8是根据本发明实施方式的非旋转光回收利用系统的图。

具体实施方式

[0033] 现在参照附图，附图中相同的附图标记指代相同的或对应的部分，并且更具体地参照附图中的图1，其中示出了根据本发明实施方式的光学原理图100。该原理图示出了从灯箱110到调制芯片160(例如，三空间光调制器(SLM)芯片)的光路，该调制芯片160例如是德州仪器的DLP(TI DLP’s)调制器、硅基液晶(LCoS)调制器或者其它的调制器。积分杆120使得从灯箱110处接收到的光均匀化。滤光片130(例如，滤光轮)将离开积分杆120的光过滤成具有单独通道的光束，该通道例如是三维投影系统的左通道和右通道。透镜150使得滤过的光定向成照射调制芯片160的调制表面。

[0034] 滤光片130定位成非常接近积分杆的输出部，使得由滤光轮反射的光重新进入到积分杆中，并且使得滤光轮定位在调制芯片(例如，DMD/DLP、LCoS、LCD等)的像点处。积分杆例如包括反射表面122(例如，镜状表面)，该反射表面122用于重新定向未能离开积分杆的光或者从滤光片130、调制芯片160、或光路中的任意其它部分反射到积分杆中的光。

[0035] 滤光片130例如是转轮滤光片，其包括通达三维投影系统的左通道和右通道的滤光片。离开滤光片130的光例如包括：包含去往作为右通道的一部分的调制部的光柱135的部分光束；以及包含去往作为左通道的一部分的调制部的光柱140的部分光束。如示出的，光柱135和140分别照射调制器上对应于右图像部分和左图像部分的不同区段(例如，1/2左图像和1/2右图像)。

[0036] 图2是根据本发明的实施方式的用于过滤左通道和右通道的一组示例性的带通。如图2中示出的，右通道投影滤光片具有波长为400nm到440nm的蓝光通带(210-B1)和波长为484nm到498nm的蓝光通带(210-B2)、波长为514nm到528nm的绿光通带(210-G1)和波长为567nm到581nm的绿光通带(210-G2)、以及波长为610nm到623nm的红光通带(210-R)。左通道投影滤光片具有波长为455nm到471nm的蓝光通带(212-B)、波长为539nm到556nm的绿光通带(212-G)、以及波长为634nm到700nm的红光通带(212-R)。当然存在其它的变化，比如例如，变换左通道和右通道的波长，或者变换绿光和蓝光的波长等。另外，通带波长是近似的并且各通带可以改变例如±5nm或更多。这种改变可以通过平移整个通带和/或通过选择一个或多个不同的通带端点来实现。一个重要的考虑是这种变化不应该使得通带之间的防护带缩小到这样的水平：导致使用滤光片的系统通道之间的色度亮度干扰达到不可接受的水平。总而言之，滤光片例如包括用于其中每个通道的红光、绿光和蓝光中的每种光的至少一个通带。滤光片可以包括相同颜色、相同通道的多于一个的通带。滤光片还可以包括位于不同通道的相邻光谱部分之间的防护带。滤光片还可以包括位于相同通道的相邻颜色之间的阻带。Richards等的美国专利申请序列No.11/804,602和Richards等的美国临时专利申请序列No.60/931,320提供了三维投影系统背景下的相似的通道滤光片的完整讨论，其中每个申请的全部内容在此通过参考的方式并入。

[0037] 在一些设计中，诸如呈现在上述提及的专利申请(专利)中的利用三维光谱分离滤光轮的那些设计中，滤光轮例如被分成两个半部，每个半部包括一个通道滤光片。在本发明的采用滤光轮的实施方式中，滤光轮替代地被分成螺旋状区段(滤光片130例如是多片区的螺旋状光谱分离轮)、或者其它几何特征的区段(例如，放射状滤光片区段)。滤光片130例如定位在投影机的积分杆的输出部处。

[0038] 图3A是根据本发明的实施方式的多片区的螺旋状光谱分离滤光轮300的图。滤光轮300包括：区段310(例如，右通道滤光片)，该区段310具有光谱分离滤光片(例如，与比如右通道投影滤光片通带210-B1、210-B2、210-G1、210-G2和210R相一致的通带)；和区段312(例如，左通道滤光片)，该区段312具有第二光谱分离滤光片(例如，与比如左通道投影滤光片通带212-B、212-G和212-R相一致的通带)。

[0039] 图3A还示出了在滤光轮300上的16×9积分杆的输出部(320和325)的可能的尺寸和位置的轮廓。来自积分杆的光输出通过滤光片300的多个片区，然后以该多片区滤过光照射调制芯片(例如，调制芯片的调制表面)。然后调制芯片按区段同时地调制左通道和右通道图像。这些区段对应于照射调制芯片的滤过光的左通道和右通道的片区。

[0040] 因为滤光片具有旋转速度，所以被光照的区段“滚动”越过调制芯片，并且基于被投影的视频图像的帧速以及像素是否位于由左通道或右通道片区的滤过光所照射的区段内(考虑到滚动速率和滤过光束的形状/尺寸，以及因此滚动越过调制芯片的左滤过区段和右滤过区段的变化位置)来提供激活调制芯片的每个像素的调制数据。

[0041] 图3B示出了根据本发明的实施方式的滤光片的可变的直径尺寸。越高效制造的滤光片利用越少的相对较昂贵的滤光片材料。较小的尺寸d1意味着较小的滤光片总体尺寸和通常较少的滤光片材料。尺寸d2-d3提供了非滤光片填充材料，非滤光片填充材料占据了介于投影机的旋转机构的附连点的周边与积分杆输出部的大致开始位置之间的空间。积分杆输出部和滤光片材料包含大致d1-d2的区域。直径d3匹配于旋转的附连点(并且，基于投影机的设计，匹配于投影机的附连点的形状和特征)。通过匹配于附连点和改变滤光片材料的量(改变直径d1和d2)以覆盖积分杆输出部(或者在光路内、旋转机构处的其它光束)，根据本发明的滤光轮可以改装于现有的投影机设计。

[0042] 图3C示出了根据本发明的实施方式的放射状设计的滤光轮。如图3C中示出的，交替的滤光片区段310和321(分别对应于右通道和左通道的滤光片)从滤光轮的中心径向地延伸。积分杆输出部320被示出为由大约两个滤光片区段(一个全区段，以及一个滚进区段和一个滚出区段)覆盖。但是，滤光片区段可以是不同的尺寸，在任意给定的时间在输出部上方有任意数目的区段(两个或更多)。也可以采用其它形状的滤光片区段，伴随着匹配于“滚动”越过调制表面的滤过光的通道的调制数据的对应变化。

[0043] 图4是根据本发明的实施方式的积分杆400的输入端的图。积分杆400包括反射光的镜状部分440。光照束430是例如来自灯箱110的输入光。在一个实施方式中，镜状部分是位于光杆的输入端处的镜子，该镜子反射已经向上游朝积分杆的输入端反射的光。该再反射使得反射光定向成回到积分杆的输出端(并且进一步向下游朝滤光片和调制器定向)。在另一个实施方式中，镜状部分还拦截从光源(例如，灯箱110)入射到该镜状部分上游侧的光，然后可将这些光反射回灯箱中。这种反射旨在提高光路的效率。

[0044] 图5是根据本发明的实施方式的左通道和右通道滤光的示图。滤光轮500被示出沿逆时针方向旋转。交替的右通道滤光片区段(例如，滤光片区段510a、510b等)和左通道滤光片区段(例如512a、512b等)滚动越过积分杆输出部520，产生光束，光束的横截面包括随着时间滚动的光的片区(并且包括左通道滤过光和右通道滤过光)。然后分区的光束照射一个或多个调制该分区光束的调制芯片。

[0045] 在示出的实施方式中，左通道滤光片和右通道滤光片都同时出现在光路中，而滤光轮在帧周期期间旋转。并且，大约1/2的滤光轮图像是左图像而1/2是右图像。改变调制芯片格式，使得被调制的左图像的一部分“滚动”越过调制表面的像素。用于左图像的调制数据——对应于由左通道滤过光照射的调制表面的像素——激活被照射的像素。右图像和右通道滤过光发生类似的过程。

[0046] 至少一些从色轮的左区段反射、重新进入积分杆的光由位于积分杆的输入部处的镜子反射，并且该反射光中有一些通过滤光轮的右部分，从而增加了借助于非反射构型通过右通道的光。至少一些从色轮的右区段反射、重新进入积分杆的光也由位于积分杆的输入部处的镜子反射，并且该反射光中有一些通过滤光轮的左部分，从而增加了借助于非反射构型通过左通道的光。总体来说，这些反射(“光回收利用”)提高了投影系统的光效率。

[0047] 虽然5示出为具有三个作用区段：滚进区段(例如，512b)、滚动区段(例如，510b)、以及滚出区段(例如，512a)。实际上，通过改变螺旋的宽度，可以使用任意数量的区段(例如，具有2、3、4、5、6、7个或更多交替的或变化的滤光片材料规格的区段的单独实施方式)。此外，螺旋的尺寸可以设计成使得积分杆输出部由两个或更多滚动区段加上滚进和滚出区段覆盖。在一个实施方式中，螺旋宽度是相同的或基本相同的。在另一实施方式中，螺旋宽度变化，并且如果以变化的宽度实施，还要给被照射的光调制器提供对应的变化的调制数据。

[0048] 在一个实施方式中，通道之间的光照强度的差别通过调节滤光片的尺寸进行补偿。例如，在左通道可获取的光强度低于右通道可获取的光强度的情况下，提高左滤光片的滤光尺寸，直到实现更好的匹配。还在用于激活调制芯片的编程上提供了对应的变化(例如，同步于更大的滤光片区段通过光路，使左通道的更大部分滚动越过调制表面)。

[0049] 如图3A中示出的，滤光片可以容纳多种尺寸的积分杆输出部。积分杆输出部(例如，320/325)可以例如是积分杆的整个端部或者输出孔。为了更好的效率，积分杆输出部的形状例如设计成与由投影系统投影的最终图像以及调制芯片的调制表面的尺寸成比例。

[0050] 在示出的实施方式中，左通道部分和右通道部分都包括至少全部的三原色，并且，利用示例性的滤光片，至少一个通道包括在同一颜色中的多于一个的波长通带(例如，右通道包括多于一个蓝光通带)。但是，基于本发明的原理，可以制出包括连续的红色、绿色和蓝色(或者其它的原色和/或混合色)的图像的其它配置，其中每个图像都同时包括左通道波段和右通道波段。

[0051] 图6是根据本发明的实施方式的可选积分杆600的图。镜子位于积分杆输入部的未由灯箱照射的部分处。积分杆600的输入端包括反射表面610(例如，100％的反射表面)和输入孔625。输入端反射表面610可以如上面参照图4所描述地进行构造。

[0052] 积分杆600还包括输出端反射表面620(例如，100％的反射)和输出孔630。输出孔例如通过不给该孔涂覆任何的反射材料构造而成。积分杆本体可以涂覆例如镀银材料或者其它材料，从而确保接近或等于100％的内部反射以及在积分杆内的少量损失或无损失。

[0053] 输入孔625允许光射入到积分杆中。两个可能的光路被示出，第一光路602由积分杆本体的内部反射并且离开输出孔630。第二光路604由输出端反射表面620反射，之后由积分杆本体和输入端反射表面610内部地反射而到达离开输出孔的路径上。在光柱离开输出孔之前，可以发生在积分杆本体和/或输出端反射表面和/或输入端反射表面上的任意数目或组合的反射。

[0054] 图7是根据本发明的实施方式的双投影系统700的图。通过服务器780从存储在磁盘驱动器740上的(或者从合适的网络或传输接收器接收的)数据导出、解码、再现或者重新构造左通道图像和右通道图像。也可以实施上面引用的专利申请中描述的色彩校正。如果被采用，色彩校正例如在一个通道接一个通道的基础上进行并且根据那些像素由对应通道的滤过光进行照射而被实施于调制芯片的激活数据(例如，由左通道光照射的像素被施加左通道颜色校正数据)。

[0055] 解码的色彩校正(如可应用)的左通道图像和右通道图像然后同时地并且部分从第一投影机705A部分从第二投影机705B投影到屏幕710上，用于通过眼镜715观看。第一投影机中的投影滤光片720具有至少两个如上述实施方式中的任意一个所描述的通带。第二投影机中的投影滤光片725具有至少两个如上述实施方式中的任意一个所描述的通带。每个投影机的光源由其投影滤光片过滤然后照射投影机内的调制器。

[0056] 两个投影机中的每个调制器上的光照包括来自左通道和右通道的波长的光。两个投影机的滤光片(和调制器)可以同步，使得两个投影机投影相同的图像。但是，在一个实施方式中，在分开的投影机中相同的对应位置处的滤过光照射的像素和调制芯片激活数据反向同步。

[0057] 在三维的左通道和右通道系统中，一旦来自两个投影机的图像结合，这种反向同步导致在任意特定时间生成完整的左图像和右图像。相反，当在具体时间在无反向同步的情况下结合投影图像时，只有部分的图像呈现给每一只眼睛。

[0058] 作为进一步的示例，在反向同步中，可以通过左通道滤过光照射一个投影机中的每个调制器的半个调制表面，并且通过用于左通道图像的调制数据激活由左通道滤过光照射的像素。通过右通道滤过光照射每个调制器的另外半个调制表面并且通过右通道图像数据激活由此照射的像素。然后反向地照射和激活另一个投影机的调制器。结果，如果用于一个投影机中的左通道的50％的调制器是调制表面的“上”半部，那么另一个投影机利用其用于左通道的调制表面的“下”半部。当调制表面被分解成多个部分时，通道之间存在着相同的关系，其中，例如，两个或更多区段的“滚动”的左通道滤过光照射调制表面的两个或更多“滚动”区段并且并行于一个或多个区段的“滚动”的右通道滤过光(在一个投影机中根据左通道照射和激活的调制器的区段在另一个投影机中根据右通道进行照射和激活)。

[0059] 无论由特定通道使用的调制表面的百分比如何，在反向同步的配置中，生成每个通道的完整图像的都是来自于两个投影机的图像的总和(可工作系统使得例如在一个投影机的25％的调制表面由左通道使用的情况下另一个投影机利用其75％的调制表面调制余下的左通道图像)。反向同步例如可以通过每个投影机中滤光片的不同的相对位置以及向每个调制器提供合适的调制数据而实现。

[0060] 这样一种系统是双投影机主动系统(active system)，其中，主动部是反向同步的左通道“滚动”和右通道“滚动”。典型地，在无反向同步的情况下，需要每帧两滚或更多滚的滚动速度以将闪烁降低到可接受的水平。但是，反向同步减少了闪烁，容许使用较慢的左/右通道滚动速度(例如，可以采用每帧一滚)，而较慢的滚动速度需要的调制器的转换也较少。

[0061] 眼镜715包括分别设置在眼镜的左镜片和右镜片上的左通道观看滤光片和右通道观看滤光片。观看滤光片例如是包含投影滤光片中对应通道的各个通带的多个通带。

[0062] 图8是根据本发明的实施方式的非旋转光回收利用系统800的图。积分杆801由光源(例如，灯箱)805照射。输入孔由镜子810围绕。第一通道滤光片815和第二通道滤光片820定位在积分杆的输出部(例如，输出孔)处。来自于第一通道滤镜815或第二通道滤光片820的反射光通过在镜子810和/或积分杆侧面上的进一步的反射进行“回收利用”。

[0063] 反射光有机会通过与将其朝镜子810反射回去的通道滤光片相对的通道滤光片(例如，光柱830最初被第一通道滤光片815朝向镜子810反射并且在积分杆内、包括镜子810上多次反射，然后通过第二通道滤光片820离开积分杆)。未能照在可通过的通道滤光片上的光再次反射，从而又提供了另一次穿过适合的通道滤光片的机会。

[0064] 然后穿过第一通道滤光片815的光循着去往用于第一通道的调制器的路径(例如，经由镜子835通过第二积分杆855的反射)。穿过第二通道滤光片820的光循着去往用于第二通道的调制器的路径(例如，经由镜子840通过第三积分杆860的反射)。调制器例如是三片式DLP。调制器例如分别调制三维图像的左图像和右图像。

[0065] 在利用非旋转光回收利用系统的单投影机系统中，左调制图像和右调制图像被再次结合然后通过投影镜头投影到用于观看的屏幕上。例如，1/2的调制芯片用于调制左通道图像，而另外1/2的调制器用于调制右通道图像。然后利用与在“双片”电影放映机(“dual strip”film projectors)中使用的光学系统类似的光学系统将左通道光路和右通道光路结合成单个的三维光路。

[0066] 关于在此描述的其它的实施方式，在屏幕上的投影例如是背投影构型或者是正投影构型。可选择地，单独的投影镜头可以构造成分别用于左通道和右通道。利用非旋转光回收利用系统的双投影系统利用两个投影机，这两个投影机分别将左通道图像和右通道图像同时投影到相同的屏幕上，用于提高亮度。

[0067] 虽然在这里已经参照使用DLP调制器的投影机对本发明进行描述，但是可以利用其它类型的调制器，包括LCoS。在对本发明的优选实施方式的描述中，出于清楚的目的采用了特定的术语。但是，本发明并不旨在受限于所选定的具体术语，并且可以理解的是每个特定元素都包括所有以类似方式操作的技术等同物。此外，发明人意识到目前未知的新发展的技术也可以替代所描述的部件因此也不脱离本发明的范围。所有其它描述的物件，包括但不限于积分杆、镜子、滤光片等，也应该根据任意的和所有可利用的等同物进行考虑。

[0068] 本发明的部分可以利用根据本公开的教示编程的常规的通用或专用数字计算机或者微处理器方便地实施，这对于计算机领域的普通技术人员来说是显而易见的。

[0069] 可以由熟练的程序员基于本公开的教示容易地准备合适的软件编码，这对于软件领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明也可以通过应用专用集成电路的准备或者通过将常规元件电路的合适网络相互连接而实现，这对于本领域的普通技术人员来说是基于本公开显而易见的。

[0070] 本发明包括计算机程序产品，该计算机程序产品为在其上或在其中存储有指令的存储介质，这些指令能够用于控制或使计算机执行本发明的任意过程。存储介质可以包括但不限于任意类型的盘，其中包括：软盘、微型碟片(MD’s)、光盘、DVD、HD-DVD、Blue-ray、CD-ROMs、CD或DVD RW+/-、微硬盘、以及磁光盘、ROMS、RAMs、EPROMs、EEPROMs、DRAMs、VRAMs、闪存装置(包括闪卡、存储棒)、磁卡或光卡、SIM卡、MEMS、纳米系统(包括分子存储ICs)、RAID装置、远程数据存储/存档/仓库、或者任意类型的适于存储指令和/或数据的介质或装置。

[0071] 本发明包括存储在任意一种计算机可读介质上的软件，用于控制通用/专用计算机或微处理器的硬件，并且用于使得计算机或微处理器能够与使用人员或者其它利用本发明结果的机构互动。该软件可以包括但不限于设备驱动器、操作系统、和用户应用软件。最后，该计算机可读介质还包括如上所述的用于执行本发明的软件。

[0072] 包括在通用/专用计算机或微处理器的程序(软件)中的是用于执行在此描述的以下教示的软件模块：包括但不限于视频解码和用于调制的帧数据的准备、颜色处理、同步滤光片、通过“滚动”的左通道和右通道图像数据同时激活调制芯片、双投影系统中投影的图像的定时和同步、使滚动的调制数据与可变的滤光片尺寸匹配、以及根据本发明的过程的结果的显示、存储或通信。

[0073] 本发明可以适当地包含、包括、或基本上包括任意元素(本发明的各个部件或特征)和它们的等同物。此外，在这里说明性地公开的本发明可以在缺少任意元素的情况下实施，无论是否在此特意地公开。显然，根据以上的教示，本发明的多种改型和变型是可能的。因此可以理解的是在所附权利要求的范围内，本发明可以以不同于在此具体描述的方式实施。

[0074] 列举的示例实施方式

[0075] 因此，本发明的实施方式可以涉及在下面列举的示例实施方式中的一个或多个，其中每个实施方式只是示例，并且如上文提供的任意其它相关的论述那样不应该被解释为对下面进一步提供的现有的或者后来修改、替换或添加的任意权利要求进行限制。类似地，这些示例不应该被认为对任意相关的专利和/或专利申请(包括任意的外国或国际的对应的申请和/或专利、分案、续案、再版等)的权利要求进行限制。

[0076] 一种滤光片，包括构造用于在三维投影系统的左通道和右通道中使用的多个螺旋状滤光片。

[0077] 其中，所述螺旋状滤光片包括光谱分离滤光片。

[0078] 其中，所述光谱分离滤光片包括：一组构造用以使光通过的第一通道通带、一组构造用以使光通过的第二通道通带、以及一组防护带，所述防护带构造用以阻挡不同通道的相邻通带之间的光。

[0079] 其中，所述光谱分离滤光片还包括至少一个阻带，所述阻带位于相同通道的相邻颜色之间并且构造用以阻挡所述相邻颜色之间的光。

[0080] 其中，所述光谱分离滤光片中的至少一个包括三种可见光的通带：第一通带，所述第一通带构造成仅使第一颜色的光通过；第二通带，所述第二通带构造成使两个相邻光谱颜色的光通过，所述两个相邻光谱颜色的光包括第二颜色的光和所述第一颜色的光；以及第三通带，所述第三通带构造成使两个相邻光谱颜色的光通过，所述两个相邻光谱颜色的光包括第三颜色的光和所述第二颜色的光。

[0081] 其中，使相邻光谱颜色的光通过的所述通带中的至少一个包括凹口，所述凹口分离所述相邻光谱颜色，并且所述通带不通过所述凹口。

[0082] 其中，所述光谱分离滤光片中的第一光谱分离滤光片包括波长为大约400nm到440nm、484nm到498nm、514nm到528nm、567nm到581nm、以及610nm到623nm的通带。

[0083] 其中，所述光谱分离滤光片中的一个包括波长为大约455nm到471nm、539nm到556nm、以及634nm到700nm的通带。

[0084] 一种方法，包括以下步骤：

[0085] 以具有三维图像的第一通道的特征的光照射光调制器的第一部分；和以具有三维图像的第二通道的特征的光照射所述光调制器的第二部分；其中，照射所述光调制器的所述第一部分的所述步骤和照射所述光调制器的所述第二部分的所述步骤同时地进行。

[0086] 其中，所述照射的步骤包括使螺旋状滤光片在投影机光路中快速旋转。

[0087] 其中，所述螺旋状滤光片包括光谱分离滤光片，每个所述光谱分离滤光片包括至少一组主通带。

[0088] 其中，所述螺旋状滤光片包括光谱分离滤光片。

[0089] 所述方法还包括回收利用来自所述螺旋状滤光片的反射光的步骤。

[0090] 一种投影机，所述投影机包括滤光轮，所述滤光轮又包括至少一组螺旋状光谱分离滤光片。

[0091] 所述该投影机还包括定位于所述滤光轮与光源之间的积分杆，其中，所述积分杆包括镜子，所述镜子构造成将未能通过所述光谱分离滤光片中的第一光谱分离滤光片的部分光以及未能通过所述第二组光谱分离滤光片的部分光反射回到所述滤光片。

[0092] 所述投影机还包括光调制器，所述光调制器定位成同时地拦截由至少一组所述螺旋状光谱分离滤光片中的两个所过滤的光。

[0093] 所述投影机还包括光调制器，所述光调制器定位成同时地拦截由多于至少一组所述螺旋状光谱分离滤光片所过滤的光。

[0094] 其中，所述投影机是包括至少一对光谱分离眼滤光片的系统的一部分。

[0095] 一种滤光片，所述滤光片包括滤光片片区，每个所述滤光片片区包括多个光谱分离滤光片，所述多个光谱分离滤光片分别构造用于在三维投影系统的左通道和右通道中使用。

[0096] 其中，所述滤光片包括滤光轮，并且所述滤光片片区包括在所述滤光轮上径向地向外延伸的光谱分离滤光片。

[0097] 其中，所述滤光片安装在包括积分杆的投影系统中，所述积分杆具有反射孔，所述反射孔构造成回收利用由所述滤光片反射的光。

[0098] 其中，所述滤光片包括滤光轮，并且，所述滤光片片区是螺旋状的并且在所述滤光轮上互相啮合，所述滤光片安装在包括积分杆的投影系统中，所述积分杆具有反射孔，所述反射孔构造成回收利用由所述滤光片反射的光。

[0099] 一种投影系统，所述投影系统包括第一投影机，所述第一投影机构造成投影第一通道图像和第二通道图像的至少一部分，并且通过将未被其中一个通道使用的光谱部分重新定向到另一个通道而回收利用该未被使用的光谱部分。

[0100] 其中，所述投影机构造成以“双片(dual-strip)”方式调制将要投影的光。

[0101] ，所述投影系统还包括第二投影机，所述第二投影机构造成投影所述第一通道图像和所述第二通道图像的至少一部分，并且通过将未被其中一个通道使用的光谱部分重新定向到另一个通道而回收利用该未被使用的光谱部分。

[0102] 其中，由所述第一投影机投影的图像反向同步于由所述第二投影机投影的图像。

[0103] 一种双投影系统，包括第一投影机和第二投影机，所述第一投影机和所述第二投影机都构造成同时地投影第一通道图像和第二通道图像的全色彩部分，并且通过将未被其中一个通道使得的光谱部分重新定向到另一个通道而回收利用该未被使用的光谱部分。

[0104] 其中，所述投影机构造成以“双片”方式调制和投影所述图像。

[0105] 其中，该未被使用的光谱部分被重新定向到相同投影机中的另一个通道上。

[0106] 其中，重新定向的所述光谱部分通过滤光片的反射而重新定向，所述滤光片具有所述光谱从其上被重新定向的通道的特征。

[0107] 其中，所述滤光片是具有滤光片区段的滤光轮，其中，至少一个滤光片区段包括所述第一通道的特征，并且至少一个滤光片区段包括所述第二通道的特征。

[0108] 其中，所述滤光片区段包括螺旋状滤光片区段。

[0109] 其中，所述滤光片区段包括径向延伸的滤光片区段。

[0110] 其中，根据每个通道能够获取的光的量来设计所述滤光片区段的尺寸。

[0111] 其中，由所述第一投影机投影的所述第一通道图像和所述第二通道图像的部分反向同步于由所述第二投影机投影的所述第一通道图像和所述第二通道图像的部分。

[0112] 其中，所述第一通道图像和所述第二通道图像的部分包括滚动部分。

[0113] 其中，所述滚动部分以大约每帧一滚的速率滚动。