[發明專利]導光圖像放大屏幕

有效

• 申請號: 200710176403.1
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101140341A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 白建榮;樊勝利;李洪林;張永玲;顏磊
• 申請（專利權）人: 北京同方瑞博數字技術有限公司
• 主分類號: G02B6/06
• 分類號: G02B6/06;G02B6/04;G09F9/305
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于視頻技術領域，如視頻無縫拼接技術，視頻大屏幕拼接適用于視頻監控、作戰指揮、模擬仿真、電視臺、展覽、大型公共演示等場所，用途非常廣泛。

技術背景

目前市場上的視頻拼接縫隙小的拼接模式主要是背投式和等離子拼接，被投式包括DLP光機背投式，受限于光機的亮度，主要尺寸規格為50英寸、60英寸、67英寸，拼接縫隙大約在1.5毫米；第二種是超大屏幕拼接，屏幕尺寸一般為84英寸、100英寸、120英寸、150英寸，屏幕拼縫一般在5毫米左右；第三種是CRT背投拼接模式，受限于CRT投影槍的亮度，一般拼接單元的尺寸都在60英寸以內，拼接縫隙在3～5毫米之間。2004年以后出現的韓國歐利安等離子拼接，拼接縫隙5毫米。這兩種細縫拼接模式是目前市場上較先進的拼接模式，但都無法達到徹底消除物理拼縫，而實際的光學拼縫比物理拼縫還要大，圖像仍然存在被拼接縫隙分割的現象，圖像類似積木的感覺非常明顯，影響了圖像的連續性、完整性和觀看的效果。盡可能減少直至徹底消除圖像拼接的物理拼縫和光學拼縫是視頻大屏幕拼接研發的方向。

光纖已經廣泛應用于通訊信號傳輸領域視頻信號傳輸領域，光纖的導光和導像性能在醫學、玩具和特殊照明領域也得到了比較廣泛的應用。專利200410091097.8和200410091098.2發明者介紹了一種利用光纖消除拼接縫隙的方法，屬于光纖在導光和導像領域的應用設想，其基本組成是圖像分割模塊、圖像平移模塊和圖像還原模塊，其模塊組合在利用常規的拼接方法勢必會造成圖像的模塊化，形成新的拼接細縫，破壞圖像的完整性，采用高精密的拼接方法又會造成拼接成本的急劇上升，增加了消除拼接縫隙方法的技術實施難度和推廣難度。專利CN1099175A發明者介紹了一種利用光纖制作平面直角電視的方法，也屬于光纖在導光和成像領域的應用設想，描述了利用光纖可以制做類似放大鏡式的放大圖像的方法，其特征在于需要制做特殊一頭細一頭粗的兩端截面積不同的光纖，其成功實施的難點在于制做同規格的兩端截面積不同的光纖的制造成本太高而且發明者沒有考慮到光纖變徑會增加光纖導光過程中的光損失以及對屏幕視角、屏幕增益等影響等核心問題。上述的專利發明者對于利用光纖解決消除拼縫和制造平面直角電視提出了很好的思路，對于本發明有很大的啟示作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種導光圖像放大屏幕，利用光纖的導光原理，旨在說明一種利用光纖的可彎曲導光的性能，實現了消除視頻圖像拼接物理拼縫和光學拼縫的效果。

本發明的原理是整個圖像的各像素點光源光線束經過有續排列的光纖傳導到各個光纖相對應的微鏡后，像素光線束經過微透鏡后再次轉化為像素點光源，像素點光源在微鏡層前端發散并融合形成圖像。

本發明由前端透光層、光纖傳導層、微鏡層和后端透光層四層復合組成，其中微透鏡層是圖像的放大透鏡，微鏡層直接附著在光纖頭頂端，光纖傳導層的光纖直徑可以是勻徑的也可以是粗細變徑的，后端(成像面)透光層可以添加黑色素和防眩光表面以增加屏幕對比度并防止屏幕反光。

本發明用于視頻無縫拼接領域的基本原理是利用光纖的導光性能，將屏幕圖像或投影機圖像的像素點光線束通過光纖傳導，將圖像像素點從截面積小的一端傳輸到截面積更大的另一端，像素光線束通過微鏡的放大，在截面積大的另一端形成有一定發散角的、放大的與入射光線束一一對應的像素點光源，像素點光源在后端透光層后發散并融合形成均勻放大的圖像。在設計上可以根據屏幕四周無圖像邊框的大小，設計成具有5～100mm厚度的梯形體，形成可以用于與屏幕后邊拼接框架相連接而又不影響圖像傳輸的，成像面放大圖像的寬、高尺寸大于受光面寬、高的尺寸0～5mm，，在厚度方向上是梯形體的導光放大成像屏幕，從而達到消除屏幕拼接縫隙的目的。

本發明要求光纖的堆集時，導光圖像放大屏幕前端的每一根光纖的相鄰光纖位置和該光纖在屏幕后端對應的相鄰光纖位置和前端相鄰位置是完全一樣的，前端和后端的光纖的相鄰關系是完全一樣的一一對應關系。受光面采用密集堆積方式，光纖的堆積越緊，屏幕受光的導過率越高，光損失越少，圖1是屏幕在最高透光情況下光纖的排列或堆集方式，圖2是密集亂排的光纖排列方式；圖3是平行排列的光纖排列方式。

圖4是成像面內側光纖與微鏡接觸面在選用勻徑光纖時的光纖堆積情況。