[發明專利]一種高幀頻真彩色高分辨投影顯示方法

有效

• 申請號: 200810059063.9
• 申請日: 2008-01-09
• 公開（公告）號: CN101217672A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 李海峰;劉旭;姜文鋒
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31;G03B21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于光電子顯示技術領域，特別光電投影顯示，三維顯示、體三維顯示以及高幀頻顯示器，硅上液晶顯示器，數字微鏡顯示器等應用場合。目的是通過光學編碼將最高幀頻時僅具有亮暗兩態的彩色投影儀變成二進制數字灰度或真彩色的投影顯示系統。

背景技術

現代三維顯示技術的發展的一個重要趨勢就是真實三維顯示，以體三維顯示為代表的真三維顯示成為發展的主流。在體三維顯示中，每秒鐘需要至少8000到10000幀圖像，即需要高幀頻、高分辨的顯示器，因為三維空間顯示需要大量的體數據，因此當前高幀頻投影顯示器在滿足體三維幀頻顯示的情況下，已經無法滿足彩色顯示的需求，因此需要發展一種能夠在保持高幀頻下實現真彩色顯示的投影顯示器。

另一方面，現代投影顯示用的圖像發生器，特別是MEMs型的空間光調制器，其調制僅有開和關兩種狀態，彩色的實現主要是依靠這些空間光調制器的開關速度很快，利用多個開關脈沖產生灰度。當空間光調制器的開關速度相對于應用較慢時，我們就無法采用開關的脈沖數進行灰度調制的方法，否則就會影響幀頻，影響動態顯示的效果。在MEMs器件響應速度和分辨率受技術、工藝等條件的限制，而無法實現較大跨越的情況下，器件本身就限制了它在應用上的擴展。

這就需要一種新型的能夠將使用開關兩態空間光調制器的顯示組合出具有與MEMs器件相同的幀頻和分辨率的彩色灰階的全彩色顯示的方法，即在不影響幀頻數和分辨率的情況下，利用開關型的空間光調制器實現全彩色顯示的方法。本專利就是針對這一需求提出的一種利用高幀頻的開關型空間光調制器，構造高幀頻高分辨真彩色投影顯示的方法。

發明內容

本發明提出了一種高幀頻真彩色高分辨率投影顯示方法。

高幀頻真彩色高分辨投影顯示方法，利用多臺具有光強二值化特征的圖像發生器(1)的投影顯示儀(1-1、1-2、1-3、……)，使它們的圖像完全重合在投影屏幕(3)上，并使每臺投影儀到達目標區的光強按2的密次方進行光學編碼，形成具有2ⁿ的灰度圖像(n為投影系統臺數)。

同理，每臺投影儀均為光強二值化特征型的紅、綠、藍三個圖像發生器(6、7、8)構成的彩色二值化投影系統時，使它們的圖像完全重合在投影屏幕上，并使每臺投影儀到達目標區的光強按2的密次方進行光學編碼，則每種顏色可以形成具有2ⁿ種灰度，可形成總共2ⁿ×2ⁿ×2ⁿ種顏色的圖像。

利用投影儀和分光鏡(2-1、2-2、2-3、……)通過空間排布組合，任意一臺投影儀的圖像都經過其后面的所有分光鏡的折射和反射，并保證多臺的投影圖像完全重合在投影屏幕上，構成2⁰、2¹、2²、2³等比規律變化的光強組合。

投影儀與分光鏡的排布組合中為了保證分臺的共軛距相同，可以使相同的投影儀投影距離相同來實現；也可以使每臺投影儀的投影鏡頭焦距不同而投影儀與分光鏡的距離相同來實現；還可以在投影儀相同并且投影儀與分光鏡的距離也相同的情況下，每個分光鏡的后側加一個望遠透鏡組(11)來實現(最后一個分光鏡后側可以加，也可以不加)。

投影儀與分光鏡的排布組合，其在系統中使用的分光鏡具有可見光區(410nm-690nm)寬帶的半透半反特性，即寬光譜的50％中性分光。圖像發生器可以為空間光調制器，如數字微反射鏡器件(DMD)、反射型液晶空間光調制器(LCOS)等。

本發明提出的高幀頻真彩色高分辨率投影顯示方法，不會以降低空間光調制器幀頻或減少像素為代價，使得組合系統可以獲得高幀頻的高分辨真彩色的投影顯示。

附圖說明

圖1?基本投影顯示系統原理結構圖示意圖；

圖2?兩臺投影儀的分光鏡合成4灰階系統圖；

圖3?三臺投影儀與分光鏡組合3bits灰度投影顯示系統圖；

圖4?n臺投影儀與n個分光鏡組合n?bits灰度投影顯示系統圖；

圖5?真彩色系統組合結構圖；

圖6?本方法的對稱排列方式示意圖；

圖7?本方法的其它保證共軛距相同的排列方式；

具體實施方式