[實用新型]光處理裝置和高幀頻灰度顯示成像裝置

有效

• 申請號: 201220344151.5
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN202710910U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 耿征
• 申請（專利權）人: 耿征
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G03B21/20;G02B7/00;H04N9/31
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 雷志剛;潘士霖

技術領域

本實用新型涉及顯示技術，特別是涉及一種光處理裝置和一種高幀頻灰度顯示成像裝置。

背景技術

裸眼式真三維顯示有多種顯示模式及相關技術，大體包括體三維（volumetric3D?display），光場三維（Light?Field3D?Display），全息三維（Holographic3D?Display）等。高速投影成像引擎是這些真三維顯示模式共同需要的一項核心技術，用以產生每秒千乃至數萬幅高清晰度二維灰度或者三維彩色圖像的投影，通過真三維顯示的機理，轉換成為動態高清晰度真三維顯示圖像。高速投影成像引擎可以采用反射式空間光調制器。反射式空間光調制器包括DLP（Digital?Light?Processing）和LCOS（Liquid?Crystal?on?Silicon）等。現有DLP投影成像技術本身可以產生每秒數萬幅黑白二維圖像的投影，每幅圖像只有0／1灰度。為了產生出具有多個灰度等級的圖像，現有技術利用“脈沖寬度調制（PWM）”方法。

圖1說明現有“脈沖寬度調制”方法的工作原理。以TI（Texas?Instruments)生產的Discovery4100系列DLP芯片(0.7”or0.55”XGA)為例，它可以產生出最高每秒32,550幅黑白圖像投影。用Tc表示其芯片周期，則T_c＝1／32550秒。為了產生8位亮度級別（2⁸＝256個亮度）的圖像，現有“脈沖寬度調制”技術需要利用256個芯片周期。具體地說，將每一幀8位亮度級別的圖像需要用256個芯片周期來產生。在此情況下，幀周期T_f與芯片周期T_c的關系為

T_f=256T_c????(1)

在這256個芯片周期中，芯片像素“ON”的時間（芯片周期個數）與該像素的亮度等級成正比。基于人眼的視覺暫留效應，觀察者可以看到具有256個亮度級的圖像。

根據公式（1），4100系列DLP芯片（Tc＝1／32550秒）最多每秒可以產生127幀（＝32550／256）8位亮度等級圖像。這樣的幀率，與真三維顯示所需要的每秒數千幅亮度圖像的要求相差甚遠。比如，用這樣的方法生成體三維顯示，其三維圖像刷新率僅為每秒一幅（假設體三維圖像為127層），不能達到實時動態顯示（三維圖像刷新率需要達到每秒24幅以上）。

實用新型內容

在下文中給出關于本實用新型的簡要概述，以便提供關于本實用新型的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本實用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實用新型的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本實用新型的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本實用新型的一個主要目的在于提供一種光處理裝置和一種高幀頻灰度顯示成像裝置，有利于改善三維圖像實時動態顯示的效果。

根據本實用新型的一方面，一種光處理裝置，包括：光源、光源亮度調節裝置和數字光處理模塊；

其中：

所述光源為激光光源，用于產生第一色光；

所述光源亮度調節裝置，用于接收所述第一色光，并將所述第一色光調節為以一定亮度等級分布的第二色光并輸出；

所述數字光處理模塊位于所述光源亮度調節裝置的輸出光路上，用于接收所述光源亮度調節裝置輸出的第二色光，將所述第二色光調制為第三色光輸出。

根據本實用新型的第二方面，一種高幀頻灰度顯示成像裝置，包括光處理裝置和投影光學元件；所述投影光學元件位于所述數字光處理模塊的輸出光路上，用于接收所述數字光處理模塊輸出的第三色光，并將所述第三色光投射至屏幕上顯示。

采用本實用新型的光處理裝置和高幀頻灰度顯示成像裝置，與現有的脈沖寬度調制（PWM）技術相比，得到同樣數量的亮度等級所需要的處理周期少，因而可以在相同單位時間周期之內產生更多數量的幀。

附圖說明

參照下面結合附圖對本實用新型實施例的說明，會更加容易地理解本實用新型的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本實用新型的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。

圖1為現有“脈沖寬度調制”方法的工作原理示意圖；

圖2為本實用新型的光處理裝置的一種實施方式的結構圖；

圖3為本實用新型的光處理裝置的第二實施方式的光強濾波器旋轉輪的結構示意圖；