[實用新型]基于同步空間光調制器的立體顯示系統

有效

• 申請號: 202120361174.6
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN214540260U
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 何賽靈;李明錦;瑟曼菲利普
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G02B30/24
• 分類號: G02B30/24;H04N13/398;H04N13/385
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種基于同步空間光調制器的立體顯示系統，其特征在于：包括LED背光源、線性透鏡陣列、空間光調制器陣列、線性擴散膜I、線性擴散膜II、圖像顯示屏、視點檢測模塊和同步控制模塊；

線性透鏡陣列，用于控制LED背光源出射的光線方向；

空間光調制器陣列，緊貼于線性透鏡陣列的出射面，用于生成可尋址通光像素窗口，位置根據視區中心坐標唯一確定，由同步控制模塊驅動；

線性擴散膜I，緊貼于空間光調制器陣列的出射面，用于設定空間光調制器出射光線的出瞳擴散方向；

線性擴散膜II，緊貼于圖像顯示屏的入射面，用于將背光的擴散光束均勻地在圖像顯示屏前進行擴散，與線性擴散膜I的擴散方向相同；

圖像顯示屏，為透射式被動顯示面板，用于加載3D視頻；

視點檢測模塊，用于實時獲取觀看者視點的空間坐標，并上傳至同步控制模塊；

同步控制模塊，用于獲取圖像顯示屏面板的同步信號，以同步信號作為觸發信號來確定同步時序，驅動空間光調制器陣列的生成及LED背光源的開關；視點檢測模塊獲取視區中心的空間坐標后，上傳至同步控制模塊；同步控制模塊根據左右視區空間坐標計算生成對應的空間光調制器通光像素窗口，根據圖像顯示屏面板的同步信號同步刷新空間光調制器的通光像素窗口位置。

2.根據權利要求1所述的基于同步空間光調制器的立體顯示系統，其特征在于：所述的LED背光源，由多個LED組成陣列，位于主光軸的矢面，大小與立體顯示區域大小相對應，每行有M個LED，共N行，陣列位置與帶有行間錯位的空間光調制器陣列相對應。

3.根據權利要求2所述的基于同步空間光調制器的立體顯示系統，其特征在于：所述的線性透鏡陣列由多個一維線性透鏡組成，每行LED對應一個線性透鏡，各透鏡共面且位于主光軸的矢面，用于對LED出射光線在垂直方向上進行準直，在水平方向上自由發散。

4.根據權利要求2所述的基于同步空間光調制器的立體顯示系統，其特征在于：所述的線性透鏡陣列與LED陣列的沿主光軸方向距離L應滿足：

其中，觀看者視區中心至線性透鏡陣列沿主光軸方向距離為，線性透鏡陣列中的單個透鏡焦距為。

5.根據權利要求1所述的基于同步空間光調制器的立體顯示系統，其特征在于：所述的空間光調制器陣列，單個空間光調制器為透射式振幅空間光調制器，由單個長寬固定的通光像素窗口構成，其分布位置由視區中心的空間坐標決定，各像素窗口中心與對應線性透鏡陣列中心連線到視點位置；陣列的分布具有行間錯位，使擴散光束在圖像顯示屏平面上的多個擴散光束相結合而形成背光。

6.根據權利要求1所述的基于同步空間光調制器的立體顯示系統，其特征在于：所述的視點檢測模塊的視點檢測速度應與圖像顯示屏的3D視頻立體效果輸出的刷新速度相匹配。

7.根據權利要求1所述的基于同步空間光調制器的立體顯示系統，其特征在于：所述同步控制模塊包含圖像顯示屏面板的同步信號采集模塊、LED背光源驅動模塊和空間光調制器陣列驅動模塊，同步信號采集模塊用于采集圖像顯示屏面板的同步信號及像素數據，LED背光源驅動模塊根據同步信號觸發輸出背光源的驅動信號，空間光調制器陣列驅動模塊負責根據同步信號觸發在特定位置生成通光像素窗口。

8.根據權利要求7所述的同步信號采集模塊，其特征在于：所述同步控制模塊中的同步信號采集電路用于采集圖像顯示屏面板傳輸數據中的垂直同步信號、水平同步信號、數據使能信號、像素時鐘信號和像素數據信號，同步控制模塊結合相關信號對3D視頻播放起點時刻進行判斷，依據同步信號及時鐘信號設定系統的同步時序。