專利名稱：光譜分光的立體顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于光譜分光的立體顯示方法
背景技術(shù)：
近年來，隨著阿凡達(dá)3D電影的熱播帶動(dòng)了 3D產(chǎn)業(yè)的極大發(fā)展，3D電視，3D投影等 3D顯示產(chǎn)品也層出不窮，其中主流的立體顯示技術(shù)是主動(dòng)快門式或者被動(dòng)偏光式兩種。在這一兩年內(nèi)迅速普及，部分3D顯示產(chǎn)品也降到了與2D顯示產(chǎn)品接近的價(jià)格區(qū)間，逐漸在商務(wù)會(huì)議，大型展示，家庭娛樂等很多方面占據(jù)了一席之地。但是目前的主流立體顯示技術(shù)仍然有一定的缺陷性，主動(dòng)快門式技術(shù)使得3D亮度只有2D亮度的20%左右，而被動(dòng)偏光式技術(shù)使得或者分辨率減半或者偏光式投影還需要額外的金屬幕配合。因此，切換3D、2D模式時(shí)如何能夠做到不改變圖像亮度、畫質(zhì)，仍然是一大課題需要解決，這樣才能更好推進(jìn)3D產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供光譜分光的立體顯示方法，兩組波長相近但不相同的單色光源，組成兩個(gè)相近的色域空間以及經(jīng)過色彩管理系統(tǒng)調(diào)制后的混合光具有相同的亮度、色溫和畫質(zhì)表現(xiàn)，光源經(jīng)過光信息調(diào)制器以后，不同波長的兩組光源分別呈現(xiàn)出不同信息的圖像，在佩戴相應(yīng)光譜分光特性的眼鏡以后左右眼分別看到各自的圖像，從而在大腦中合成立體圖像。本發(fā)明是新型的立體顯示方法，利用這個(gè)方法可以使左右眼交叉干擾幾乎為零， 實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的立體效果，同時(shí)還能達(dá)到與2D顯示時(shí)候同樣的圖像質(zhì)量。本發(fā)明是光譜分光的立體顯示方法，既適用于投影領(lǐng)域，也適用于平板顯示領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明提供的第二實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明提供的第三實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明提供的第四實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明提供的立體顯示方法的眼鏡光譜分光特性曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明，舉以下較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)描述如下。 請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法的結(jié)構(gòu)示意圖。紅色LED 芯片組11是兩組波長相近的紅色LED單芯片的組合，他們的光輸出基本相同，主波長差稍大于兩半波長范圍之和；綠色LED芯片組12是兩組波長相近的綠色LED單芯片的組合，他們的光輸出基本相同，主波長差稍大于兩半波長范圍之和；藍(lán)色LED芯片組13是兩組波長相近的藍(lán)色LED單芯片的組合，他們的光輸出基本相同，主波長差稍大于兩半波長范圍之和。不同波長的LED芯片分別被控制開關(guān)。紅綠藍(lán)光源經(jīng)過合色棱鏡以后通過投影光學(xué)引擎的均光和中繼系統(tǒng)，再照射到光信息調(diào)制器DMD14上。色彩管理系統(tǒng)分別對(duì)兩組紅綠藍(lán)光源進(jìn)行管理和控制，使得兩組光源同一時(shí)間只有一組開啟另一組則關(guān)閉，且兩組光源有相同的亮度和畫質(zhì)表現(xiàn)。光信息調(diào)制器與光源的開關(guān)時(shí)間同步，分別調(diào)制兩組光源的信息， 通過投射鏡呈現(xiàn)出不同信息的圖像來。左右眼的眼鏡鏡片是具有不同光譜分光特性的，鏡片根據(jù)波長來選擇是否讓光源通過，光譜分光特性如圖5所示。圖5橫軸表示可見光波長， 縱軸表示透過率，橫軸上坐標(biāo)點(diǎn)分別表示紅綠藍(lán)LED主波長，鏡片的截止波長在兩相近LED 主波長之間。左眼鏡片可以讓帶有左眼圖像的一組光源通過且阻止另一組光源通過，而右眼鏡片與左眼鏡片相反，僅讓帶有右眼圖像的一組光源通過。從而可以在大腦合成立體圖像。應(yīng)當(dāng)理解，兩組光源根據(jù)主波長不同可以有多種搭配組合，相對(duì)應(yīng)眼鏡的分光特性也會(huì)不同，這些都不脫離本發(fā)明的范圍。還可以理解，光信息調(diào)制器根據(jù)光學(xué)引擎的設(shè)計(jì)需要可以是DMD，還可以是IXD，LCoS,這些改變都不脫離本發(fā)明的范圍。請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明提供的第二實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法的結(jié)構(gòu)示意圖。 由LED芯片組或者激光光源器件或者兩種光源的組合共同組成了光源組合器件21，其中紅色光源211與212，或綠色光源221與222，或藍(lán)色光源231與232的光輸出基本相同，主波長差稍大于兩半波長范圍之和。對(duì)于同一組LED芯片組，每個(gè)LED芯片的主波長是相同的。 經(jīng)過均光和中繼后照射到光信息調(diào)制器LCoSM上。采用與第一實(shí)施例相同的色彩管理系統(tǒng)方法和同步控制光源開關(guān)分時(shí)處理信息的方式，分別調(diào)制兩組光源的信息通過投射鏡呈現(xiàn)出不同信息的圖像來。佩戴相應(yīng)的光譜分光眼鏡，左眼僅可以看到左眼圖像，右眼僅可以看到右眼圖像，從而可以在大腦合成立體圖像。請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明提供的第三實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法的結(jié)構(gòu)示意圖。 光源311，312，313，321，322，323為LED芯片組或者激光光源器件。紅色光源311與321， 或綠色光源312與322，或藍(lán)色光源313與323的光輸出基本相同，主波長差稍大于兩半波長范圍之和。與第二實(shí)施例所不同的是光信息調(diào)制器LCD33有兩個(gè)，可以對(duì)兩組光源同步進(jìn)行光信息調(diào)制、同步輸出圖像。然后分別投影的圖像在屏幕上重合，佩戴相應(yīng)的光譜分光眼鏡，左眼僅可以看到左眼圖像，右眼僅可以看到右眼圖像，從而可以在大腦合成立體圖像?？梢岳斫?，對(duì)于兩個(gè)光學(xué)引擎的組合甚至是兩臺(tái)投影機(jī)的組合，如果兩組光源對(duì)應(yīng)的主波長不同，采用光譜分光眼鏡來區(qū)分左右眼兩路信息，都屬于本發(fā)明的范圍。請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明提供的第四實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法的結(jié)構(gòu)示意圖。 兩種波長相近的紅色LED411，412，兩種波長相近的綠色LED413，414，兩種波長相近的藍(lán)色 LED415，416，以點(diǎn)陣的方式排列，作為平面顯示器件43的直下式背光源42。紅色LED411， 412光源透過平面顯示器件的紅色過濾片，綠色LED413，414光源透過平面顯示器件的綠色過濾片，藍(lán)色LED415，416光源透過平面顯示器件的藍(lán)色過濾片，分別照射到平面顯示器件上。根據(jù)視頻信息控制兩組光源的開關(guān)和平面顯示器件同步，讓平面顯示器件分時(shí)地對(duì)兩組光源分別進(jìn)行信息調(diào)制。佩戴相應(yīng)的光譜分光眼鏡，左眼僅可以看到左眼圖像，右眼僅可以看到右眼圖像，從而可以在大腦合成立體圖像?？梢岳斫?，不管是直下式還是側(cè)入式照射方式，都不脫離本發(fā)明的范圍。這里還為本發(fā)明提供第五實(shí)施例的光譜分光立體顯示方法。通過在激光器前面安
4裝專門的晶體或光導(dǎo)，一個(gè)激光器生成兩種相近的紅色，兩種相近的綠色，和兩種相近的藍(lán)色共六種顏色的激光束。激光束通過多面旋轉(zhuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)水平偏轉(zhuǎn)行掃描，通過傾斜鏡實(shí)現(xiàn)垂直偏轉(zhuǎn)幀掃描。根據(jù)視頻信號(hào)控制激光束的顏色和偏轉(zhuǎn)器件工作狀態(tài)同步，信號(hào)調(diào)制后的激光束在顯示屏上呈現(xiàn)圖像，佩戴相應(yīng)的光譜分光眼鏡，左眼僅可以看到左眼圖像，右眼僅可以看到右眼圖像，從而可以在大腦合成立體圖像?？梢岳斫猓緦?shí)施例的光源可以用第二實(shí)施例的全激光光源組合21代替，也可以理解激光束產(chǎn)生方式的不同，都不脫離本發(fā)明的范圍。 另外，本人還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.光譜分光的立體顯示方法，其特征是利用兩組波長相近但不相同的單色光，色彩管理系統(tǒng)和光信號(hào)調(diào)制器，光譜分光特性的眼鏡實(shí)現(xiàn)立體顯示。兩組波長相近但不相同的單色光源，組成兩個(gè)相近的色域空間，通過色彩管理系統(tǒng)調(diào)制后的兩組混合光具有相同的亮度、色坐標(biāo)以及畫質(zhì)表現(xiàn)，兩組光源或者分時(shí)或者同步經(jīng)過光信息調(diào)制器調(diào)制以后，分別呈現(xiàn)出不同信息的圖像，在佩戴相應(yīng)光譜分光特性的眼鏡以后左右眼分別看到各自的圖像，從而在大腦中合成立體圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的立體顯示方法，其特征是兩組單色光的波長相近但不相同的， 亮度基本相同，單色光源具有波長范圍很短的特點(diǎn)?？梢允荓ED光源也可以是激光光源。
3.如權(quán)利要求2所述的兩組單色光，其特征是每組光源有至少三種單色光組成。可以是紅綠藍(lán)三原色光，也可以是紅黃綠藍(lán)四單色光。
4.如權(quán)利要求2所述的兩組單色光，其特征是相同顏色的兩組單色光的波長不同但相近，兩主波長差稍大于兩半波長范圍之和。兩組單色光具有相近的色域空間。
5.如權(quán)利要求1所述的立體顯示方法，其特征是色彩管理系統(tǒng)可以分別對(duì)兩組單色光進(jìn)行色彩管理，使得重疊的色域空間內(nèi)兩組光源有一致的色彩亮度表現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1所述的立體顯示方法，其特征是光信息調(diào)制器可以是一個(gè)，分時(shí)地調(diào)制信息，使得兩組光源分別帶有兩路不同信息的圖像；也可以是兩個(gè)，同步地調(diào)制信息，使得兩組光源分別帶有兩路不同信息的圖像。圖像可以是投影方式呈現(xiàn)，也可以是平面顯示方式呈現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求6所述的光信息調(diào)制器，其特征是光信息調(diào)制器完成光信息的調(diào)制處理工作，讓光源攜帶信息。光信息調(diào)制器可以是IXD，LCoS，DLP中的任何一種，還可以是液晶平板，激光掃描偏轉(zhuǎn)鏡等。
8.如權(quán)利要求1所述的立體顯示方法，其特征是左右眼的眼鏡鏡片是具有不同光譜分光特性的，鏡片根據(jù)波長來選擇是否讓光源通過。左眼鏡片可以讓帶有左眼圖像的一組光源通過且阻止另一組光源通過，而右眼鏡片與左眼鏡片相反，僅讓帶有右眼圖像的一組光源通過。
全文摘要
本發(fā)明揭露了光譜分光的立體顯示方法。利用兩組波長相近但不相同的單色光，通過色彩管理系統(tǒng)和光信號(hào)調(diào)制器，光譜分光特性的眼鏡實(shí)現(xiàn)立體顯示。兩組波長相近但不相同的單色光源，組成兩個(gè)相近的色域空間，通過色彩管理系統(tǒng)后的兩組混合光具有相同的亮度、色坐標(biāo)以及畫質(zhì)表現(xiàn)，兩組光源或者分時(shí)或者同步經(jīng)過光信息調(diào)制器調(diào)制以后，分別呈現(xiàn)出不同信息的圖像，在佩戴相應(yīng)光譜分光特性的眼鏡以后左右眼分別看到各自的圖像，從而在大腦中合成立體圖像。
文檔編號(hào)G02B27/22GK102445761SQ20111033102
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者黃鳳仙 申請(qǐng)人:黃鳳仙