專利名稱：光處理裝置和高幀頻彩色顯示成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及顯示技術(shù)，特別是涉及一種光處理裝置和一種高幀頻彩色顯示成
像裝置。
背景技術(shù)：
裸眼式真三維顯示有多種顯示模式及相關(guān)技術(shù)，大體包括體三維(volumetric3Ddisplay),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(shù)，用以產(chǎn)生每秒千乃至數(shù)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(zhuǎn)換成為動態(tài)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(diào)制器。反射式空間光調(diào)制器包括 DLP (Digital Light Processing)和 LCOS (Liquid Crystal on Silicon) 等?，F(xiàn)有DLP投影成像技術(shù)本身可以產(chǎn)生每秒數(shù)萬幅黑白二維圖像的投影，每幅圖像只有O / I灰度。為了產(chǎn)生出具有多個灰度等級的圖像，現(xiàn)有技術(shù)利用“脈沖寬度調(diào)制”方法。圖I說明現(xiàn)有“脈沖寬度調(diào)制”方法的工作原理。以TI (Texas Instruments)生產(chǎn)的Discovery4100系列DLP芯片(O. 7”or0. 55”XGA)為例，它可以產(chǎn)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。= I / 32550秒。為了產(chǎn)生8位亮度級別(28=256個亮度)的圖像，現(xiàn)有“脈沖寬度調(diào)制”技術(shù)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(chǎn)生。在此情況下，幀周期Tf與芯片周期T。的關(guān)系為Tf=256Tc(I)在這256個芯片周期中，芯片像素“ON”的時間(芯片周期個數(shù))與該像素的亮度等級成正比。基于人眼的視覺暫留效應(yīng)，觀察者可以看到具有256個亮度級的圖像。根據(jù)公式(1)，4100系列DLP芯片(Tc = I / 32550秒)最多每秒可以產(chǎn)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(shù)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(shè)體三維圖像為127層)，不能達到實時動態(tài)顯示(三維圖像刷新率需要達到每秒24幅以上)。

實用新型內(nèi)容在下文中給出關(guān)于本實用新型的簡要概述，以便提供關(guān)于本實用新型的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)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(guān)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彩色顯示成像裝置，有利于改善圖像實時動態(tài)顯示的效果。根據(jù)本實用新型的一個方面，一種光處理裝置，包括光源、光學(xué)合成元件、光源亮度調(diào)節(jié)裝置、分光模塊和數(shù)字光處理模塊；其中所述光源包括多個用于發(fā)出不同色光的子光源；所述光學(xué)合成元件位于所述光源的輸出光路上，用于接收所述光源發(fā)出的多個色光，將多個色光合成為第一多色光并輸出；所述光源亮度調(diào)節(jié)裝置位于所述光學(xué)合成元件的輸出光路上，用于接收所述光學(xué)合成元件輸出的第一多色光，將所述第一多色光調(diào)節(jié)為以一定亮度等級分布的第二多色光并輸出；所述分光模塊位于所述光源亮度調(diào)節(jié)裝置的輸出光路上，用于接收所述光源亮度調(diào)節(jié)裝置輸出的第二多色光，并將所述第二多色光分解成多個顏色的光束； 所述數(shù)字光處理模塊位于所述分光模塊的輸出光路上，用于接收所述分光模塊輸出的多個顏色的光束，并對所述多個顏色的光束進行調(diào)制后輸出。根據(jù)本實用新型的第二方面，一種高幀頻彩色顯示成像裝置，包括光處理裝置和投影光學(xué)兀件；所述投影光學(xué)元件位于所述數(shù)字光處理模塊的輸出光路上，用于接收所述數(shù)字光處理模塊輸出的多個顏色的光束，并將所述多個顏色的光束投射至屏幕上顯示。采用本實用新型的光處理裝置和高幀頻彩色顯示成像裝置，與現(xiàn)有的PWM調(diào)制技術(shù)相比，得到同樣數(shù)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(nèi)產(chǎn)生更多數(shù)量的幀。

參照
以下結(jié)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(yōu)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(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。圖I為現(xiàn)有的“脈沖寬度調(diào)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(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型的光處理裝置的第二實施方式中的光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型的光處理裝置的第三實施方式中的光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型的光處理裝置的第四實施方式的結(jié)構(gòu)圖；圖6為本實用新型的光處理裝置的第四實施方式的光源控制器對光源進行亮度調(diào)節(jié)的一種實施方式的時序圖；圖7為本實用新型的高幀頻彩色顯示成像裝置的一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖；其中10——光處理裝置；11——高幀頻彩色顯示成像裝置；101——光源；102—光學(xué)合成元件；[0032]103——光源亮度調(diào)節(jié)裝置；203——光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪；204——濾波片；104——分光模塊；105-數(shù)字光處理模塊；106——投影光學(xué)元件；107——光源控制器。
具體實施方式
下面參照附圖來說明本實用新型的實施例。在本實用新型的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本實用新型無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。<第一實施方式>參見圖2所示，為本實用新型的光處理裝置的一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的光處理置10包括光源101、光學(xué)合成元件102、光源亮度調(diào)節(jié)裝置103、分光模塊104和數(shù)字光處理模塊105。光源101包括多個用于發(fā)出不同色光的子光源，例如可以包括紅光光源、綠光光源、藍光光源的其中兩種或兩種以上，也可以包括其它顏色的子光源。光源例如可以采用激光光源或者LED光源。光學(xué)合成元件102位于光源101的輸出光路上，接收光源101發(fā)出的多個色光，將多個色光和成為第一多色光并輸出。光源亮度調(diào)節(jié)裝置103位于光學(xué)合成元件102的輸出光路上，用于接收光學(xué)合成元件102輸出的第一多色光，將第一多色光調(diào)節(jié)為以一定亮度等級分布的第二多色光并輸出。分光模塊104位于光源亮度調(diào)節(jié)裝置103的輸出光路上，接收光源亮度調(diào)節(jié)裝置103輸出的第二多色光，并將其分解成多個顏色的光束。在一種實施方式中，分光模塊104例如可以是全內(nèi)折射(Total Internal Reflection, TIR)元件。數(shù)字光處理模塊105位于分光模塊104的輸出光路上,接收分光模塊104輸出的多個顏色的光束，并對多個顏色的光束進行調(diào)制后輸出。以光源101包括紅、綠、藍三個子光源，且以光處理裝置10輸出的光(即數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束)中每個顏色的光束的亮度位數(shù)為8為例(也即是說，每個顏色的光均具有28個亮度等級)，光源亮度調(diào)節(jié)裝置103接收光學(xué)合成元件102輸出的第一多色光，并調(diào)節(jié)第一多色光的亮度。例如，紅、綠、藍三個子光源的亮度等級均為255，光源亮度調(diào)節(jié)裝置103可以周期性地將第一多色光的亮度以例如1，2，4，8，16，32，64，128的亮度等級分布的第二多色光。經(jīng)亮度調(diào)節(jié)的第二多色光后輸出至分光模塊104。分光模塊104接收光源亮度調(diào)節(jié)裝置103輸出的第二多色光，并將其分解成多個顏色的光束。數(shù)字光處理模塊105接收分光模塊104輸出的多個顏色的光束，并對多個顏色的光束進行調(diào)制后輸出。[0049]例如，光處理裝置10輸出的紅、綠、藍三色光的亮度分別為128、0、0，那么，光源亮度調(diào)節(jié)裝置103將第一多色光的調(diào)節(jié)為以例如1，2，4，8，16，32，64，128的亮度等級分布的第二多色光，并將亮度調(diào)節(jié)后的第二多色光輸出至分光模塊104中。分光模塊104將該多色光分解成亮度分別為1，2，4，8，16，32，64，128的紅色光、綠色光和藍色光，然后將紅色光、綠色光和藍色光輸出至數(shù)字光處理模塊105。數(shù)字光處理模塊105對紅色光、綠色光和藍色光進行調(diào)制。由于最終顯示的紅、綠、藍三色的亮度分別為128、0、0，那么，數(shù)字光處理模塊105將保留紅色光的亮度128，而將綠色光和藍色光的亮度調(diào)制為0，并將調(diào)制后的光束輸出。同樣以光處理裝置10輸出的光(即數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束)中每個顏色的光束的亮度位數(shù)為8為例，由于光源亮度調(diào)節(jié)裝置103僅需調(diào)節(jié)8次，即可實現(xiàn)每個顏色(Γ255級的亮度，而相應(yīng)的在采用PWM調(diào)制時，由于脈沖的寬度代表了相應(yīng)的亮度等級，因此必須要調(diào)節(jié)28次，才能夠?qū)崿F(xiàn)(Γ255級的亮度。在每個顏色的光的亮度位數(shù)為8的情況下，本實用新型所采用的方法的處理速度是PWM調(diào)制方法的28/8=32倍。同樣的，每個顏色的光的亮度位數(shù)為12的情況下，本實用新型所采用的方法的處理速度是PWM調(diào)制·方法的212/12=341倍。這樣一來，由于本實用新型的方法與PWM調(diào)制方法相比，可以在單位時間周期內(nèi)產(chǎn)生更多的幀數(shù)，因而非常適合應(yīng)用在需要較高幀頻的顯示成像，例如，真三維顯示技術(shù)中。<第二實施方式>與第一實施方式不同，在本實施方式的光處理裝置中，采用光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203來調(diào)節(jié)光的亮度。如圖3所示，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203包括多個濾波強度互不相同的濾波片204。光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203上的多個濾波片204例如可以按照亮度逐級遞增的順序排列。光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203以第一頻率旋轉(zhuǎn)，由光學(xué)合成兀件102輸出的多色光入射至光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203的多個濾波片204上，并輸出不同亮度等級的多色光。在一種實施方式中，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203為圓形，其中的多個濾波片204為大小相同的扇形。光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203中的濾波片204數(shù)量與光處理裝置10輸出的光(即數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束)中每個顏色的光束的亮度位數(shù)相同。例如，當(dāng)光處理裝置10輸出的光(即分光模塊104輸出的多個顏色的光束)中每個顏色的光束的亮度位數(shù)為8時,可以在光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203中設(shè)置8個濾波片204,用于對第一多色光進行亮度調(diào)節(jié)，然后輸出。分光模塊104接收光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203輸出的第二多色光，并將其分解成多個顏色的光束。數(shù)字光處理模塊105可以包括與子光源數(shù)量相等的數(shù)字光處理芯片，用于分別對分光模塊104輸出的多個顏色的光束進行調(diào)制。以光源101包括紅、綠、藍三個子光源，且光處理裝置10輸出的光(即數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束)中每個顏色的光束的亮度位數(shù)為8為例(也即是說，每個顏色的光均具有28個亮度等級)。光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203可以包含8個濾波強度的濾波片204，該8個濾波片204例如可以將亮度為255的第一多色光分別調(diào)節(jié)成亮度為以1，2，4，8，16，32，64，128的亮度分布的第二多色光。第一多色光入射到光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203中的某個濾波片204上，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203旋轉(zhuǎn)一周，即可將第一多色光分解為按照1，2，4，8，16，32，64，128的亮度等級分布的第二多色光輸出分光模塊104接收光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203輸出的第二多色光，并將其分解成紅、綠、藍三種顏色的光束。數(shù)字光處理模塊105包括三個數(shù)字光處理芯片，分別對紅、綠、藍三種顏色的光束進行調(diào)制。例如，光處理裝置10輸出的紅、綠、藍三色光的亮度為(111，58，73)，則紅色光的亮度可分解為64+32+8+4+2+1，綠色光的亮度可分解為32+16+8+2，藍色光的亮度可分解為64+8+1。隨著光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203的旋轉(zhuǎn)，數(shù)字光處理模塊105中用于處理紅光的數(shù)字光處理芯片在濾波片204亮度分別為64、32、8、4、2、1時調(diào)制為ON (即全白幀)的狀態(tài)，而在濾波片204處于其他亮度值時調(diào)制為OFF (即全黑幀)的狀態(tài)。同理，數(shù)字光處理模塊105 中用于處理綠光的數(shù)字光處理芯片在濾波片204亮度分別為32、16、8、2時調(diào)制為ON(即全白幀)的狀態(tài)，而在濾波片204處于其他亮度值時調(diào)制為OFF (即全黑幀)的狀態(tài)；數(shù)字光處理模塊105中用于處理藍光的數(shù)字光處理芯片在濾波片204亮度分別為64、8、1時調(diào)制為ON (即全白幀)的狀態(tài)，而在濾波片204處于其他亮度值時調(diào)制為OFF (即全黑幀)的狀態(tài)?；谌搜鄣囊曈X暫留效應(yīng)，即可得到紅、綠、藍三色的亮度為(111，58，73)的光。數(shù)字光處理模塊105中各數(shù)字光處理芯片的圖像幀頻率相同，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203每旋轉(zhuǎn)一次，數(shù)字光處理芯片可進行一次調(diào)制(即輸出一全白幀或全黑幀)，即數(shù)字光處理模塊的圖像幀頻率可為第一頻率的k倍，k與任一色光的顯示亮度位數(shù)相同。以光處理裝置10輸出的光中每個顏色光束的亮度位數(shù)為8為例，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203旋轉(zhuǎn)一周，需要8個數(shù)字光處理芯片的芯片處理周期，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203的旋轉(zhuǎn)周期為數(shù)字光處理芯片的芯片處理周期的八倍(即數(shù)字光處理芯片的圖像幀頻率為第一頻率的八倍)。從而，只需要8個芯片周期，即可得到(Γ255亮度中的任意一個亮度等級。<第三實施方式>與第二實施方式相同，在本實施方式的光處理裝置中，同樣采用光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪來調(diào)節(jié)光的亮度。與第二實施方式不同的是，本實施方式的光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪中的濾波片數(shù)量與光處理裝置10輸出的光(即數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束)中每個顏色的光束的亮度位數(shù)之和相同。參見圖4所不，以光處理裝置10輸出的光(即數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束)分別為紅、綠、藍三色，且每個顏色的光的亮度位數(shù)為8為例，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203中的濾波片204數(shù)量可以設(shè)置為8X3=24。光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203上的多個濾波片204例如可以分為紅、綠、藍三個區(qū)域，且每個區(qū)域按照亮度逐級遞增的順序排列。在該實施方式中，數(shù)字光處理模塊105可以僅包括一個數(shù)字光處理芯片，用于對分光模塊104輸出的多個顏色的光束進行調(diào)制。同樣以光處理裝置10輸出的紅、綠、藍三色的亮度為(111，58，73)為例紅色光的亮度可分解為64+32+8+4+2+1，綠色光的亮度可分解為32+16+8+2，藍色光的亮度可分解為64+8+1。假設(shè)光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203的濾波片204是按照8片亮度不同的紅色濾波片、8片亮度不同的綠色濾波片、8片亮度不同的藍色濾波片的順序排列，且每個顏色的濾波片可分別把入射光調(diào)節(jié)為亮度為1，2，4，8，16，32，64，128的紅、綠、藍光。那么，隨著光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203的旋轉(zhuǎn)，將首先輸出紅色光，并且數(shù)字光處理芯片在光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203中輸出紅光亮度分別為64、32、8、4、2和I時調(diào)制為ON (即全白幀)的狀態(tài)，而在濾波片204處于其他紅光亮度值時調(diào)制為OFF (即全黑幀)的狀態(tài)。類似的，數(shù)字光處理芯片在光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203中輸出綠光亮度分別為32、16、8和2時調(diào)制為ON (即全白幀)的狀態(tài)，而在濾波片204處于其他綠光亮度值時調(diào)制為OFF (即全黑幀)的狀態(tài)；數(shù)字光處理芯片在光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203中輸出藍光亮度分別為64、8和I時調(diào)制為ON (即全白幀)的狀態(tài)，而在濾波片204處于其他綠光亮度值時調(diào)制為OFF (即全黑幀)的狀態(tài)。光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203每旋轉(zhuǎn)一次,數(shù)字光處理芯片可進行一次調(diào)制(即輸出一全白幀或全黑幀)，也即是說，即數(shù)字光處理模塊的圖像幀頻率可為第一頻率的m倍，m與光處理裝置10輸出的光(即數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束)中每個顏色的光束的亮度位數(shù)之和相同。以光處理裝置10輸出的光中每個顏色的光束的亮度位數(shù)為8為例，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203旋轉(zhuǎn)一周，需要8+8+8=24個數(shù)字光處理芯片的芯片周期，光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪203的旋轉(zhuǎn)周期為數(shù)字光處理芯片的芯片周期的24倍(B卩數(shù)字光處理芯片的 圖像幀頻率為第一頻率的24倍)。從而，只需要24個芯片周期，即可得到(Γ255亮度中的任意一個亮度等級。該實施方式所需要的數(shù)字光處理芯片數(shù)量較少，可一定程度地降低成本，適用但不限于一些較為低端的產(chǎn)品中。〈第四實施方式〉參見圖5所示，為本實用新型的光處理裝置的第四實施方式的結(jié)構(gòu)圖。與以上三種實施方式不同處在于，在該實施方式中，高幀頻彩色顯示成像裝置10還可以包括光源控制器107。光源控制器107接收光源發(fā)出的多個色光，并將多個色光調(diào)制成具有不同亮度等級的多個色光輸出至數(shù)字光處理模塊105。數(shù)字光處理模塊105位于光源控制器107的輸出光路上，用于接收光源控制器107輸出的具有不同亮度等級的多個色光，并對具有不同亮度等級的多個色光進行調(diào)制后輸出。以光處理裝置10輸出的光(即數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束)中每個顏色的光束的亮度位數(shù)為8為例，光源控制器107可以以圖6所示的時序來對光源101發(fā)出的光進行亮度調(diào)節(jié)，或者同時分別對紅、綠、藍三色光進行調(diào)節(jié)。在一種實施方式中，光源控制器107可以在每個數(shù)字光處理模塊105中的數(shù)字光處理芯片的芯片周期來對光源的
売度進行一次調(diào)節(jié)。當(dāng)光源控制器107同時分別對紅、綠、藍三色光進行調(diào)節(jié)時，如果數(shù)字光處理模塊105中包含了三個分別處理紅、綠、藍三色光的數(shù)字光處理芯片，則可以在8個數(shù)字光處理芯片的芯片周期內(nèi)，完成對紅、綠、藍三色(Γ255級亮度的調(diào)節(jié)。也即是說，一個幀周期的時間長度等于8個數(shù)字光處理芯片的芯片周期。當(dāng)光源控制器107按照如圖6所示的時序先后對紅、綠、藍三色光進行調(diào)解時，如果數(shù)字光處理模塊105僅包含一個數(shù)字光處理芯片，則可以在24個芯片周期內(nèi)，完成對紅、綠、藍三色(Γ255級亮度的調(diào)節(jié)。也即是說，一個幀周期的時間長度等于24個數(shù)字光處理芯片的芯片周期。參見圖7所示，為本實用新型的高幀頻彩色顯示成像裝置11的一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖。在該實施方式中，高幀頻彩色顯示成像裝置11在光處理裝置10的基礎(chǔ)上，還增加了投影光學(xué)元件106。投影光學(xué)元件106位于數(shù)字光處理模塊105的輸出光路上，用于接收數(shù)字光處理模塊105輸出的多個顏色的光束，并將其投射至屏幕上顯示。與現(xiàn)有的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)相比，本實用新型的光處理裝置、高幀頻顯示成像裝置可以在更少的處理周期中實現(xiàn)與脈沖寬度調(diào)制技術(shù)相同亮度等級數(shù)量的光，進而可以在相同時間內(nèi)產(chǎn)生比現(xiàn)有的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)更多數(shù)量的幀，將本實用新型的光處理裝置、高幀頻顯示成像裝置應(yīng)用到顯示中，可以提高圖像的刷新率，這將滿足那些需要高幀頻的顯示需求，例如真三維成像顯示。·上面對本實用新型的一些實施方式進行了詳細的描述。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所能理解的，本實用新型的裝置的全部或者任何部件，可以在任何計算設(shè)備(包括處理器、存儲介質(zhì)等)或者計算設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中，以硬件、固件、軟件或者它們的組合加以實現(xiàn)，這是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在了解本實用新型的內(nèi)容的情況下運用他們的基本編程技能就能實現(xiàn)的，因此不需在此具體說明。此外，顯而易見的是，在上面的說明中涉及到可能的外部操作的時候，無疑要使用與任何計算設(shè)備相連的任何顯示設(shè)備和任何輸入設(shè)備、相應(yīng)的接口和控制程序?？偠灾嬎銠C、計算機系統(tǒng)或者計算機網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)硬件、軟件和實現(xiàn)本實用新型的前述方法中的各種操作的硬件、固件、軟件或者它們的組合，即構(gòu)成本實用新型的設(shè)備及其各組成部件。在本實用新型的設(shè)備中，顯然，各部件是可以分解、組合和/或分解后重新組合的。這些分解和/或重新組合應(yīng)視為本實用新型的等效方案。同時，在上面對本實用新型具體實施例的描述中，針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。應(yīng)該強調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、要素、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。雖然已經(jīng)詳細說明了本實用新型及其優(yōu)點，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本實用新型的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本申請的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本實用新型的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本實用新型可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
權(quán)利要求1.一種光處理裝置，其特征在于，包括光源、光學(xué)合成元件、光源亮度調(diào)節(jié)裝置、分光模塊和數(shù)字光處理模塊； 其中 所述光源包括多個用于發(fā)出不同色光的子光源； 所述光學(xué)合成元件位于所述光源的輸出光路上，用于接收所述光源發(fā)出的多個色光，將多個色光合成為第一多色光并輸出； 所述光源亮度調(diào)節(jié)裝置位于所述光學(xué)合成元件的輸出光路上，用于接收所述光學(xué)合成元件輸出的第一多色光，將所述第一多色光調(diào)節(jié)為以一定亮度等級分布的第二多色光并輸出； 所述分光模塊位于所述光源亮度調(diào)節(jié)裝置的輸出光路上，用于接收所述光源亮度調(diào)節(jié)裝置輸出的第二多色光，并將所述第二多色光分解成多個顏色的光束； 所述數(shù)字光處理模塊位于所述分光模塊的輸出光路上，用于接收所述分光模塊輸出的多個顏色的光束，并對所述多個顏色的光束進行調(diào)制后輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光處理裝置，其特征在于所述光源亮度調(diào)節(jié)裝置包括光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪； 所述光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪包括多個濾波強度互不相同的濾波片； 所述光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪以第一頻率旋轉(zhuǎn)，由所述光學(xué)合成元件輸出的第一多色光入射至光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪的多個濾波片上，并輸出不同亮度等級的第二多色光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光處理裝置，其特征在于所述光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪為圓形，其中的各濾波片為大小相同的扇形濾波片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光處理裝置，其特征在于 所述光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪中的濾波片數(shù)量與所述數(shù)字光處理模塊輸出的多個色光中任一色光的亮度位數(shù)相同；所述數(shù)字光處理模塊包括與子光源數(shù)量相等的數(shù)字光處理芯片，多個所述數(shù)字光處理芯片與所述分光模塊輸出的多個顏色的光束一一對應(yīng)，每個所述數(shù)字光處理芯片用于對與其對應(yīng)的顏色的光束進行調(diào)制； 或者， 所述光強濾波器旋轉(zhuǎn)輪中的濾波片數(shù)量與所述數(shù)字光處理模塊輸出的多個色光中各色光的亮度位數(shù)之和相同；所述數(shù)字光處理模塊包括一個數(shù)字光處理芯片，用于對所述分光模塊輸出的多個顏色的光束進行調(diào)制。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光處理裝置，其特征在于，還包括光源控制器； 所述光源控制器位于所述光源的輸出光路和所述數(shù)字光處理模塊之間，用于接收所述光源發(fā)出的多個色光，將所述多個色光調(diào)制成多個具有不同亮度等級的多個色光并輸出至數(shù)字光處理模塊； 所述數(shù)字光處理模塊，位于所述光源控制器的輸出光路上，用于接收所述光源控制器輸出的具有不同亮度等級的多個色光，并對所述具有不同亮度等級的多個色光進行調(diào)制后輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光處理裝置，其特征在于 在所述數(shù)字光處理模塊包括與子光源數(shù)量相等的數(shù)字光處理芯片時，每個數(shù)字光處理芯片具體是圖像幀頻率為所述第一頻率的k倍的處理芯片，k為所述數(shù)字光處理模塊輸出的多個色光中任一色光的亮度位數(shù)； 或者， 在所述數(shù)字光處理模塊包括一個數(shù)字光處理芯片時，該數(shù)字光處理芯片具體為圖像幀頻率為所述第一頻率的m倍的處理芯片，m為所述數(shù)字光處理模塊輸出的多個色光中各色光的亮度位數(shù)之和。
7.一種高幀頻彩色顯示成像裝置，包括如權(quán)利要求1-6任意一項所述的光處理裝置，其特征在于還包括投影光學(xué)元件； 所述投影光學(xué)元件位于所述數(shù)字光處理模塊的輸出光路上，用于接收所述數(shù)字光處理模塊輸出的多個顏色的光束，并將所述多個顏色的光束投射至屏幕上顯示。
專利摘要本實用新型涉及一種光處理裝置和一種高幀頻彩色顯示成像裝置。光處理裝置包括光源、光學(xué)合成元件、光源亮度調(diào)節(jié)裝置、分光模塊和數(shù)字光處理模塊。光源包括多個子光源。光學(xué)合成元件接收光源發(fā)出的多個色光并合成為第一多色光并輸出。光源亮度調(diào)節(jié)裝置接收第一多色光，將第一多色光調(diào)節(jié)為以一定亮度等級分布的第二多色光并輸出。分光模塊接收第二多色光，并將第二多色光分解成多個顏色的光束。數(shù)字光處理模塊接收分光模塊輸出的多個顏色的光束，并對多個顏色的光束進行調(diào)制后輸出。采用本實用新型的光處理裝置、高幀頻彩色顯示成像裝置和光處理方法，可以在相同時間周期內(nèi)產(chǎn)生比現(xiàn)有的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)更多數(shù)量的幀。
文檔編號G03B21/14GK202710912SQ20122034517
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者耿征 申請人:耿征