三维立体成像显示仪制造技术

本发明专利技术提供了一种三维立体成像显示仪，它包括高速旋转的投影显示屏；驱动投影显示屏旋转的机械单元；MICROLED显示芯片；投影光路合成单元和控制单元。控制单元接收被显示的三维图像数据，将被显示的三维立体图像分解为多幅高分辨率、高色彩率的二维平面图像,通过MICROLED显示芯片依次将二维平面图像投影到投影显示屏上；同时，控制单元根据位置传感器检测到的投影显示屏的位置，输出与二维投影图像同步的电机驱动信号，驱动电机带动投影显示屏与要投影的二维投影图像同步旋转，使二维平面图像投影到与之同步高速旋转的投影显示屏上；投影到投影显示屏上的多福二维平面图像快速叠加合成三维立体图像。

Three dimensional imaging display instrument

【技术实现步骤摘要】
三维立体成像显示仪
本专利技术涉及一种三维立体成像显示仪，具体地说，本专利技术涉及一种将三维立体图像分解成若干幅二维图像，通过MICROLED显示芯片将二维图像投影到与之同步高速旋转的投影显示屏上，再将多幅高速旋转的二维平面投影图像快速叠加合成三维图像的三维立体成像显示仪。
技术介绍
专利号为2015105157136，专利技术名称为《三维立体成像显示仪》专利文献中公开了一种利用多个DLP投影模块将二维图像投影到做高速直线往返运动的投影屏上，再将多幅运动的二维图像叠加合成三维图像的技术方案。申请号为2016105658257的专利申请也公开了一种利用高速旋转的LED显示屏，将多幅运动的二维图像叠加合成三维图像的技术方案。上述两种技术方案都可以实现高分辨率、高色彩深度三维图像的显示，但都存在一个技术实现成本高、结构复杂、大批量产品化难的问题。特别是，如果要实现高分辨率，采用分辨率小于0.3mm的LED显示屏其成本非常高。随着近两年MICROLED显示芯片的出现，其最小LED像素点可达到2.5um，技术实现成本低于上述两种技术方案的1/10，且MICROLED显示芯片与DLP投影模组相比具有更高的频响，可以更流畅、更逼真地显示三维图像。
技术实现思路
鉴于上述原因，本专利技术的目的是提供一种新型的三维立体成像显示仪。该三维立体成像显示仪先将被显示的三维立体图像分解成若干幅二维图像，然后通过MICROLED显示芯片将二维图像投影到与之同步高速旋转的投影显示屏上，再将多幅高速旋转的二维平面投影图像叠加合成三维立体图像。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种三维立体成像显示仪，它包括：高速旋转的投影显示屏、驱动投影显示屏旋转的机械单元、MICROLED显示芯片、投影光路合成单元和控制单元；所述控制单元包括控制芯片、显示内存、MICROLED显示芯片驱动电路、电机驱动电路和感测投影显示屏位置的位置传感器；所述控制芯片接收被显示的三维图像数据，将三维图像数据分解成若干幅二维平面图像数据存储到所述显示内存中；控制芯片输出控制信号依序将存储在所述显示内存中的二维平面图像数据通过所述MICROLED显示芯片驱动电路，传输给所述MICROLED显示芯片；在所述MICROLED显示芯片上形成发光的二维图像，所述MICROLED显示芯片将包含有二维平面图像数据的光发送到所述投影光路合成单元，经所述投影光路合成单元投影到旋转的所述投影显示屏上；同时，所述控制芯片根据所述位置传感器检测的所述投影显示屏的位置，输出与二维投影图像同步的电机驱动信号，驱动电机带动所述投影显示屏同步旋转，使二维平面图像投影到与之同步高速旋转的所述投影显示屏上；所述投影到投影显示屏上的多福二维平面图像快速叠加合成三维立体图像。在本专利技术较佳实施例中，所述投影显示屏的旋转速度大于等于3000转/分钟，即旋转频率大于等于50Hz。在本专利技术较佳实施例中，所述投影显示屏为不透明的显示屏；所述MICROLED显示芯片的驱动帧频大于等于D*∏*50Hz，其中，D为投影显示屏X方向显示像素点数，驱动低占空比采用小于等于1/8占空比的驱动方式。在本专利技术较佳实施例中，所述投影显示屏为透明的显示屏；所述MICROLED显示芯片的驱动帧频大于等于D*∏*50Hz/2，其中，D为投影显示屏X方向显示像素点数，驱动低占空比采用小于等于1/8占空比的驱动方式。在本专利技术较佳实施例中，所述驱动投影显示屏旋转的机械单元包括电机、传动机构和旋转轴；所述投影显示屏固定在所述旋转轴上，所述电机输出轴通过所述传动机构与所述旋转轴相连，带动所述旋转轴旋转，进而带动所述投影显示屏旋转。在本专利技术较佳实施例中，所述旋转轴为一透明的旋转光轴，光线可通过该透明的旋转光轴传输。在本专利技术较佳实施例中，所述MICROLED显示芯片为一全色的MICROLED显示芯片；所述MICROLED显示芯片通过机械部件固定在所述旋转光轴上，与所述旋转轴同轴；或，所述MICROLED显示芯片通过机械部件固定在所述旋转光轴下方、显示仪壳体内。在本专利技术较佳实施例中，所述MICROLED显示芯片为红、绿、蓝三个单色MICROLED显示芯片；所述红、绿、蓝三个单色MICROLED显示芯片输出的红、绿、蓝三种单色光经一个分光棱镜混合成彩色光；所述红、绿、蓝三个单色MICROLED显示芯片和所述分光棱镜通过机械部件固定在所述旋转光轴上，三个单色MICROLED显示芯片的显示中心与所述旋转光轴同轴；或，所述红、绿、蓝三个单色MICROLED显示芯片和所述分光棱镜通过机械部件固定在所述旋转光轴下方、显示仪壳体内。在本专利技术较佳实施例中，所述投影光路合成单元包括反射棱镜、短焦投影透镜和反射镜；所述MICROLED显示芯片输出的包含有二维平面图像的光，经所述反射棱镜反射后，再经所述短焦投影透镜、反射镜反射到所述投影显示屏上，调整所述短焦投影透镜的位置，使MICROLED显示芯片输出的二维平面图像清晰地投影到投影显示屏上，不虚焦。在本专利技术较佳实施例中，所述反射棱镜通过机械部件固定在所述旋转光轴上，所述短焦投影透镜和反射镜通过机械部件固定在用于固定投影显示屏的安装平台上，与所述投影显示屏同步旋转。本专利技术三维立体成像显示仪还包括一光电传输单元，该光电传输单元包括套在所述旋转轴上的两个滑环和两个高导电率碳刷；所述滑环与所述高导电率碳刷滑动接触，所述两个高导电率碳刷分别与直流电源的正负极相连，直流电源通过所述高导电率碳刷、滑环为所述控制单元和所述投影显示屏提供直流电源；所述光电传输单元还包括光电发送模块、透明光轴和光电接收模块；所述光电发送模块、透明光轴和光电接收模块与所述旋转轴同轴；所述光电发送模块通过机械部件固定在显示仪壳体内，所述透明光轴和光电接收模块通过机械部件固定在所述旋转轴上；所述三维图像数据通过光电发送模块转换为光信号通过旋转的所述透明光轴照射到所述光电接收模块，光电接收模块将光信号还原为电信号传输给所述控制单元，控制单元接收到要显示的三维图像数据后，对其进行处理。本专利技术实现三维立体成像原理为：将被显示的三维立体图像分解为多幅高分辨率、高色彩率的二维平面图像,通过MICROLED显示芯片依次将二维平面图像投影到与之同步旋转的投影显示屏上；投影到投影显示屏上的多幅二维平面图像叠加合成被显示的三维立体图像。由于本专利技术采用了MICROLED显示芯片，使产品结构更简单，大大降低了成本，且与LED显示屏相比具有更高的分辨率和低成本优势，易于三维立体成像显示仪的大批量生产、推广。附图说明图1A为一幅二维平面图像投影到与之同步旋转的投影显示屏上的示意图；图1B为多幅高速旋转的二维平面图像投影到与之同步旋转的投影显示屏上快速叠加合成一幅三维立体图像的示意图；图2为本专利技术结构示意图；图3为本专利技术MICROLED显示芯片的内部结构示意图；图4为本专利技术红蓝绿三个单色MICROLED显示芯片与混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维立体成像显示仪，其特征在于：其包括：/n高速旋转的投影显示屏；/n驱动投影显示屏旋转的机械单元；/nMICROLED显示芯片；/n投影光路合成单元；/n控制单元，该控制单元包括控制芯片、显示内存、MICROLED显示芯片驱动电路、电机驱动电路和感测投影显示屏位置的位置传感器；/n所述控制芯片接收被显示的三维图像数据，将三维图像数据分解成若干幅二维平面图像数据存储到所述显示内存中；控制芯片输出控制信号依序将存储在所述显示内存中的二维平面图像数据通过所述MICROLED显示芯片驱动电路，传输给所述MICROLED显示芯片；在所述MICROLED显示芯片上形成发光的二维图像，所述MICROLED显示芯片将包含有二维平面图像数据的光发送到所述投影光路合成单元，经所述投影光路合成单元投影到旋转的所述投影显示屏上；/n同时，所述控制芯片根据所述位置传感器检测的所述投影显示屏的位置，输出与二维投影图像同步的电机驱动信号，驱动电机带动所述投影显示屏同步旋转，使二维平面图像投影到与之同步高速旋转的所述投影显示屏上；所述投影到投影显示屏上的多福二维平面图像快速叠加合成三维立体图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维立体成像显示仪，其特征在于：其包括：
高速旋转的投影显示屏；
驱动投影显示屏旋转的机械单元；
MICROLED显示芯片；
投影光路合成单元；
控制单元，该控制单元包括控制芯片、显示内存、MICROLED显示芯片驱动电路、电机驱动电路和感测投影显示屏位置的位置传感器；
所述控制芯片接收被显示的三维图像数据，将三维图像数据分解成若干幅二维平面图像数据存储到所述显示内存中；控制芯片输出控制信号依序将存储在所述显示内存中的二维平面图像数据通过所述MICROLED显示芯片驱动电路，传输给所述MICROLED显示芯片；在所述MICROLED显示芯片上形成发光的二维图像，所述MICROLED显示芯片将包含有二维平面图像数据的光发送到所述投影光路合成单元，经所述投影光路合成单元投影到旋转的所述投影显示屏上；
同时，所述控制芯片根据所述位置传感器检测的所述投影显示屏的位置，输出与二维投影图像同步的电机驱动信号，驱动电机带动所述投影显示屏同步旋转，使二维平面图像投影到与之同步高速旋转的所述投影显示屏上；所述投影到投影显示屏上的多福二维平面图像快速叠加合成三维立体图像。


2.根据权利要求1所述的三维立体成像显示仪，其特征在于：所述投影显示屏为不透明的显示屏，所述投影显示屏的旋转速度大于等于3000转/分钟，即旋转频率大于等于50Hz；
所述MICROLED显示芯片的驱动帧频大于等于D*∏*50Hz，其中，D为投影显示屏X方向显示像素点数，驱动低占空比采用小于等于1/8占空比的驱动方式。


3.根据权利要求1所述的三维立体成像显示仪，其特征在于：所述投影显示屏为透明的显示屏，所述投影显示屏的旋转速度大于等于3000转/分钟，即旋转频率大于等于50Hz；
所述MICROLED显示芯片的驱动帧频大于等于D*∏*50Hz/2，其中，D为投影显示屏X方向显示像素点数，驱动低占空比采用小于等于1/8占空比的驱动方式。


4.根据权利要求2或3所述的三维立体成像显示仪，其特征在于：所述驱动投影显示屏旋转的机械单元包括电机、传动机构和旋转轴；
所述投影显示屏固定在所述旋转轴上，所述电机输出轴通过所述传动机构与所述旋转轴相连，带动所述旋转轴旋转，进而带动所述投影显示屏旋转。


5.根据权利要求4所述的三维立体成像显示仪，其特征在于：所述旋转轴为一透明的旋转光轴，光线能通过该透明的旋转光轴传输。


6.根据权利要求5所述的三维立体成...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，
申请(专利权)人：杨军，
类型：发明
国别省市：北京;11