产生３Ｄ图像的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种产生３Ｄ图像的系统，它沿光路依次包含设置有显示芯片，显示芯片具有分别显示左右眼图像的左右两部分区域、可以分别对左右眼图像的光施加不同偏转的并最终使得左右眼图像在投影屏幕或人眼中重合在一起的偏转元件；它还包括有把左右眼图像以不同偏振态编码的偏振态编码系统，以及与偏转元件配合的投影光学系统。本发明专利技术产生３Ｄ图像的系统，其成本低，观众利用一个简单便宜的偏振眼镜，就可以实现３Ｄ图像显示；并且，没有偏振光的损耗，图像质量好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种产生3D图像的系统。
技术介绍
目前比较常见的3D技术包括，彩色立体三维、偏振三维、分时立体三维技术。1、彩色立体三维技术，这种技术的原理比较简单。由于它利用彩色进行画面滤光， 画面的边缘部分可以明显看出色彩分离现象，画质的效果很差，因此目前该技术主要应用 于比较低廉的3D显示玩具中。2、偏振三维投影技术，该技术把3D信号同时输出到两台投影机中，分别显示不同 偏振态的左右眼图像，观众利用一个偏振眼镜看水平和垂直方向上的影像，从而在人眼中 形成影像叠加，实现3D效果。其大优势为偏光眼镜的成本也相对低廉，最低十元就能购买 至IJ。其缺点是，需要两台投影机，成本增加，另外需要对两台投影机的位置进行准确调校，并 且不能随意移动，因此后期维护比较麻烦。3、分时3D投影，分时3D技术主要是通过采用帧序列的方式来产生立体图像。立 体图像以帧序列的格式实现左右帧交替产生，负责接收的3D眼镜与左右帧图像进行同步 交替开关。从而观看到立体影像。其主要缺点是1)需要有源开关眼镜，成本高，一付眼镜 在美国售价高达150美元。2)基于液晶开关的眼镜损失了 50%的亮度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种产生3D图像的系统，其成本低，观众利用一个简单便 宜的偏振眼镜，就可以实现3D图像显示；并且，没有偏振光的损耗，图像质量好。本专利技术的技术方案是一种产生3D图像的系统，它沿光路依次包含设置有显示芯 片，显示芯片具有分别显示左右眼图像的左右两部分区域、可以分别对左右眼图像的光施 加不同偏转的，并最终使得左右眼图像在投影屏幕或人眼中重合在一起的偏转元件；它还 包括有把左右眼图像以不同偏振态编码的偏振态编码系统，以及与偏转元件配合的投影光 学系统。下面对上述技术方案进行进一步解释上述方案中给出了一种单色3D图像显示的解决方案。为了实现彩色3D图像显示， 可以利用众所周知的时序彩色或空间彩色的方法。1、利用时序彩色方法时，显示芯片需要在红绿蓝图像之间高速切换，在不同时刻显示不同颜色的图像，与此同时，照明系统需要同步地产生和显示芯片相应的单色光。人眼 利用视觉暂留现象，看到彩色3D图像。2、利用空间彩色方法时，需要三个显示芯片来分别显示红绿蓝的图像，即显示芯 片包括红显示芯片、绿显示芯片、蓝显示芯片，红显示芯片具有分别显示左右眼图像的两部 分区域，绿显示芯片具有分别显示左右眼图像的两部分区域，蓝显示芯片具有分别显示左 右眼图像的两部分区域。通过系统中的合色装置把红绿蓝的图像合成为彩色图像，与此同时，系统中的偏转元件把左右眼图像合成为3D图像。 3、利用空间彩色方法时，另外一种方法是单一显示芯片的每一个像素被分为红 绿蓝三个子像素，分别显示用来显示红绿蓝的信息，每一显示芯片的不同部分用来显示左 右眼的图像，由于子像素间隔很小，人眼不能分辨，合成为一个彩色像素，与此同时，系统中 的偏转元件把左右眼图像合成为3D图像。在一种技术方案中，显示芯片的左右两部分区域分别出射两个不同偏振态的光。 对于使用液晶的显示芯片，显示芯片的左右两部分可以放置不同方向的偏振片和与之相对 应的检偏片。对于微机械MEMS显示芯片有两种方式实现出射不同偏振态的光1)显示芯 片的左右两部分可以放置不同方向的偏振片。2)在系统的光源部分，可以有相应的偏振分 光机构，把相应的偏振光照射到显示芯片的左右两部分，这样偏振光的损失会降到最小。在另外一种技术方案中，显示芯片的左右两部分区域出射的左右眼图像具有相同 的偏振；偏振转换器件位于显示芯片左右两部分区域出射的光完全分开的位置上。比如，在 投影透镜中的某一个位置，显示芯片左右两部分的光完全分开，一个波带片放置在光路中， 调制左右两部分的光的偏振方向，使之不同。以上两种技术方案的核心是最终投影在屏幕上的左右眼图像具有不同偏振，观众 佩戴一个偏振眼镜，就可以使得左右眼分别看到左右眼的图像，实现3D图像显示。本专利技术的产生3D图像的系统，包括照明系统，其照明系统的光源可以采用高亮度 光源技术的任一种，包括但并不限于高亮度投影光源、白炽灯、弧光灯、LED、激光。所述显示芯片可以采用现有微型显示器技术的任一种，包括但并不限于液晶芯片 IXD、微机械MEMS、硅上液晶LCOS器件、有机电致发光(OLED)。所述显示芯片可以是反射式、 透射式或是自发光式的。上述技术方案中的显示芯片也可以由LED或是OLED等自发光显 芯片组成，这样照明系统和显示芯片将合为一个整体。本专利技术的显示芯片可以是单芯片，也可以是由两片芯片相互紧密排列构成的芯片 阵列。该两片芯片分别显示左右眼的图像信息，以替代在单个芯片上显示两个区域的单芯 片结构。这是明显的等价结构，因此，以上所有的技术方案中都可以用两片芯片相互紧密排 列构成的芯片阵列代替单芯片作为显示芯片。由于本专利技术具有广泛的结构形式，这些等价 结构并没有脱离本专利技术的范畴。投影光学系统的设计使得左右眼图像的光线在某个位置基本分开，偏转元件放置 在此位置，对左右眼的图像施加不同的偏转，使得左右眼图像在屏幕上或人眼中重叠在一 起。该偏转元件的一个实施例为两面不同角度的金属反射镜，它们的一边相接。反射镜位 于显示芯片左右两部分区域出射的光完全分开的位置上。所述产生3D图像的系统还包含一个电子图像处理系统，所述电子图像处理系统 依次包括有输入数字或模拟视频3D信号的单元、利用软件或硬件把左右眼的信号提取出 来的单元、对左右眼图像进行预畸变以补偿光学系统畸变的单元、把左右眼的信号分别送 到显示屏的不同特定部分的单元。所述产生3D图像的系统还包含一副与观众眼睛配合的左右眼不同偏振的偏振眼镜。所述偏振态编码系统为设置在偏转元件处的使偏转元件左右两部分区域的出射 光线具有不同偏振态的偏振转换器件。本专利技术与现有技术相比具有下列优点1、仅有一个投影机，成本低，体积小，调试方便；2、观众仅需要一个极其便宜的偏振眼镜；3、左右眼图像能够同时显示，没有偏振光的损耗，图像质量好。附图说明下面结合附图和实 施例对本专利技术作进一步的描述 图1为本专利技术的的结构示意图(产生单色3D图像)；图2为本专利技术的利用三个显示芯片产生彩色3D图像的结构示意图；图3为本专利技术的电子图像处理系统的一个实施例的处理功能框图；图4为本专利技术的另一个实施例，基于反射式显示芯片；图5为在显示芯片处改变偏振态的结构示意图；图6为在反射镜处改变偏振态的结构示意图。其中101照明系统；103显示芯片左区域；105显示芯片右区域；111投影光学系 统第一透镜组；118投影光学系统第二透镜组；113反射镜；117反射镜；119投影屏幕；201 照明系统入射光；203红显示芯片左区域；205红显示芯片右区域；211绿显示芯片右区域； 213绿显示芯片左区域；207蓝显示芯片右区域；209蓝显示芯片左区域；215合光装置；217 投影镜头系统；219显示屏幕；401照明系统入射光，403全反棱镜；405MEMS芯片；407MEMS 芯片左区域；409MEMS芯片右区域；411投影镜头；413显示屏幕；501显示芯片；507显示芯 片左区域；509显示芯片右区域；511来自左眼图像的光线；513来自右眼图像的光线；503 波带片；601来自左眼图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生３Ｄ图像的系统，其特征在于：它沿光路依次包含设置有，显示芯片，显示芯片具有分别显示左右眼图像的左右两部分区域、可以分别对左右眼图像的光施加不同偏转的并最终使得左右眼图像在投影屏幕或人眼中重合在一起的偏转元件；它还包括有把左右眼图像以不同偏振态编码的偏振态编码系统，以及与偏转元件配合的投影光学系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇竞，
申请(专利权)人：王勇竞，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]