專利名稱：一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法
技術領域：
本發(fā)明涉及立體顯示方法領域，具體為一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法。
背景技術：
現有技術中幾種基于視差式的裸眼立體顯示方法主要有視差屏障式(前置、后置) 和柱鏡式方法。視差屏障立體顯示技術利用安置在背光模塊及LCD面板間垂直方向的一系列遮光條紋形成視差屏障，將左眼及右眼的畫面分開，這樣就可得到3D影像，也有的方案將視差屏障裝置在LCD前方。目前視差屏障一般用液晶實現，這樣可以控制視差屏障的開關，無視差屏障時顯示2D圖像，有視差屏障時顯示3D圖像。這種技術的缺點是視差屏障阻擋光線，顯示屏亮度將隨之降低；另外，在觀看立體畫面時顯示屏分辨率會下降一半(雙視點)，多視點顯示屏的分辨率將等比例降低。柱狀透鏡立體顯示技術最早由三洋提出，后來飛利浦投入很大力量進行研究。該技術在液晶面板上加一層微柱狀透鏡膜，柱狀透鏡精確對齊液晶屏的一組像素點，各像素點位于柱狀透鏡的焦平面上，這樣不同像素點就被透鏡投影到不同方向，控制顯示屏像素的顯示就可將給左右眼的可視畫面分開，分別送到左右眼中，實現3D顯示。飛利浦方案中， 柱狀透鏡也填充了液晶，可以控制透鏡的折射率，折射光線時實現3D顯示，不折射光線時， 則為2D顯示。柱狀透鏡技術不會阻擋背光，顯示器亮度不受影響，但由于它也是將不同像素分別投射到左右眼中，這與視差屏障技術相同，所以3D顯示時分辨率仍將降低，多視點的情況下分辨率也會成倍降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，以解決現有的裸眼立體顯示方法分辨率易降低問題。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為
一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，所述立體顯示裝置包括一個高頻像源，高頻像源光路前方依次設置有分光元件、透鏡組、液晶光閥A、貼有偏振片的液晶光閥 B、反射鏡，其特征在于調制高頻像源，使高頻像源向分光元件分別輸出高頻的具有視差的左、右眼圖像，并通過調制高頻像源使左、右眼圖像的光線以平行光方式時序交錯輸出，分光元件將左、右眼圖像的輸出光調制成梳狀分布，梳狀分布的左、右眼圖像輸出光經過透鏡組后分別形成虛像；對于左眼圖像對應的虛像，使液晶光閥A和液晶光閥B均工作于反射狀態(tài)，左眼圖像大部分光線被液晶光閥A反射至人的左眼，左眼圖像小部分光線透過液晶光閥A后入射至液晶光閥B，經液晶光閥B反射并被偏振片改變90度偏振態(tài)后，無法再次透過液晶光閥A到達人的右眼；對于右眼圖像對應的虛像，使液晶光閥A和液晶光閥B均工作于透射狀態(tài)，右眼圖像光線依次透射過液晶光閥A和單層液晶后，被反射鏡反射至人體右眼； 通過切換液晶光閥A和單層液晶的工作狀態(tài)實現左右眼圖像分離，進而實現圖像的立體顯不。所述的一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，其特征在于立體顯示裝置中，高頻像源、分光元件均位于透鏡組的焦點范圍以內，液晶光閥A所在平面與分光元件呈一定角度；液晶光閥B所在平面、反射鏡所在平面分別與液晶光閥A呈一定角度，反射鏡位于液晶光閥B后側并緊貼液晶光閥B。所述的一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，其特征在于經過分光元件形成的梳狀分布的左、右眼圖像，在空間中分別為周期性均勻分布，且相鄰子像源間距與子像源寬度相等。所述的一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，其特征在于梳狀分布的左、右眼圖像中各自的子像源分別位于透鏡組焦距內，從而使梳狀分布的左、右眼圖像經過透鏡組后形成放大的正立虛像。所述的一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，其特征在于像源輸出若是左眼圖像，大部分圖像光線由液晶光閥A反射進入人的左眼，透過的光線無法進入右眼； 像源輸出若是右眼圖像，大部分光線由反射鏡反射進入人的右眼；而左眼及右眼圖像都為梳狀分布的圖像，反射鏡與透鏡組等呈一定的角度，故反射至右眼的圖像相對于左眼圖像有一相對位移，可實現左右眼分離，避免串擾。本發(fā)明立體顯示方法采用虛像成像技術，虛像是光的反射延長線匯聚而成的像， 無需用顯示屏承接，直接用人眼觀察，具有顯示成像清晰、空間立體感、縱深感強的特點，非常適合用于立體顯示。因此本發(fā)明顯示方法避免了其他基于視差法的立體顯示方法的立體感、縱深感弱的問題，也避免了其他基于視差法的立體顯示方法分辨率易降低的問題，具有強立體感、高縱深感的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明光路原理圖。
具體實施例方式如圖1所示?；谝壕Ч忾y幕立體顯示裝置由高頻像源1、分光元件2、透鏡組3、 液晶光閥A4、貼有偏振片的液晶光閥B5及反射鏡6組成。高頻像源1、分光元件2均位于透鏡組4的一倍焦距以內，液晶光閥A4所在平面與分光元2件呈一定角度；液晶光閥B5、 反射鏡6與液晶光閥A4成一定角度放置，反射鏡6位于液晶光閥B5后側，緊貼液晶光閥B5 放置。本發(fā)明方法中。高頻像源1輸出高頻的左右眼視差圖像(通常不低于120HZ)，圖像光線以平行光方式時序交錯輸出，經過分光元件2形成梳狀分布(空間周期性均勻分布，且相鄰子像源間距與子像源寬度相等)，梳狀分布的圖像經透鏡組3形成虛像，虛像再經過液晶光閥A4 (可工作于透射與反射狀態(tài))配合貼有偏振片的液晶光閥B5送入人的左右眼顯示，液晶光閥B5與之前的液晶光閥A4之間具有一定夾角，通過調整液晶光閥A4與液晶光閥B5之間的夾角可實現左右眼圖像分離，形成立體顯示。當高頻像源1顯示左眼圖像時，液晶光閥A4和液晶光閥B5均加上電壓，左眼圖像經由分光元件2調制后形成空間間隔分布，間距大小與每一子像源大小相等。子像源發(fā)出光線經過透鏡組3入射到液晶光閥A4上，此時液晶光閥A4處于高反射態(tài)，絕大部分光線被反射到觀察者的左眼，透過的光線通過貼有偏振片的液晶光閥B5，反射回來的偏振態(tài)改變 90度，無法再次透過液晶光閥B5到達右眼，由于空間分布的子像源位于透鏡組3 —倍焦距內，因此左眼將看到放大的正立圖像(虛像)。同樣，當高頻像源1顯示右眼圖像時，液晶光閥A4和液晶光閥B5不加電壓(透射態(tài))。大部分光線透過液晶光閥A4和液晶光閥B5，由反射鏡6反射進入觀察者的右眼。高頻像源1高頻交替顯示左右眼視差圖像，利用人眼的視覺殘留機理，左右眼分別看到各自圖像，通過大腦的融合后，產生立體感。
當高頻像源1輸出左眼圖時，大部分圖像光線由液晶光閥A反射進入人的左眼，透過的光線無法進入右眼；若圖像是右眼圖，大部分光線由反射鏡反射進入人的右眼；而左眼及右眼圖像都為梳狀分布的圖像，反射鏡與透鏡組等呈一定的角度，故反射至右眼的圖像相對于左眼圖像有一相對位移，可實現左右眼分離，避免串擾。
權利要求
1.一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，所述立體顯示裝置包括一個高頻像源，高頻像源光路前方依次設置有分光元件、透鏡組、液晶光閥A、貼有偏振片的液晶光閥 B、反射鏡，其特征在于調制高頻像源，使高頻像源向分光元件分別輸出高頻的具有視差的左、右眼圖像，并通過調制高頻像源使左、右眼圖像的光線以平行光方式時序交錯輸出，分光元件將左、右眼圖像的輸出光調制成梳狀分布，梳狀分布的左、右眼圖像輸出光經過透鏡組后分別形成虛像；對于左眼圖像對應的虛像，使液晶光閥A和液晶光閥B均工作于反射狀態(tài)，左眼圖像大部分光線被液晶光閥A反射至人的左眼，左眼圖像小部分光線透過液晶光閥A后入射至液晶光閥B，經液晶光閥B反射并被偏振片改變90度偏振態(tài)后，無法再次透過液晶光閥A到達人的右眼；對于右眼圖像對應的虛像，使液晶光閥A和液晶光閥B均工作于透射狀態(tài)，右眼圖像光線依次透射過液晶光閥A和單層液晶后，被反射鏡反射至人體右眼； 通過切換液晶光閥A和單層液晶的工作狀態(tài)實現左右眼圖像分離，進而實現圖像的立體顯示。
2.根據權利要求1所述的一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，其特征在于立體顯示裝置中，高頻像源、分光元件均位于透鏡組的焦點范圍以內，液晶光閥A所在平面與分光元件呈一定角度；液晶光閥B所在平面、反射鏡所在平面分別與液晶光閥A呈一定角度，反射鏡位于液晶光閥B后側并緊貼液晶光閥B。
3.根據權利要求1所述的一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，其特征在于經過分光元件形成的梳狀分布的左、右眼圖像，在空間中分別為周期性均勻分布，且相鄰子像源間距與子像源寬度相等。
4.根據權利要求1所述的一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，其特征在于梳狀分布的左、右眼圖像中各自的子像源分別位于透鏡組焦距內，從而使梳狀分布的左、右眼圖像經過透鏡組后形成放大的正立虛像。
5.根據權利要求1所述的一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，其特征在于像源輸出若是左眼圖像，大部分圖像光線由液晶光閥A反射進入人的左眼，透過的光線無法進入右眼；像源輸出若是右眼圖像，大部分光線由反射鏡反射進入人的右眼；而左眼及右眼圖像都為梳狀分布的圖像，反射鏡與透鏡組等呈一定的角度，故反射至右眼的圖像相對于左眼圖像有一相對位移，可實現左右眼分離，避免串擾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于液晶光閥幕裝置的裸眼立體顯示方法，采用高頻像源輸出高頻的左右眼視差圖像(通常不低于120HZ)，圖像光線以平行光方式時序交錯輸出，經過分光元件形成梳狀分布，梳狀分布的圖像經透鏡組形成虛像，再經過液晶光閥A、帶偏振片的液晶光閥B配合，實現左右眼圖像分離，形成立體顯示，以減少串擾。
文檔編號H04N13/00GK102364379SQ201110362329
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權日2011年11月16日
發(fā)明者呂國強, 吳娟, 尹靜, 胡躍輝 申請人:合肥工業(yè)大學