使用双向扫描线性调制器的显示器制造技术

一种用于形成立体图像的方法在重复循环中形成单独的左眼和右眼图像，所述重复循环通过提供按照从图像帧的第一边缘到第二边缘的序列排序的、用于左眼图像的各行的数据、然后根据所述有序序列形成已调制光的相继行、通过从第一位置到第二位置向前旋转扫描元件来跨越显示表面渐进地扫描已调制光的各行，来形成左眼图像。通过提供按照从图像帧的第二到第一边缘的序列排序并用于右眼图像的各行的数据、形成已调制光的各行以及通过使扫描元件相反地从第二位置旋转至第一位置来跨越显示表面渐进地扫描已调制光的各行来形成右眼图像。将左眼图像与右眼图像区别开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及使用线性光调制器的显示装置，更特别地涉及用于通过跨越 显示表面根据颜色每次一行地扫描已调制光来形成立体图像的显示装置和方法。
技术介绍
线性光调制器通过快速、重复的序列来形成图像，其中，单独地形成图像的每 个单行并通过从扫描元件反射或其它类型的重定向将其引导到屏幕或其它显示表面。以 这种方式工作的线性光调制器的类型包括诸如由Silicon Light Machines提供且在美国专利 No.6,215,579 (Bloom等人)中及其它地方被描述的光栅光阀(GLV)设计的器件。例如在 美国专利No.5,982,553 (Bloom等人)中公开了基于GLV器件的显示系统。改进类型的线性光调制器是如在共同转让的美国专利No.6,307,663 (Kowarz)中 及其它地方公开的光栅机电系统(GEMS)器件。在共同转让的美国专利No.6,411,425、 和No.6,476,848 (两者均授予Kowarz等人)中描述了基于共形GEMS装置的线性阵列的显 示系统。在包括美国专利 No.6,663,788 (Kowarz 等人)和 No.6,802,613 (Agostinelli 等人) 在内的多个共同转让的美国专利和公开申请中给出了对GEMS装置架构和操作的更详细 的描述。在GEMS装置中，通过衍射来调制光。在GEMS芯片上，在单个基板上形成 的共形机电带状元件的线性阵列提供光的一个或多个衍射级以形成用于行扫描投影显示 器的每个像素行。GLV和GEMS彩色显示系统架构通常采用三个单独的色彩通道，即红色、绿 色、和蓝色(RGB)，每个色彩通道提供有机电光栅器件的线性阵列。机电光栅器件的每 个线性阵列在被启动时对其分量红色、绿色或蓝色激光进行调制以便每次形成图像的单 个行。然后，将结果得到的用于每种颜色的光的已调制行组合到相同的输出轴上，以提 供随后被扫描到显示屏的全色图像。通常，线性光调制器阵列由于较高的分辨率、降低的成本和简化的照明光学装 置而与其区域阵列空间光调制器(SLM)对等物相比具有优点。GLV和GEMS器件可启 动用于在快切换速度下工作且能够调制激光。当与其它类型的空间光调制器相比较时， GLV和GEMS器件具有高分辨率、高本地位深、可变纵横比和无运动伪像的优点。然 而，对使用这些器件的显示器解决方案存在某些固有限制。按照惯例用于跨越显示表面 扫描已调制光的、以电流测定的方式(galvanometrically)启动的扫描反射镜通过在小角范 围上旋转而进行扫描以形成图像的单个2D(二维)帧，然后其必须被复位，从而旋转回到 用于下一次扫描的位置。在此复位时间期间，不能使用标准扫描方案来投射图像内容。 在该时间的约15 25%的时间内，反射镜正旋转回到用于下一次扫描的位置。这减少了 可用光输出并限制了能够获得的光效率。由于扫描反射镜的反射镜复位时间及加速和减 速时间，用于利用此类系统来提供已调制光的有效占空因数、即所谓的“像素开启”时 间至多约为72 82%。对改进的效率的需要的一种响应是改变反射镜周期定时以及在扫描反射镜的旋转期间沿着每个方向投射图像内容。此策略已在美国专利No.7,053,930 (Webb等人)中 有所描述。这种方法在附加的时间量内投射已调制光，从而相比于较早的定时循环在效 率方面获得5-10%的改善，但是该方法在投射期间要求同一图像帧的多次刷新。用于2D 成像的双向扫描在实践中也略微牺牲图像分辨率，特别是对于具有高分辨率的显示器而言 大体上来说，立体投影是一个用于电影放映的特别感兴趣的领域。用于立体投 影的常规配置包括使用两个投影仪的配置，其中一个投影仪用于左眼而另一个投影仪用 于右眼。此基本模型已经应用于来自诸如Barco公司的供应商的早期的基于胶片的系统 以及数字投影设备。虽然此类双投影仪设计已经成功地显示出由立体成像系统所给予的 增强的成像能力和可行性，但这些系统是昂贵的，要求彼此之间的精确对准，并施加对 电影院设计和布局的某些额外要求。由于立体显示方法通常在时间上分开地提供交替的 左眼和右眼图像，所以其常常需要是2D显示器的标称光输出的两倍多的光输出来实现相 同的亮度。已经使用单投影仪实现了立体视觉解决方案，但通常是以减少的光输出为代 价的。诸如将光源的数目加倍或将光调制器的数目加倍的常规解决方案是可行的，但也 是昂贵和不切实际的。 已经用于2D成像的常规调制方案无法容易地适应立体或3D (三维)成像的要 求。简单地将帧刷新速率从60Hz加倍至120Hz并使左眼和右眼图像子帧交替似乎不是 期望的解决方案。较高的帧速率对扫描设备提出了可能难以满足的要求，所述扫描设备 诸如检流计式扫描仪。使用常规技术进行立体成像所需的较高帧速率提高了对投影仪电 子装置的带宽要求并降低了用于脉宽调制光阀阵列的最小像素驱动脉宽。面对这些困难，线性光调制器似乎不太可能是立体成像市场的竞争者。提供彼 此配准以便独立地提供左眼和右眼图像的多个投影仪设备的超额成本以及协调和投射左 眼和右眼已调制光所需要的复杂数据路径、对准和定时使得双投影仪解决方案不具有吸 引力且在较低成本设备的价格范围之外。使用单投影仪进行立体显示的其它常规方法要 求相当高的复杂性，并且至少部分地由于显示输出方面的令人失望的亮度，其可能不会 在所显示的最终图像中产生令人满意的结果。因此，需要一种能够利用GEMS、GLV及用于形成立体图像的其它线性光调制 器的特定强度的立体显示方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决对改进的立体投影装置的需要。为达到此目的，本专利技术提 供了一种用于形成立体图像的方法，该方法包括a)在重复循环中形成单独的左眼和右眼图像，所述重复循环包括⑴通过以下操作来形成左眼图像提供按照从图像帧的第一边缘到图像帧的第 二边缘的序列排序的、用于左眼图像的各行的数据；根据为左眼图像的各行提供的数据 的有序序列来形成已调制光的相继行，并跨越显示表面从第一位置到第二位置渐进地扫 描已调制光的各行；( )通过以下操作来形成右眼图像提供按照从图像帧的所述第二边缘到图像 帧的所述第一边缘的序列排序的、用于右眼图像的行的数据；根据为右眼图像的各行提供的数据的有序序列来形成已调制光的相继行，并跨越显示表面从第二位置到第一位置渐进地扫描已调制光的各行；以及b)为至少一个观看者区别左眼图像和右眼图像。从另一方面，本专利技术提供了一种用于通过在以下各项之间切换来在显示表面上 以两个模式中的任何一个模式显示图像的方法，所述各项包括⑴通过重复序列来形成二维图像，所述重复序列为在使扫描元件从第一位置 朝着第二位置向前旋转的同时朝着显示表面渐进地扫描已调制光的各行；以及( )通过以下重复步骤来形成包括左眼图像和右眼图像的立体图像通过在使扫描元件从第一位置向前旋转到第二位置的同时朝着显示表面渐进地 扫描已调制光的各行来形成左眼图像；以及通过在使扫描元件从第二位置向后旋转到第一位置的同时朝着所述显示表面渐 进地扫描已调制光的各行来形成右眼图像。本专利技术的一个特征在于，其允许使用同一被扫描线性阵列装置和电子处理电路 在用于单投影设备的2D投影或3D立体投影之间进行模式选择。本专利技术的优点在于，其与用于立体显示的常规方法相比改善了有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成立体成像的方法，包括：　　ａ）在重复循环中形成单独的左眼和右眼图像，所述重复循环包括：　　（ｉ）通过以下操作来形成左眼图像：提供按照从图像帧的第一边缘到图像帧的第二边缘的序列排序的、用于左眼图像的各行的数据；　　根据为左眼图像的各行提供的数据的有序序列来形成已调制光的相继行，并跨越显示表面从第一位置到第二位置渐进地扫描已调制光的各行；　　（ｉｉ）通过以下操作来形成右眼图像：提供按照从图像帧的第二边缘到图像帧的第一边缘的序列排序的、用于右眼图像的各行的数据；　　根据为右眼图像的各行提供的数据的有序序列来形成已调制光的相继行，并跨越显示表面从第二位置到第一位置渐进地扫描已调制光的各行；以及　　ｂ）为至少一个观看者区别左眼图像和右眼图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-7 12/1164671.一种用于形成立体成像的方法，包括a)在重复循环中形成单独的左眼和右眼图像，所述重复循环包括ω通过以下操作来形成左眼图像提供按照从图像帧的第一边缘到图像帧的第二边 缘的序列排序的、用于左眼图像的各行的数据；根据为左眼图像的各行提供的数据的有序序列来形成已调制光的相继行，并跨越显 示表面从第一位置到第二位置渐进地扫描已调制光的各行；( )通过以下操作来形成右眼图像提供按照从图像帧的第二边缘到图像帧的第一 边缘的序列排序的、用于右眼图像的各行的数据；根据为右眼图像的各行提供的数据的有序序列来形成已调制光的相继行，并跨越显 示表面从第二位置到第一位置渐进地扫描已调制光的各行；以及b)为至少一个观看者区别左眼图像和右眼图像。2.权利要求1的方法，其中，用于左眼图像的已调制光的至少某些行与用于右眼图像 的已调制光的某些行具有相同的波长并使用相同的线性光调制器形成。3.权利要求1的方法，其中，用于左眼图像的已调制光的部分是使用第一线性阵列形 成的且用于右眼图像的已调制光的部分是使用第二线性阵列形成的，并且其中，第一和 第二线性阵列两者在相同的基板上。4.权利要求1的方法，其中，所述左眼图像的各行处于第一波长且所述右眼图像的各 行处于第二波长，并且其中，所述第一波长在所述第二波长的40nm以内。5.权利要求1的方法，其中，用于所述左眼图像的已调制光的各行和用于所述右眼图 像的已调制光的各行是圆偏振的。6.权利要求1的方法，其中，用于所述左眼图像的已调制光的各行是使用光栅机电系 统器件形成的。7.权利要求2的方法，其中，使用偏振分离器件来区别来自左眼图像和右眼图像的光。8.权利要求1的方法，其中，使用偏振观看眼镜来区别来自左眼图像和右眼图像的光。9.权利要求1的方法，其中，使用快门式眼镜来区别来自左眼图像和右眼图像的光。10.权利要求1的方法，其中，使用光谱滤光器来区别来自左眼图像和右眼图像的光。11.权利要求1的方法，其中，扫描已调制光的各行包括使扫描元件沿着前向方向或 沿相反方向旋转。12.权利要求11的方法，其中，所述旋转扫描元件是检流计反射镜。13.权利要求1的方法，其中，所述左眼图像和右眼图像是彩色图像。14.权利要求1的方法，其中，提供用于所述左眼和右眼图像的各行的数据包括将数 据布置在帧缓冲器中。15.—种用于通过在以下两者之间切换而在两种模式中的任一种模式下在显示表面上 显示图像的方法(i)通过重复序列来形成二维图像，所述重复序列为在使扫描元件从第一位置向前 旋转到第二位置的同时朝着显示表面渐进地扫描已调制光的各行；以及(ii)通过以下重复步骤来形成包括左眼图像和右眼图像的立体图像 通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：MW科瓦茨，MA马库斯，JA阿戈斯蒂尼利，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US