[发明专利]用于光补偿和连续通道照射的方法及设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年6月18日提交的美国非临时申请No.12/141,351的优先权，该申请的全部公开内容在此通过参考的方式并入。

技术领域

本发明涉及光补偿(light recapture)系统，并且具体地涉及投影系统中的光补偿。

背景技术

多种方法适用于三维(3D)立体投影，其中包括视差图像法、线偏振法、圆偏振法、快门式眼镜(Shutter Glasses)法、和光谱分离法。视差图像法是最古老的技术，并且通过经由双色滤光片对光进行过滤而提供左/右眼的图像分离(separation)，通常红色用于一只眼，而青色用于另一只眼。在投影机中，(通常)通过红色滤光片过滤出左眼图像，而通过青色滤光片过滤出右眼图像。眼具(eyewear)包括用于左眼的红色滤光片和用于右眼的青色滤光片。该方法对于黑白原始图像效果最好，而不太适合于彩色图像。

线偏振三维技术(通常)通过经由竖直定向的线偏振片过滤左眼图像并且通过水平定向的线偏振片过滤右眼图像而提供投影机的图像分离。眼具包括用于左眼的竖直定向的线偏振片和用于右眼的水平定向的偏振片。投影屏幕必须是偏振保持型的，通常由于其独特的颜色而被称为“银幕”。线偏振允许以小的颜色失真显示全色图像。它具有一些问题，这些问题包括需要昂贵的、易损坏的和不一致的银幕。另一个问题是观看者必须保持他的头竖直地定向以避免一只眼对另一只眼的色度亮度干扰。

圆偏振三维技术被发明出来以解决需要观看者将其头部保持为竖直地定向的问题。圆偏振技术(通常)通过经由左侧圆偏振片过滤左眼图像并且经由右侧圆偏振片过滤右眼图像而提供投影机的图像分离。眼具包括用于左眼的左侧圆偏振片和用于右眼的右侧圆偏振片。这种方法也需要银幕。

快门式眼镜通过及时地多路传输左图像和右图像以提供图像分离。并不需要用于投影机的图像分离的滤光片。眼具包括同步于投影机的帧速以电子方式关闭镜片的主动式眼镜。首先显示左眼图像，随后是右眼图像等。因为在电影院中直接线连接到眼镜是不现实的，因此采用无线或者红外信号法来提供用于左/右眼关闭的时间参考。

光谱分离通过根据光谱原理(spectrally)过滤左眼和右眼图像而提供投影机的图像分离。该系统与视差图像的不同之处在于：用于左眼和右眼的滤光片分别在红光、绿光和蓝光光谱部分透光，以提供全色图像。左眼滤光片的带通光谱与右眼滤光片的带通光谱互补。眼具包括具有与投影机中使用的光谱特征一样的一般光谱特征的滤光片。虽然该方法提供了全色图像，但是它需要色彩补偿以使得左右眼图像的色彩匹配于原始图像中呈现的色彩，并且在色域上较投影机的色域有小的减小。

投影机自身具有多种型式，包括LCD(液晶显示)投影机，LCD投影机通常包括三个单独的LCD玻璃平板，每个LCD玻璃平板投影图像的一个原色成分。LCD平板调制光并且产生投影到屏幕上的图像。

DLP(“数字光处理”)是由德州仪器(Texas Instruments，TI)开发的专利技术。DLP芯片是由无数个微镜片构成的反射表面。在昂贵的DLP投影机中，有三个单独的DLP芯片，每一个用于红色、绿色和蓝色通道中的一个。典型地，棱镜将来自于投影灯的光分成红色、绿色和蓝色光，然后这些光分别照射“红色”、“绿色”和“蓝色”DLP芯片，这些DLP芯片根据图像信号的对应的原色成分调制原色光。在调制后，刚调制过的原色光重新组合并且投射到观看屏幕上。

DLP的其它和较便宜的应用包括具有与色轮结合使用的单个DLP芯片的投影机，该色轮包括红色、绿色、蓝色以及有时为白色(透明，clear)滤光片。色轮在投影灯与DLP芯片之间旋转——交替变换照射芯片的光的颜色。交替变换的照射DLP芯片的光的颜色被调制并且顺序地投影到观看屏幕上。然后顺序调制并投影的光形成观看时的全色图像。

所述的单芯片DLP投影机效率不足，这已经通过光补偿和跨越DLP芯片的“滚动彩色(scrolling color)”的使用而部分地解决。例如在下面的文件中描述了这种技术：D.Scott Dewald的“SEQUENTIALCOLOR RECAPTURE AND DYNAMIC FILTERING：A METHOD OFSCROLLING COLOR(连续色彩补偿和动态滤光：一种滚动彩色方法)”，国际信息显示学会2000年文摘(SID 00 Digest)；以及Dewald的美国专利申请序列No.10/028,023。

发明内容