基于高速投影机的真彩色360°三维显示装置和方法

摘要

本发明公开了基于高速投影机的真彩色360°三维显示装置，包括：LED光源组、照明光学系统、空间光调制器、合色棱镜、投影镜头、定向散射屏、转动装置、转动检测模块和光源驱动控制模块。本发明还公开了基于高速投影机的真彩色360°三维显示方法。本发明通过光源驱动控制模块对LED光源的光强进行灰度二进制编码并与定向散射屏的转动保持同步，高速投影机将不同灰阶的二值图像序列时序投影到旋转的定向散射屏上来实现360°视场三维显示，实现了供多人多视角裸眼同时观看的真彩色空间三维显示，提高了三维显示图像的质量，降低了对空间光调制器帧频的要求。

主权项

一种基于高速投影机的真彩色360°三维显示装置，其特征在于，包括：LED光源组、第一照明光学系统、第二照明光学系统、第三照明光学系统、第一高速空间光调制器、第二高速空间光调制器、第三高速空间光调制器、合色棱镜、投影镜头、定向散射屏、转动装置、转动检测模块和光源驱动控制模块，其中：LED光源组，包括红色LED光源、绿色LED光源和蓝色LED光源，作为高速投影机的照明光源，与光源驱动控制模块连接；第一照明光学系统，将红色LED光源发出的光线进行收集并作为照明光会聚到第一高速空间光调制器上；第二照明光学系统，将绿色LED光源发出的光线进行收集并作为照明光会聚到第二高速空间光调制器上；第三照明光学系统，将蓝色LED光源发出的光线进行收集并作为照明光会聚到第三高速空间光调制器上；第一高速空间光调制器，被红色照明光束照亮，将需要显示红色分量的二值图像加载其上并按顺序高速显示出来；第二高速空间光调制器，被绿色照明光束照亮，将需要显示绿色分量的二值图像加载其上并按顺序高速显示出来；第三高速空间光调制器，被蓝色照明光束照亮，将需要显示蓝色分量的二值图像加载其上并按顺序高速显示出来；合色棱镜，将分别带有图像信息的红色光束、绿色光束、蓝色光束合成为具有相同光轴方向的光束；投影镜头，将合成后的具有相同光轴方向的光束投影到定向散射屏上；定向散射屏，对投影其上的光束的出射角度进行控制，保证观察区域的观察者的双眼看到具有视差的图像；转动装置，与定向散射屏连接，并带动定向散射屏转动；转动检测模块，检测转动装置的转速信号和角度位置并传输给光源驱 动控制模块；光源驱动控制模块，根据转动装置的转速信号和角度位置控制驱动LED光源的电流大小，同时根据转速和角度位置信号控制第一高速空间光调制器、第二高速空间光调制器以及第三高速空间光调制器上需要加载的二值图像的同步更新。