專利名稱：顯像系統(tǒng)、用于它的光折射裝置、及形成圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影型顯像裝置，用于在屏幕上通過利用從光源發(fā)射的光形成由顯示裝置產(chǎn)生的圖像，并具體地說，涉及一種投影型顯像裝置，其可以提供光的高效利用并且改善析像能力，以便可以實現(xiàn)三維圖像。
背景技術(shù)：
參照圖1，傳統(tǒng)的投影型顯像裝置包括一用于產(chǎn)生并發(fā)射光的光源10、第一和第二二色鏡42和44，用于將入射白光分為紅、藍和綠光線，第一到第三傳輸型顯示裝置51、53和55，用于對應(yīng)每個被分離的光線形成圖像，一彩色棱鏡60，用于合成由相應(yīng)的第一到第三顯示裝置51、52和53形成的圖像，一投影透鏡單元70，用于放大并傳輸合成的圖像，以及一屏幕80。
在此，投影型顯像裝置還包括一蠅眼透鏡陣列20，其設(shè)置在光源10和第一二色鏡42之間的光學(xué)路徑上，用于混合入射光線，以便均勻的光線可以入射到每個第一到第三顯示裝置51、52和53上，一偏振器31，用于傳輸具有一偏振分量的光，以及一聚焦透鏡41，用于聚焦穿過偏振器31的光。
由于具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)的投影型顯像裝置采用三個顯示裝置的單元以產(chǎn)生彩色圖像，其的光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。并且，由于具有一個偏振分量的光通過利用偏振器作為有效光，并且穿過偏振器的光線被第一和第二二色鏡分隔，以沿三個路徑傳播，從而光利用效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種投影型顯像裝置，其中，通過利用全息的彩色過濾器透鏡以實現(xiàn)彩色圖像來改善光的亮度，并且通過利用光折射裝置來改善解析度，以便實現(xiàn)三維的圖像。
本發(fā)明提供一種顯像系統(tǒng)，包括成像裝置，具有用于產(chǎn)生圖像的像素；改變來自成像裝置的入射光的行進路徑的光折射裝置，以根據(jù)施加在該光折射裝置上的電能在預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素。
本發(fā)明還提供一種顯像系統(tǒng)，包括一成像裝置，具有用于產(chǎn)生圖像的像素；光折射裝置，包括光取向元件，其根據(jù)施加于光取向元件的電場，選擇性地改變來自成像裝置的入射光的路徑，以在預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素。
本發(fā)明還提供一種用于顯像系統(tǒng)的光折射裝置，該顯像系統(tǒng)包括一成像裝置，具有用于產(chǎn)生圖像的像素；該光折射裝置包括光取向元件，其根據(jù)施加于光取向元件的電場，選擇性地改變來自成像裝置的入射光的路徑，以在預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素。
本發(fā)明還提供使用顯像系統(tǒng)形成圖像的方法，該顯像系統(tǒng)包括一光取向元件和成像裝置，該成像裝置具有用于產(chǎn)生圖像的像素；該方法包括將預(yù)定波長范圍的光引導(dǎo)到成像裝置；產(chǎn)生圖像，包括通過可控地向光取向元件施加電壓以在一預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素，以改變來自成像裝置的光線的傳播路徑。
為了達到上述目的，提供了一種投影型顯像裝置，其包括一用于產(chǎn)生并投射光線的光源，一用于傳輸由光源發(fā)射的在一個方向上偏振的光線的偏振裝置，一用于從入射光產(chǎn)生彩色圖像并反射所產(chǎn)生的圖像以使其沿與入射光不同的路徑傳播的反射型成像裝置，一用于折射被成像裝置反射的圖像的折射裝置，以及一投影透鏡，用于放大并傳輸由成像裝置產(chǎn)生并由折射裝置折射的圖像，以向一屏幕傳播。
同樣，為了達到上述目的，提供了一種投影型顯像裝置，其包括一用于產(chǎn)生并投射光線的光源，一用于傳輸由光源發(fā)射的在一個方向上偏振的光線的偏振裝置，一用于從入射光源產(chǎn)生圖像并反射所產(chǎn)生的圖像的反射型成像裝置，一設(shè)置在偏振裝置和成像裝置之間的光學(xué)路徑上的偏振光束分離器，用于根據(jù)偏振方向改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂?，一光折射裝置，用于折射由成像裝置反射的并穿過偏振光束分離器的圖像，以及一投影透鏡，用于放大并傳輸由光折射裝置折射的圖像以向一屏幕傳播。
同樣，為了達到上述目的，提供了一種投影型顯像裝置，其包括一用于產(chǎn)生并投射光線的光源，一用于傳輸由光源發(fā)射的在一個方向上偏振的入射光的偏振裝置，一傳輸型成像裝置，用于由入射光產(chǎn)生圖像并傳輸所產(chǎn)生的圖像，一光折射裝置，用于折射穿過成像裝置的圖像，以及一投影透鏡，用于放大并傳輸由光折射裝置折射的圖像，以向一屏幕傳播。
同樣，為了達到上述目的，提供了一種投影型顯像裝置，其包括一用于產(chǎn)生并投射光線的光源，一用于傳輸由光源發(fā)生的在一個方向上偏振的光線的偏振裝置，一具有獨立驅(qū)動的像素的顯示裝置，用于從入射光產(chǎn)生圖像，一由多個固定在顯示裝置一側(cè)上形成的第一透鏡陣列，用于聚焦被顯示裝置產(chǎn)生的圖像，一光折射裝置，用于折射被第一透鏡陣列聚焦的圖像，一投影透鏡，用于放大并傳輸被光折射裝置折射的圖像以朝屏幕傳播，以及一第二透鏡陣列，由與第一透鏡陣列相應(yīng)數(shù)量的透鏡形成，其連接到屏幕的至少一側(cè)上。


本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點通過本發(fā)明的詳細(xì)的優(yōu)選實施例以及參照附圖將更清晰。
圖1是示出傳統(tǒng)的投影型顯像裝置的光學(xué)布置的視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光學(xué)布置的視圖；圖3是圖2所示的圖像產(chǎn)生裝置的光學(xué)布置的視圖；圖4是圖2的光折射裝置的視圖；圖5是示出對于由圖2的成像裝置產(chǎn)生的圖像的每個顏色的圖形的視圖；圖6A、6B和6C分別是根據(jù)光折射裝置的驅(qū)動的形成在屏幕上的彩色圖像的移動位置的視圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光學(xué)布置的視圖；
圖8是圖7的成像裝置的光學(xué)布置的視圖；圖9是從圖8的線A-A看到的圖像的視圖；圖10是從圖8的線B-B看到的圖像的視圖；圖11A到11D分別示出了與根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光折射裝置的驅(qū)動相應(yīng)的形成在屏幕上的圖像的移動位置。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光學(xué)布置；圖13示出了與根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光折射裝置的驅(qū)動相應(yīng)的形成在屏幕上的圖像的移動位置。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光學(xué)布置；圖15示出與根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光折射裝置的驅(qū)動相應(yīng)的形成在屏幕上的圖像的移動位置。
圖16示出根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光學(xué)布置；以及圖17示出根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置的光學(xué)布置。
具體實施例方式
圖中，P表示圖像，PI表示像素，PA表示像素區(qū)域。
參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置包括一光源110，用于產(chǎn)生光線并且在一個方向上發(fā)射產(chǎn)生的光線，一偏振裝置120、一反射型成像裝置130、一光折射裝置140，用于偏振被成像裝置130產(chǎn)生的圖像反射的光線，以及一投射透鏡單元170，用于放大及向一屏幕180投射由成像裝置130反射的并由光折射裝置140偏振的圖像。
光源110包括一燈，諸如氙或鹵素?zé)?，以及一反射鏡，其設(shè)置在燈的一側(cè)，用于反射從燈發(fā)出的光線向一方向射出。偏振裝置120傳輸從光源110發(fā)出的非偏振光線在一個方向上被偏振的光線，以便在一個方向上偏振的光線能夠朝向反射型成像裝置130前進。
反射型成像裝置130由入射光線產(chǎn)生彩色圖像，并且將產(chǎn)生的彩色圖像反射以沿不同于入射光的路徑前進。參照圖3，反射型成像裝置130包括顏色分離裝置135和反射型顯示裝置131，用于從每個被分離的顏色產(chǎn)生圖像并反射所產(chǎn)生的圖像。顏色分離裝置135被形成為面對顯示裝置131的一表面，根據(jù)一預(yù)定的波長區(qū)域分離入射光，并且使分開的光線沿不同的角度傳播。為此目的，顏色分離裝置135包括一全息圖案(hologrampattern)136和一透鏡陣列137。全息圖案136衍射并傳輸穿過偏振裝置120的一個偏振方向的白光，即，根據(jù)其的顏色在不同角度的混合有紅(R)、綠(G)和藍(B)的(R+G+B)。透鏡陣列137將在穿過全息圖案136時被衍射的每個彩色光線聚焦到顯示裝置131的每個像素133上。
在被發(fā)散狀態(tài)下，一個由顯示裝置131的每個像素133反射的圖像入射到透鏡陣列137上。然后，圖像被透鏡陣列137聚焦為平行光束，并且線性地穿過全息圖案137以入射到光折射裝置140上。
參照圖2和4，用于使由顯示裝置130產(chǎn)生的每個彩色圖像順序聚焦到屏幕180的像素區(qū)域的光折射裝置140包括第一和第二光折射裝置150和160。
第一光折射裝置150主要折射并傳輸被顯示裝置130反射的光線，其包括一對第一和第二透明電極板151和155，該對電極板布置成彼此間隔預(yù)定的距離，用于傳輸入射光線，還包括設(shè)置在第一和第二透明電極板151和155之間的一第一液晶，以及一第一電源，用于選擇性地向第一和第二電極板151和155施加電壓。第一電源包括一第一電壓源157和一第一開關(guān)159。從而，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)159保持在閉合狀態(tài)時，被第一電壓源157提供的電壓施加到每個第一和第二電極板151和155每個上，以便第一液晶153定位的方向轉(zhuǎn)換到與第一開關(guān)159在斷開狀態(tài)時不同的方向。從而，根據(jù)電源的施加，以一角度入射到第一透明電極板151上的光線以不同的角度穿過第二透明電極板155。
用于再次折射穿過第一光折射裝置150的第二光折射裝置160包括一對第三和第四透明電極板161和165，它們布置成彼此間隔預(yù)定的距離以用于傳輸入射光，還包括設(shè)置在第三和第四透明電極板161和165之間的一第二液晶163、以及一第二電源，以用于選擇性地將電壓施加到第三和第四透明電極板161和165。第二電源包括一第二電壓源167和一第二開關(guān)169。從而，當(dāng)?shù)诙_關(guān)169保持閉合狀態(tài)時，由第二電壓源167提供的電源施加到每個第三和第四電極板161和165上以改變第二液晶163定向的方向，該方向不同于第二開關(guān)169處于斷開狀態(tài)時其定向的方向。從而，根據(jù)電源的施加，以一角度入射到第三透明電極板161上的光線以不同的角度穿過第二透明電極板155。
從而，當(dāng)?shù)谝缓偷诙庹凵溲b置150和160被用作光折射裝置時，根據(jù)其驅(qū)動狀態(tài)，入射光線的傳播路徑可被分成四個光學(xué)路徑，即，“00”、“01”、“10”和“11”。于是，由顯示裝置131形成的每個顏色的圖像可以被順序形成在屏幕180的一個像素的區(qū)域內(nèi)。這個操作參照圖4、5和6A到6C來描述。
圖5示出用于由圖2的成像裝置產(chǎn)生的圖像的每種顏色的圖案。被顏色分離裝置(圖2的135)分離的相應(yīng)顏色的圖像依次產(chǎn)生。
依次產(chǎn)生的圖像具有傳播路徑，其根，據(jù)第一和第二光折射裝置150和160的驅(qū)動狀態(tài)變化。例如，當(dāng)?shù)谝还庹凵溲b置150處于斷開狀態(tài)且第二光折射裝置160處于閉合狀態(tài)以便選擇光學(xué)路徑“01”時，在像素單元內(nèi)的顏色以B、G和R的順序如圖6A所示地排列。在第一光折射裝置150處于閉合狀態(tài)且第二光折射裝置160處于斷開狀態(tài)以選擇路徑“10”時，在像素單元內(nèi)的顏色以R、B和G的順序如圖6B所示地排列。當(dāng)?shù)谝缓偷诙庹凵溲b置150和160都處于閉合狀態(tài)時，選擇了路徑“11”，以便在像素單元內(nèi)的顏色以G、R和B的順序如圖6C所示地排列。從而，R、G和B顏色根據(jù)第一和第二光折射裝置150和160被驅(qū)動的狀態(tài)相對每個像素區(qū)域順次形成，并從而相對每個像素可以實現(xiàn)一全彩的圖像。
參照圖7，根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置包括一光源210、一偏振裝置220、一偏振光束分離器230、一反射型成像裝置240、一光折射裝置250、以及一投影透鏡單元270，用于放大并投射由光折射裝置250折射的圖像以向一屏幕280傳播。在此，由于光源210、偏振裝置220和投影透鏡單元270與上述優(yōu)選實施例基本相同，省略其的描述。
反射型成像裝置240從入射光產(chǎn)生一圖像，并且將產(chǎn)生的圖像向偏振光束分離器230反射。參照圖8，成像裝置240包括一反射型顯示裝置245和一裝在顯示裝置245前面的透鏡陣列241。顯示裝置245由二維陣列的多個像素構(gòu)成，它們分別驅(qū)動。顯示裝置245的每個像素獨立驅(qū)動以從被偏振光束分離器230分離的入射光產(chǎn)生圖像并將產(chǎn)生的圖像向偏振光束分離器230反射。用于重新構(gòu)造由顯示裝置245產(chǎn)生的像素的尺寸的透鏡陣列241，對于在像素上聚焦的每個像素，將來自光源(圖7的210)并向顯示裝置245傳播的光聚焦，并同時聚焦被顯示裝置245反射的分散的光線。
圖9和圖10示出沿圖8的線A-A和B-B取得的截面的圖像。參照圖9和圖10，顯示裝置的每個像素的尺寸可以由透鏡陣列大量減小。于是，被透鏡陣列241聚焦的圖像被聚焦在屏幕280上，并同時，相對像素面積圖像被聚焦的位置可以被光線折射裝置250改變，以便可以實現(xiàn)具有高度析像能力的圖像。
偏振光束分離器230設(shè)置在偏振裝置220和成像裝置240之間的光學(xué)路徑上，以根據(jù)偏振方向改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂?。即，只有與被成像裝置240偏振的光線的圖像對應(yīng)的光線向光折射裝置250傳播。
光折射裝置250折射被成像裝置240反射并穿過偏振光束分離器230的入射光。光折射裝置250包括一第一光折射裝置(未示出)，用于初級折射并傳輸入射光，以及一第二光折射裝置(未示出)，用于次級折射被第一光折射裝置折射的光線。由于光折射裝置250的第一和第二光折射裝置的結(jié)構(gòu)與根據(jù)上述優(yōu)選實施例所述的以及參照附圖4的第一和第二光折射裝置150和160基本相同，省略其的描述。
構(gòu)成根據(jù)本實施例的光折射裝置250的第一和第二光折射裝置在它們的光線布置上與第一優(yōu)選實施例中的不同，即，根據(jù)本實施例的第一和第二光折射裝置光學(xué)上布置成被折射裝置折射的光線的方向可以彼此垂直。從而，根據(jù)第一和第二光折射裝置的驅(qū)動狀態(tài)，形成在屏幕280上的圖像可以順次地定位在如圖11A到11D所示的一個像素的區(qū)域內(nèi)。例如，圖11A示出了當(dāng)?shù)谝缓偷诙庹凵溲b置都處于斷開狀態(tài)時的圖像的位置；圖11B示出當(dāng)只有第二光折射裝置為閉合狀態(tài)的圖像的位置；圖11C示出當(dāng)只有第一光折射裝置處于閉合狀態(tài)時圖像的位置；且圖11D示出了當(dāng)?shù)谝缓偷诙庹凵溲b置都處于閉合狀態(tài)時的圖像的位置。從而，與每個像素對應(yīng)的圖像被透鏡陣列241減至最小，并且最小化的圖像被折射，以便順次聚焦在圖像的整個區(qū)域上，改善析像度。
參照圖12，根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置包括一光源310、一偏振裝置320、一傳輸型成像裝置330、一光折射裝置340和一投影透鏡單元370，用于放大并傳輸被光折射裝置340折射的圖像，以向屏幕380傳播。根據(jù)本實施例的投影型顯像裝置與第二優(yōu)選實施例中的相比特征在于成像裝置330為傳輸型的。由于其他光學(xué)元件與第二優(yōu)選實施例中所述的具有基本相同的結(jié)構(gòu)和功能，省略其的描述。
成像裝置330由入射光產(chǎn)生圖像，并且傳輸所產(chǎn)生的圖像。成像裝置330包括一傳輸型顯示裝置335和一設(shè)置在傳輸型顯示裝置335和偏振裝置320之間的光線路徑上的透鏡陣列331。具有獨立驅(qū)動的像素的傳輸型顯示裝置335由入射光產(chǎn)生圖像并且向光折射裝置340傳送。對于每個像素，透鏡陣列331將從光源310發(fā)出的并向顯示裝置330傳播的光聚焦，以聚焦在顯示裝置330的每個像素上。由于光線被透鏡陣列331聚焦，可以獲得小尺寸的圖像。圖像隨光折射裝置被驅(qū)動而折射，以便圖像可以被放置在不同的位置，如圖13所示。
參照圖14，根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置包括一光源410、一偏振裝置420、一傳輸型成像裝置430、一光折射裝置440以及一投影透鏡單元470，其用于放大并傳輸被光折射裝置440折射的圖像，以向屏幕480傳播。根據(jù)本實施例的投影型顯像裝置與第三優(yōu)選實施例相比特征在于一彩色板用作成像裝置330，以及在于光折射裝置440的光學(xué)布置。由于其他光學(xué)元件與在第三優(yōu)選實施例中所描述的具有基本相同的結(jié)構(gòu)和功能，省略其的描述。
成像裝置430為具有顏色過濾器的傳輸型顯示裝置，該顏色過濾器具有獨立驅(qū)動的像素，該顯示裝置由入射光產(chǎn)生彩色圖像并且向光折射裝置440傳輸所產(chǎn)生的彩色圖像。顏色過濾器通過分割一液晶顯示裝置的面積可以選擇性地傳輸R、G和B顏色，由于能夠用一單獨的板實現(xiàn)彩色圖像的顯示裝置是公知的，在此其的描述被省略。
光折射裝置440具有如根據(jù)第一優(yōu)選實施例的光折射裝置(圖2的140)相同的光學(xué)布置。根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)，圖像以(B、G、R)、(G、R、B)和(R、B、G)的順序被聚焦在屏幕的一像素區(qū)域內(nèi)，如圖15所示。
參照圖16，根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置包括一光源510、一偏振裝置520、一傳輸型顯示裝置535、一設(shè)置在傳輸型顯示裝置535一側(cè)的第一透鏡陣列531、一光折射裝置540、一投影透鏡單元570，用于放大并傳輸被光折射裝置540折射的圖像，以向屏幕580傳播，以及一形成屏幕至少一側(cè)上的第二透鏡陣列590。與第四優(yōu)選實施例相比，根據(jù)本實施例的投影型顯像裝置特征在于第一和第二透鏡陣列531和590處于顯示裝置535一側(cè)以及屏幕580的至少一側(cè)，并且通過改變顯示裝置535的驅(qū)動方法實現(xiàn)三維的圖像。在此，由于其他光學(xué)元件與在第四優(yōu)選實施例中所述的具有基本相同的結(jié)構(gòu)和功能，省略其的描述。
每個第一和第二透鏡陣列531和590優(yōu)選地為圓柱透鏡陣列，其具有多個圓柱形透鏡531a(590a)，它們布置成彼此相鄰，每個具有與形成顯示裝置535的每個像素的寬度相應(yīng)的尺寸。
在此，分別形成第一和第二透鏡陣列531和590的圓柱形透鏡531a和590a彼此一一對應(yīng)。被第一透鏡陣列531的一圓柱形透鏡531a聚焦的圖像被與其相對應(yīng)的第二透鏡陣列590的一圓柱形透鏡590a聚焦。
光折射裝置540順次移動被第一透鏡陣列531聚焦的圖像，以便穿過第二透鏡陣列590的光線的傳播方向可以被順次改變。顯示裝置535變化以便通過相應(yīng)像素產(chǎn)生的圖像可以與光折射裝置540的折射位置相對應(yīng)。于是，聚焦在屏幕580上的圖像可以為不同的圖像，它們被顯示裝置535變化地產(chǎn)生。從而，在由顯示裝置535產(chǎn)生的圖像內(nèi)，在不同角度拍攝相同物體的視頻信號在觀察者可察覺顯示的圖像為相同圖像的時間范圍內(nèi)被提供到觀察者的左和右眼上，以便可以實現(xiàn)三維的圖像。
參照圖17，根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實施例的投影型顯像裝置包括一光源610、一偏振裝置620、一反射型顯示裝置645、一設(shè)置在反射型顯示裝置645一側(cè)上的第一透鏡陣列641、一光束分離器630、一光折射裝置650、一投影透鏡單元670，用于放大和傳輸被光折射裝置650折射的圖像以向屏幕680傳播，以及一形成在屏幕680的至少一側(cè)上的第二透鏡陣列690。與第五優(yōu)選實施例相比較，根據(jù)本實施例的投影型顯像裝置特征在于，顯示裝置645為反射型的，并且用于改變光學(xué)路徑的光束分離器630被設(shè)置在光源610和顯示裝置645之間的光學(xué)路徑上。在此，由于其他光學(xué)元件具有與在第五優(yōu)選實施例中所述的基本相同的結(jié)構(gòu)和功能，在此省略其的描述。
當(dāng)采用反射型顯示裝置645時，由于根據(jù)觀察者的位置的不同圖像可以與采用傳輸型顯示裝置535情況相同地實現(xiàn)，以便可以實現(xiàn)三維圖像。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的投影型顯像裝置中，從光源發(fā)射的光線根據(jù)每個顏色通過利用光折射裝置被重新排列，以便根據(jù)改變布置的波長區(qū)域分離的顏色可以聚焦到屏幕上。從而，相對一像素的區(qū)域可以實現(xiàn)全彩，并且可以改善光的應(yīng)用效率和析像度。
同樣，被一像素產(chǎn)生的圖像的尺寸通過利用透鏡陣列而減至最小，以便相對屏幕上的一像素區(qū)域，該圖像可以占據(jù)最小的空間。然后，通過利用光折射裝置改變圖像的位置，可以改善清晰度和析像能力。
此外，由于第一和第二透鏡陣列設(shè)置在顯示裝置和屏幕的每側(cè)，并且由于被顯示裝置產(chǎn)生的圖像根據(jù)被光折射裝置的折射來變化，根據(jù)觀察者的位置可以看到不同的圖像，并同時，通過差分為供觀察者左眼的圖像和供觀察者右眼的圖像來實現(xiàn)三維圖像。
權(quán)利要求
1.一種顯像系統(tǒng)，包括成像裝置，具有用于產(chǎn)生圖像的像素；改變來自成像裝置的入射光的行進路徑的光折射裝置，以根據(jù)施加在該光折射裝置上的電能在預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述成像裝置包括一反射型顯示裝置，和用于根據(jù)預(yù)定波長區(qū)域分離入射光的顏色分離裝置，以在不同的角度傳播被分離的光線。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色分離裝置包括一透鏡陣列，和一全息圖案，用于根據(jù)每個顏色以不同角度衍射光線。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光折射裝置根據(jù)施加于其上的電能以預(yù)定方向、按預(yù)定順序移動像素。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光折射裝置這樣移動像素，即對應(yīng)于表明預(yù)定顏色的入射光，在圖像的預(yù)定像素位置，以預(yù)定的時序移動像素，使得同時在預(yù)定的各個像素位置給出該像素的可視顯示。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述成像裝置包括一具有獨立驅(qū)動的像素的反射型顯示裝置，和透鏡陣列，其用于重新成型反射型顯示裝置產(chǎn)生的像素的尺寸。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡陣列減小反射型顯示裝置產(chǎn)生的像素的尺寸；所述光折射裝置根據(jù)施加于其上的電能按預(yù)定順序、在預(yù)定的屏幕像素像素區(qū)域內(nèi)移動像素。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光折射裝置包括第一光折射裝置和第二光折射裝置；根據(jù)施加于其上的電能，第一光折射裝置用于折射反射型成像裝置來的入射光，第二光折射裝置折射第一光折射裝置來的光線。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一光折射裝置和第二光折射裝置每一個包括一對透明的電極板，它們具有預(yù)定的光學(xué)位置，它們之間有液晶；電源，其用于選擇性地向透明的電極板施加電壓；其中，根據(jù)電壓在透明電極板上的施加改變液晶的取向，根據(jù)液晶取向和透明電極板的光學(xué)位置，入射光的傳播路徑改變。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，成像裝置包括傳輸型顯示裝置，該傳輸型顯示裝置具有顏色過濾器。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一屏幕，該屏幕具有一第一透鏡陣列，成像裝置包括一第二透鏡陣列，從而根據(jù)成像裝置和光折射裝置的驅(qū)動方法，與第一透鏡陣列形成三維圖像。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，成像裝置包括傳輸型顯示裝置和透鏡陣列。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一屏幕，該屏幕具有一第二透鏡陣列，從而根據(jù)成像裝置和光折射裝置的驅(qū)動方法，與成像裝置的透鏡陣列形成三維圖像。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一發(fā)射光的光源，用于在一個方向上偏振通過它的光線的偏振裝置，以便使得偏振光沿一個方向投向成像裝置；投影透鏡，用于放大由光折射裝置來的圖像。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在偏振裝置和成像裝置之間的光學(xué)路徑上的偏振光束分離器，用于根據(jù)偏振方向改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂健?br> 16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該顯像系統(tǒng)是投射型顯像系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，光折射裝置是傳輸型光折射裝置。
18.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光折射裝置包括一液晶部分，其根據(jù)施加在光折射裝置的電壓來取向。
19.一種顯像系統(tǒng)，包括一成像裝置，具有用于產(chǎn)生圖像的像素；光折射裝置，包括光取向元件，其根據(jù)施加于光取向元件的電場，選擇性地改變來自成像裝置的入射光的路徑，以在預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素。
20.一種用于顯像系統(tǒng)的光折射裝置，該顯像系統(tǒng)包括一成像裝置，具有用于產(chǎn)生圖像的像素；該光折射裝置包括光取向元件，其根據(jù)施加于光取向元件的電場，選擇性地改變來自成像裝置的入射光的路徑，以在預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素。
21.如權(quán)利要求20所述的光折射裝置，其特征在于，所述光取向元件包括第一和第二光取向件，第一和第二光取向件根據(jù)施加于第一和第二光取向件的電場，以預(yù)定方向、預(yù)定順序移動像素。
22.如權(quán)利要求20所述的光折射裝置，其特征在于，所述光取向元件包括第一和第二光取向件，第一和第二光取向件每一個包括一對透明的電極板，它們具有預(yù)定的光學(xué)位置，它們之間有液晶；電源，其用于選擇性地向透明的電極板施加電壓；其中，根據(jù)電壓的施加改變液晶的取向，根據(jù)液晶取向和透明電極板的光學(xué)位置，入射光的傳播路徑改變。
23.使用顯像系統(tǒng)形成圖像的方法，該顯像系統(tǒng)包括一光取向元件和成像裝置，該成像裝置具有用于產(chǎn)生圖像的像素；該方法包括將預(yù)定波長范圍的光引導(dǎo)到成像裝置；產(chǎn)生圖像，包括通過可控地向光取向元件施加電壓以在一預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素，以改變來自成像裝置的光線的傳播路徑。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述光取向元件包括液晶部分，可控地施加電壓包括向液晶部分提供電場，以改變其取向，從而改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂健?br> 25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生圖像步驟包括以預(yù)定方向、預(yù)定順序移動像素。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生圖像步驟還包括重新成型像素的尺寸。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生圖像步驟還包括通過可控地驅(qū)動成像裝置和光取向元件產(chǎn)生三維圖像。
全文摘要
一種顯像系統(tǒng)包括成像裝置，具有產(chǎn)生圖像的像素；改變來自成像裝置的入射光的光折射裝置，以根據(jù)施加的電能在預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素。一種用于顯像系統(tǒng)的光折射裝置，包括光取向元件，其根據(jù)施加于光取向元件的電場，選擇性地改變來自成像裝置的入射光的路徑，以在預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素。使用顯像系統(tǒng)形成圖像的方法，該顯像系統(tǒng)包括一光取向元件和成像裝置，該成像裝置具有用于產(chǎn)生圖像的像素；該方法包括將預(yù)定波長范圍的光引導(dǎo)到成像裝置；產(chǎn)生圖像，包括通過可控地向光取向元件施加電壓以在一預(yù)定方向移動成像裝置產(chǎn)生的像素，以改變來自成像裝置的光線的傳播路徑。
文檔編號G03B21/00GK1627125SQ20031012048
公開日2005年6月15日 申請日期2001年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月21日
發(fā)明者趙虔晧, 李哲雨, 金大式, 鄭丞臺 申請人:三星電子株式會社