[发明专利]用于时域调制型液晶微显示器的幅值调制方法及装置有效

专利信息
申请号: 201610169676.2 申请日: 2016-03-23
公开(公告)号: CN105719610B 公开(公告)日: 2019-08-06
发明(设计)人: 张蓓;高枫;闫鹏;袁梅 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: G09G3/36 分类号: G09G3/36
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 李相雨
地址: 100191 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 用于 时域 调制 液晶 显示器 方法 装置
【说明书】:

发明涉及一种用于时域调制型液晶微显示器的幅值调制方法及装置。所述方法包括:获取所述液晶微显示器像素的数量Ntotal*Mtotal,将其分为多个子区域,各子区域的像素数量为N*M;获取各子区域所需调制的像素灰度值Vi(Vi∈[0,1]);从子区域i中随机选取Vi*N*M个像素,将其设置为最大二进制时域序列编码;其余(1‑Vi)*N*M个像素设置为最小二进制时域序列编码。本发明提供的装置基于上文所述的幅值调制方法实现。本发明保持了时域调制型液晶微显示器高刷新率,高分辨率等优势,不仅可实现时间积分效应下的振幅调制和空间积分效应下的振幅调制,也可以实现基于时域型空间光调制器不同像素间在空间域上的可相干性。

技术领域

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种用于时域调制型液晶微显示器的幅值调制方法及装置。

背景技术

随着显示技术的发展,对大屏幕光信息显示系统的研究已经成为当代社会不可逆的潮流,而空间光调制器又是光学信息处理的关键器件。空间光调制器主要应用于成像、投影、相位调制、全息投影等,是实时光学信号处理,自适应光学和光计算等现代光学领域的关键器件。在很大程度上,微显示器即其中的空间光调制器的性能决定了这些领域的实用价值和发展前景。

空间光调制器按照调制参量的不同,可分为振幅型、相位型和混合型。振幅型空间光调制微显示器通常有振幅直接调制型和时域调制型两种,如图1所示,其中图1(a)为振幅直接调制型,即将输入光的振幅直接调制成介于最大值与最小值之间的某一个振幅值;图1(b)为时域调制型,即通过对输入光振幅的最大值和最小值的持续时间进行调制从而实现时间积分效应下的振幅调制。与振幅直接调制型微显示器相比,基于时域调制的微显示器具有无亚像素成像困扰、对比度高、刷新率和分辨率可与人眼比拟等优势,因此得到广泛的应用。

时域调制型液晶微显示器的有效活动调制区域是由一层铁电液晶材料组成的分离式像素单元组成,其双折射单晶膜的厚度等同于某一波长下其四分之一波片的厚度,如图2所示,两侧的铁电液晶材料的偏振夹角为45度,在该像素设置为“开”的状态时,即将该像素设置为最大二进制时域系列编码时,偏振态为竖直方向的入射光在经过两侧铁电液晶材料后其偏振态将被调制成水平方向;在该像素设置为 “关”的状态时,即将该像素设置为最小二进制时域系列编码时,入射光的偏振态不改变。因此如图3所示,可通过设置单个像素的状态为“开”或“关”使其调制后的光在通过检偏器后灰度为明或暗,归一化后其幅值可视为1或0。通过快速地设置像素“开”或“关”的状态,使其调制后的光振幅持续为0或1的时间不同,从而实现时间积分效应下的幅值的变化,例如4位编码可实现24个幅值的变化即可实现从0到15步长为1的幅值调制,归一化后分别为从0到1步长为0.0625的幅值调制。通过对微显示器上多像素进行如上的调制,即可得到由多像素经过调制后的灰度图像阵列图进而输出到探测器。如果在时序上一直采用单一的光源输入,可以实现单色幅值的调制;如果在时序上采用不同的光源例如红、绿、蓝输入,可以实现积分效应下彩色幅值的变化。

然而采用时序编码技术实现的时间积分效应下的幅值的变化,即幅值的调制是通过1和0两种状态的持续时间不同而得出的时间积分效应,因此在某一固定时刻,其幅值或为1或为0,而不是固定在某一预定的调制幅值上。这一特点使得时域调制型微显示器无法实现该微显示器上不同区域间像素的干涉,因为所得到的干涉图像在时域上不是稳定的预定幅值例如0.5与0.8的叠加或抵消,而是随着时间快速变动的0与1的叠加或抵消。

发明内容

针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种用于时域调制型液晶微显示器的幅值调制方法及装置,可以解决现有技术无法实现时域调制型液晶微显示器上不同区域间像素的干涉问题。

第一方面,本发明提供了一种用于时域调制型液晶微显示器的幅值调制方法,所述方法包括:

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