CN103048794A - 利用激光脉冲投影实现3d显示的方法和系统 - Google Patents

Abstract

发明公开一种利用激光脉冲投影实现3D显示的方法和系统，其方法包括：分别确定左、右眼的位置；根据左、右眼的位置，分别向左、右眼对应发射模拟图像的激光脉冲，激光脉冲在左、右眼上形成图像的投影。本发明通过实时的检测人眼的位置，并将模拟图像的激光脉冲对应的发射至人眼中，可以使用户在小范围移动的情况下也能准确的接收到激光脉冲，消除了对用户位置的限制，使用户可以自由活动时仍能够观看到3D图像。另外，采用激光脉冲模拟图像取代了传统的通过像素显示单元发出的光信号，由于激光脉冲聚焦光要比缩小基本像素显示单元容易得多，因此可以实现高密度的高清显示图像。也就是说可以以很小的设备实现任意尺度的高清显示内容。

Description

利用激光脉冲投影实现3D显示的方法和系统

技术领域

发明涉及3D显示技术领域，特别涉及一种利用激光脉冲投影实现3D显示的方法和系统。 

背景技术

人看到物体产生立体感是因为物体在左、右眼中所产生的视差在大脑中叠合所致。传统的3D屏幕是通过时差以不同的偏振频率播放两幅不同视差的图像，通过佩戴两偏振角度不同的眼镜来使用户左右眼同时看到两幅图像，从而达到“看”到3D图像的效果。但这种传统3D显示方法存在诸多弊端，如用户必须一直看着一个方向，这样容易使用户产生眩晕感等。 

而随后出现的头戴式显示器，解决了用户活动受到限制的问题，同时也降低了眩晕感出现的几率，但图像的解析度受显示模块的限制，无法实现高分辨率，现在市场上最高的分辨率才能达到720P标准，无法满足用户的需求，同时也不符合图像高清，甚至是超高清的发展趋势。 

发明内容

发明的主要目的是提供一种利用激光脉冲投影实现3D显示的方法和系统，旨在提高显示的分辨率、消除用户的眩晕感、解放用户的行动自由。 

发明提出一种利用激光脉冲投影实现3D显示的方法，包括： 

分别确定左、右眼的位置； 

根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲，所述激光脉冲在左、右眼上形成所述图像的投影。 

优选地，所述分别确定左、右眼的位置的步骤具体包括； 

分别向所述左、右眼的瞳孔实时照射红外标点； 

根据所述红外标点确定用户左、右眼的位置。 

优选地，所述根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射 模拟左、右眼图像的激光脉冲的步骤之前还包括： 

将原始的2D图像解析为左、右眼图像。 

优选地，所述将原始的2D图像解析为左、右眼图像的步骤之后还包括： 

分别将所述左、右眼图像分解为多个左、右眼子图像。 

优选地，所述根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲的步骤具体为： 

根据所述左、右眼的位置，以阵扫描的方式分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。 

本发明进一步还提出一种利用激光脉冲投影实现3D显示的系统，包括： 

定位装置，用于分别确定左、右眼的位置； 

发射装置，包括激光发射模块和用于调整所述激光发射模块发射方向的微动机械模块，所述激光发射模块用于根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射模拟图像的激光脉冲，在左、右眼上形成所述图像的投影； 

处理装置，包括解析模块，该解析模块用于将原始图像解析为左、右眼图像。 

优选地，所述激光发射模块包括若干组RGB激光发射器。 

优选地，所述定位装置包括； 

照准模块，用于检测左、右眼的位置，并分别向所述左、右眼的瞳孔实时照射红外标点； 

瞄准模块，用于根据所述红外标点确定左、右眼的位置。 

优选地，所述处理装置还包括： 

分解模块，用于分别将所述左、右眼图像分解为多个左、右眼子图像。 

优选地，所述发射装置具体用于： 

以阵扫描的方式分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。 

本发明通过实时的检测人眼的位置，并将模拟图像的激光脉冲对应的发射至人眼中，可以使用户在小范围移动的情况下也能准确的接收到激光脉冲， 消除了传统3D显示方法中对用户位置的限制，使用户可以自由活动时仍能够观看到3D图像。另外，采用激光脉冲模拟图像取代了传统的通过像素显示单元发出的光信号，由于激光脉冲聚焦光要比缩小基本像素显示单元容易得多，因此可以实现高密度的高清显示图像。也就是说可以以很小的设备实现任意尺度的高清显示内容。 

附图说明

图1为本发明利用激光脉冲投影实现3D显示的方法优选实施例的流程示意图； 

图2为图1所示发明利用激光脉冲投影实现3D显示的方法中步骤S10的具体流程示意图； 

图3为本发明利用激光脉冲投影实现3D显示的方法另一实施例的流程示意图； 

图4为本发明利用激光脉冲投影实现3D显示的方法又一实施例的流程示意图； 

图5为本发明利用激光脉冲投影实现3D显示的系统优选实施例的结构示意图； 

图6为图5所示利用激光脉冲投影实现3D显示的系统中发射装置的结构示意图； 

图7为图5所示利用激光脉冲投影实现3D显示的系统中处理装置较佳实施例的结构示意图； 

图8为图5所示利用激光脉冲投影实现3D显示的系统中定位装置的结构示意图； 

图9为图5所示利用激光脉冲投影实现3D显示的系统中处理装置另一实施例的结构示意图。 

发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就发明的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释发明，并不用于限定发明。 

发明提出一种利用激光脉冲投影实现3D显示的方法。 

参照图1，图1为本发明利用激光脉冲投影实现3D显示的方法优选实施例的流程示意图。 

在本实施例中，该利用激光脉冲投影实现3D显示的方法包括： 

步骤S10，分别确定用户左、右眼的位置。 

采集并分析用户左、右眼的图像，识别左、右眼的瞳孔，以确定左、右眼瞳孔的位置。 

步骤S20，根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像信息的激光脉冲，该激光脉冲在左、右眼上形成所述图像的投影。 

根据左、右眼瞳孔的具体位置，将模拟左、右眼图像信息的低功率激光脉冲分别对应的发射至左、右眼瞳孔，该激光脉冲透过瞳孔在视网膜上形成图像的投影。用户的大脑将左、右眼视网膜上形成的具有视差的两图像合成为一具有立体感的3D图像，从而实现的3D现实的效果。 

本发明通过实时的检测人眼的位置，并将模拟图像的激光脉冲对应的发射至人眼中，可以使用户在小范围移动的情况下也能准确的接收到激光脉冲，消除了传统3D显示方法中对用户位置的限制，使用户可以自由活动时仍能够观看到3D图像。另外，采用激光脉冲模拟图像取代了传统的通过像素显示单元发出的光信号，由于激光脉冲聚焦光要比缩小基本像素显示单元容易得多，因此可以实现高密度的高清显示图像。也就是说可以以很小的设备实现任意尺度的高清显示内容。

参照图2，图2为图1所示发明利用激光脉冲投影实现3D显示的方法中步骤S10的具体流程示意图。 

在上述实施例中，步骤S10具体包括: 

步骤S11，分别向所述左、右眼的瞳孔实时照射红外标点。 

通过在人体上佩戴的一照准单元采集并分析用户左、右眼的图像，识别左、右眼瞳孔，并分别向左、右眼瞳孔实时照射红外标点，以标示左、右眼 瞳孔的位置。本实施例以直接确定用户的瞳孔的位置为优选方案，同样也可以确定其他部位，如鼻子、眉毛等，再向眼镜的方向进行偏移的方法确定左、右眼瞳孔的位置。 

步骤S12，根据所述红外标点确定用户左、右眼的位置。 

在激光脉冲发射端通过一瞄准单元检测照准单元照射在左、右眼瞳孔后反射的红外线，以对左、右眼瞳孔的位置进行瞄准。 

通过在用户身体上佩戴照准单元，使照准单元与用户的左、右眼保持相对静止，更容易在左、右眼瞳孔上实时照射红外标点，采用了人眼不敏感的红外线进行标点，不会干扰到用户正常3D图像的观看。通过照准单元和瞄准单元的配合，可以实时的对用户左、右眼的瞳孔进行定位，以供激光脉冲能够准确的射入用户的左、右眼中。 

参照图3，图3为本发明利用激光脉冲投影实现3D显示的方法另一实施例的流程示意图。 

基于上述实施例，在步骤S10之前还包括： 

步骤S30，将原始的2D图像解析为左、右眼图像。 

通过对原始的2D图像解析为左、右眼图像，以供将左、右眼图像分别对应的发射至用户的左、右眼中，并分别在左、右眼上形成左、右眼图像的投影，用户的大脑中将会将左、右眼图像合成为3D图像，从而实现观看到3D效果的图像。 

参照图4，图4为本发明利用激光脉冲投影实现3D显示的方法又一实施例的流程示意图。 

基于上述实施例，步骤S30之后还包括： 

步骤S40，分别将所述左、右眼图像分解为多个左、右眼子图像。 

在将原始的2D图像解析为左、右眼图像之后，还可再分别将左、右眼图像分解为多个左、右眼子图像，每个子图像由一个或多个激光发射模块负责发送，可以提高显示的刷新频率，缓解和消除因长期观看而导致的疲劳感。 

上述步骤S30和步骤S40与步骤S10并无严格的先后关系，可以为上述实施例中的以步骤S30-步骤S40-步骤S10为序，也可以步骤S10-步骤S30- 步骤S40为序，甚至还可以是步骤S10与步骤S30和步骤S40同步进行。 

基于上述实施例，步骤S20具体为： 

根据所述左、右眼的位置，以阵扫描的方式分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。 

激光发射模块可采用阵扫描的方式向左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。利用扫描与视觉残留现象，可以以很少的激光发射模块实现高密度的高清显示图像。也就是说可以以很小的设备实现任意尺度的高清显示内容。

本发明进一步还提出一种利用激光脉冲投影实现3D显示的系统。 

参照图5至图7，图5为本发明利用激光脉冲投影实现3D显示的系统优选实施例的结构示意图；图6为图5所示利用激光脉冲投影实现3D显示的系统中发射装置的结构示意图；图7为图5所示利用激光脉冲投影实现3D显示的系统中处理装置较佳实施例的结构示意图。 

在本实施例中，该利用激光脉冲投影实现3D显示的系统，包括： 

定位装置10，用于分别确定用户左、右眼的位置； 

发射装置20，与定位装置10连接，其包括激光发射模块21和用于调整激光发射模块21发射方向的微动机械模块22，其中，激光发射模块21用于根据定位装置10所确定的左、右眼的位置，分别向左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲，该激光脉冲在左、右眼上形成图像的投影； 

处理装置30，包括解析模块31，该解析模块31用于将原始的2D图像解析为左、右眼图像，以供发射装置20中的激光发射模块21分别向左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。 

本发明通过定位装置10实时的检测人眼的位置，并通过发射装置20中的激光发射模块21将模拟图像的激光脉冲对应的发射至人眼中，可以使用户在小范围移动的情况下也能准确的接收到激光脉冲，消除了传统3D显示方法中对用户位置的限制，使用户可以自由活动时仍能够观看到3D图像。另外，采用激光脉冲模拟图像取代了传统的通过像素显示单元发出的光信号，由于激光脉冲聚焦光要比缩小基本像素显示单元容易得多，因此可以实现高密度 的高清显示图像。也就是说可以以很小的设备实现任意尺度的高清显示内容。

参照图8，图8为图5所示利用激光脉冲投影实现3D显示的系统中定位装置的结构示意图。 

在上述实施例中，定位装置10具体包括； 

照准模块11，佩戴在人体上，用于采集并分析用户左、右眼的图像，识别左、右眼瞳孔，并分别向左、右眼瞳孔实时照射红外标点，以标示左、右眼瞳孔的位置，本实施例以直接确定用户的瞳孔的位置为优选方案，同样也可以确定其他部位，如鼻子、眉毛等，再向眼镜的方向进行偏移的方法确定左、右眼瞳孔的位置； 

瞄准模块12，与发射装置20连接，用于照准单元11照射在左、右眼瞳孔后反射的红外线，以对左、右眼瞳孔的位置进行瞄准。 

通过在用户身体上佩戴照准单元11，使照准单元11与用户的左、右眼保持相对静止，以便更容易的在左、右眼瞳孔上实时照射红外标点，采用了人眼不敏感的红外线进行标点，不会干扰到用户正常3D图像的观看。通过照准单元11和瞄准单元12的配合，可以实时的对用户左、右眼的瞳孔进行定位，以供发射装置20发射的激光脉冲能够准确的射入用户的左、右眼中。 

参照图9，图9为图5所示利用激光脉冲投影实现3D显示的系统中处理装置另一实施例的结构示意图。 

基于上述实施例，处理装置30还包括： 

分解模块32，用于分别将由解析模块31解析后的左、右眼图像分解为多个左、右眼子图像。 

通过分别将由解析模块31解析后的左、右眼图像分解为多个左、右眼子图像，使每个子图像有一个或多个激光发射模块21负责发送，可以提高显示的刷新频率，缓解和消除因长期观看而导致的疲劳感。 

在上述实施例中，发射装置20中的激光发射模块21优选包括若干组RGB激光发射器。该发射装置20优选采用阵扫描的方式分别向用户左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。 

激光发射模块21通过采用阵扫描的方式向左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。利用扫描与视觉残留现象，可以以很少的激光发射模块21实现高密度的高清显示图像。也就是说可以以很小的设备实现任意尺度的高清显示内容。

以上所述仅为发明的优选实施例，并非因此限制发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在发明的专利保护范围内。 

Claims (10)

1.一种利用激光脉冲投影实现3D显示的方法，其特征在于，包括：

分别确定左、右眼的位置；

根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲，所述激光脉冲在左、右眼上形成所述图像的投影。

2.如权利要求1所述的利用激光脉冲投影实现3D显示的方法，其特征在于，所述分别确定左、右眼的位置的步骤具体包括；

分别向所述左、右眼的瞳孔实时照射红外标点；

根据所述红外标点确定用户左、右眼的位置。

3.如权利要求1所述的利用激光脉冲投影实现3D显示的方法，其特征在于，所述根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲的步骤之前还包括：

将原始的2D图像解析为左、右眼图像。

4.如权利要求3所述的利用激光脉冲投影实现3D显示的方法，其特征在于，所述将原始的2D图像解析为左、右眼图像的步骤之后还包括：

分别将所述左、右眼图像分解为多个左、右眼子图像。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的利用激光脉冲投影实现3D显示的方法，其特征在于，所述根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲的步骤具体为：

根据所述左、右眼的位置，以阵扫描的方式分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。

6.一种利用激光脉冲投影实现3D显示的系统，其特征在于，包括：

定位装置，用于分别确定左、右眼的位置；

发射装置，包括激光发射模块和用于调整所述激光发射模块发射方向的微动机械模块，所述激光发射模块用于根据所述左、右眼的位置，分别向所述左、右眼对应发射模拟图像的激光脉冲，在左、右眼上形成所述图像的投影；

处理装置，包括解析模块，该解析模块用于将原始图像解析为左、右眼图像。

7.如权利要求6所述的利用激光脉冲投影实现3D显示的系统，其特征在于，所述激光发射模块包括若干组RGB激光发射器。

8.如权利要求6所述的利用激光脉冲投影实现3D显示的系统，其特征在于，所述定位装置包括；

照准模块，用于检测左、右眼的位置，并分别向所述左、右眼的瞳孔实时照射红外标点；

瞄准模块，用于根据所述红外标点确定、左、右眼的位置。

9.如权利要求6所述的利用激光脉冲投影实现3D显示的系统，其特征在于，所述处理装置还包括：

分解模块，用于分别将所述左、右眼图像分解为多个左、右眼子图像。

10.如权利要求6至9中任意一项所述的利用激光脉冲投影实现3D显示的系统，其特征在于，所述发射装置具体用于：

以阵扫描的方式分别向所述左、右眼对应发射模拟左、右眼图像的激光脉冲。

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