CN106646870B - 一种全息波导显示系统及显示方法 - Google Patents
一种全息波导显示系统及显示方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106646870B CN106646870B CN201610856191.0A CN201610856191A CN106646870B CN 106646870 B CN106646870 B CN 106646870B CN 201610856191 A CN201610856191 A CN 201610856191A CN 106646870 B CN106646870 B CN 106646870B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- green
- red
- lab
- module
- space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 210000000695 crystalline len Anatomy 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 7
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种全息波导显示系统及显示方法，包括微显示器、准直透镜、波导、入耦合叠层衍射光学元件、出耦合叠层衍射光学元件、色彩校正驱动模块；所述叠层衍射光学元件包括两片反射型体全息光栅，所述色彩校正驱动模块包括RGB色彩分离模块、XYZ转LAB模块、LAB转LCH模块、色彩映射模块、LCH转LAB模块、LAB转XYZ模块、RGB色彩合成模块。所述驱动模块可以分别比较不同视场的基色与微显示器的基色的差异，并将不同视场下的色彩以及亮度校正至与微显示器色彩相同。本发明可以使不同视场的色域都接近微显示器的色域，从而提高显示色均匀性，更好地还原微显示器的图像。
Description
技术领域
本发明属于头盔显示技术领域，具体涉及一种全息波导显示系统中的色彩管理装置及方法。
背景技术
头盔显示是以微型显示器作为像源，以透明的全息护目镜为显示屏，通过光学系统将图像投射到人眼上进行成像。因此，头盔显示技术的关键技术是通过光学耦合元件，实现光学系统的小型化。
现有的可实现头盔显示的技术中，相比于之前的离轴光学系统，全息波导显示系统拥有结构简单，可实现轻薄化设计等优势，但是由于体全息光栅的波长选择性和角度选择性，往往会限制输出图像的视场。现有技术中的一种基于全息波导的头盔显示装置的结构原理如图3所示，其包括微显示器401、准直透镜402、波导403、入耦合全息光学元件404、出耦合全息光学元件405。如图1所示，该显示装置在工作过程中，微显示器401向外发射带有图像信息的发散光L40，发散光L40通过准直透镜402后转变为平行光L41，所述平行光L41垂直入射到入耦合全息光学元件404的表面，其中一部分穿过404，为透射光L42，另一部分构成衍射光L43，进入波导403中，以全反射的形式传播，直至被出耦合全息光学元件405衍射输出平行光L44，进入人眼406。由于全息光学元件的衍射方向性比较强，视场比较小，所以当视角不是正对输出平行光时，人眼406 所能接收到的图像色差会较大，色域与微显示器的色域差异较大。
如图1所示，本实验室发现某一波长的光以不同入射角进入反射型体全息光栅后，衍射光的波长会随着入射角的变化发生偏移，入射角度偏移量越大，波长偏移量也会增大。同时，不同入射角对应的输出图像的色域并不相同，最终会使人眼不同视点接收到的图像色域不同，从而会影响显示效果。
如图2所示为光栅倾角分别为15°和30°的反射型体全息光栅，在五种不同入射角度 (-5°、-2°、0°、2°和5°)下的色域分布情况。由图中可以看出，当光栅倾角减小时，不同入射角下的色域变化趋势会相应减小，因此减小光栅矢量与入射光线的夹角可以有效地控制不同入射角的色域变化。通过减小光栅倾角可减小该夹角，但是不能保证衍射光在波导中发生全反射并传播至出耦合衍射光学元件，且仅仅减小改夹角仍不能很好地实现不同入射角的色域均匀性。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种全息波导显示系统及显示方法，能够改善头盔显示技术中不同视角色域差异大的问题，提高全息波导显示系统的成像质量。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种全息波导显示系统，包括依次排列设置的微显示器(401)、准直透镜(402) 和波导(403)。所述波导(403)的一端内嵌有入耦合衍射光学元件(404)，另一端内嵌有出耦合衍射光学元件(405)。还包括色彩校正驱动模块，所述色彩校正驱动模块用于根据微显示器中不同视角的图像的三基色进行色彩映射，减小不同视角的图像的三种基色的色彩与微显示器的基色色彩的色差。所述色彩校正驱动模块包括依次排列设置的色彩分离模块(501)、XYZ转LAB模块(502)、LAB转LCH模块(503)、色彩映射模块 (504)、LCH转LAB模块(505)、LAB转XYZ模块(506)以及色彩合成模块(507)。其中：
所述色彩分离模块(501)用于将微显示器(401)向外发射的带有图像信息分离为红、绿、蓝三种颜色的信号。
所述XYZ转LAB模块(502)用于将分离后的红、绿、蓝三种颜色的信号从XYZ空间转换到LAB空间，分别得到红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标。
所述LAB转LCH模块(503)用于将得到的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标转换到LCH空间，分别得到红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标。
所述色彩映射模块(504)用于将得到的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标分别与预先测量设置好的微显示器的红、绿、蓝在LCH空间的色度坐标比较，在保持饱和度值C不变的情况下，将红、绿、蓝在L-C平面的点坐标分别映射至微显示器的红、绿、蓝在L-C平面的点坐标上，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标。
所述LCH转LAB模块(505)用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标转换到LAB空间，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标。
所述LAB转XYZ模块(506)用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标转换到XYZ空间，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号。
所述色彩合成模块(507)用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号进行色彩混合，得到处理后的图像信息，该处理后的图像信息用于微显示器(401) 向外发射。
优选的：所述入耦合衍射光学元件(404)和出耦合衍射光学元件(405)均为两种倾角不同的反射型体全息光栅叠层结构，且所述入耦合衍射光学元件(404)和出耦合衍射光学元件(405)对称内嵌于波导(403)中。
优选的：所述波导(403)为自由曲面波导或者平板波导。
优选的：所述波导(403)的厚度为1mm-3mm。
优选的：所述入耦合衍射光学元件(404)和出耦合衍射光学元件(405)的厚度均为15um-20um。
一种全息波导显示系统的显示方法，微显示器(401)向外发射的图像信息进入到色彩分离模块(501)被分离为红、绿、蓝三种颜色的信号。分离后的红、绿、蓝三种颜色的信号进入到XYZ转LAB模块(502)进行坐标变换得到红、绿、蓝色彩信号在LAB 空间的色度坐标。红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标进入到LAB转LCH模块(503) 进行坐标变换得到红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标。
红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标进入到色彩映射模块(504)，色彩映射模块(504)将得到的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标分别与预先测量设置好的微显示器的红、绿、蓝在LCH空间的色度坐标比较，在保持饱和度值C不变的情况下，将红、绿、蓝在L-C平面的点坐标分别映射至微显示器的红、绿、蓝在L-C平面的点坐标上，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标。
处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标进入到LCH转LAB模块(505) 中进行坐标变换得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标。处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标进入到LAB转XYZ模块(506)中进行坐标变换得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号。
处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号进入到色彩合成模块(507) 进行色彩混合，得到处理后的图像信息。
所述微显示器(401)加载处理后的图像信息，向外发射带有图像信息的发散光。发散光通过准直透镜(402)后转变为平行光。平行光垂直入射到入耦合衍射光学元件 (404)的表面，其中一部分穿过入耦合衍射光学元件(404)为透射光，另一部分构成衍射光进入波导(403)中，在波导(403)中以全反射的形式传播，直至被出耦合衍射光学元件(405)衍射输出平行光进入人眼(406)。
有益效果：本发明相比现有技术，具有以下有益效果：
为解决全息波导显示系统平行光入射角不同导致的色域不均匀问题，本发明采用色彩校正驱动模块，根据微显示器中不同视角的图像的三基色进行色彩映射，减小不同视角的图像的三种基色的色彩与微显示器的基色色彩的色差。叠层反射型体全息光栅内嵌于波导中，可通过两次布拉格衍射减小光栅矢量与入射光束的夹角，从而控制不同入射角的色域变化；同时保证衍射光束满足全反射条件，使其能在波导中传播。该装置中色彩管理驱动模块(色彩校正驱动模块)根据微显示器不同像素位置，分别控制不同像素的亮度以及色彩，该色彩管理方法能够使不同入射角的色域都映射到微显示器色域上，从而实现不同视角的色域均匀性。
附图说明
图1为锥形体系中不同入射角对应的布拉格波长示意图；中心波长为541nm，即垂直入射时的衍射波长；图中标注了-5°、-2°、0°、2°和5°五种入射角的衍射波长。
图2为两种反射型体全息光栅不同入射角(-5°、-2°、0°、2°和5°)的色域分布示意图，其中图2a为光栅倾角为15°的不同入射角(-5°、-2°、0°、2°和5°)的色域分布示意图；其中图2b 为光栅倾角为30°的不同入射角(-5°、-2°、0°、2°和 5°)的色域分布示意图；
图3为一种现有的基于全息波导的头盔显示装置结构示意图；
图4为本发明头盔显示装置的结构原理示意图；
图5为本发明驱动模块的结构原理示意图；
图6为不同角度的衍射平行光和视点的位置关系；
图7为本发明色彩管理装置及方法的色域校正效果示意图；
图8为全息波导显示系统校正前后红绿蓝三基色的色差对比示意图；
图中出现的各标号含义如下：401、微显示器，402、准直透镜，403、波导，404、入耦合全息光学元件，405、出耦合全息光学元件，406、人眼，407、色彩校正驱动模块， L40、发散光，L41、入射平行光，L42、透射光，L43、衍射光，L44、出射平行光，L45、输出光；501、色彩分离模块，502、XYZ转LAB模块，503、LAB转LCH模块，504,、色彩映射模块，505、LCH转LAB模块，506、LAB转XYZ模块，507、色彩合成模块，L501、入射图像信号，L502、红色XYZ空间信号，L503、绿色XYZ空间信号，L504、蓝色XYZ 空间信号，L505、红色LAB空间信号，L506、绿色LAB空间信号，L507、蓝色LAB空间信号，L508、红色LCH空间信号，L509、绿色LCH空间信号，L510、蓝色LCH空间信号， L511、映射后红色LCH空间信号，L512、映射后绿色LCH空间信号，L513、映射后蓝色 LCH空间信号，L514、映射后红色LAB空间信号，L515、映射后绿色LAB空间信号，L516、映射后蓝色LAB空间信号，L517、映射后红色XYZ空间信号，L518、映射后绿色XYZ空间信号，L519、映射后蓝色XYZ空间信号，L520，合成后出射图像信号。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
一种全息波导显示系统，如图4所示，包括依次排列设置的微显示器401、准直透镜402和波导403。所述波导403的一端内嵌有入耦合衍射光学元件404，另一端内嵌有出耦合衍射光学元件405。还包括色彩校正驱动模块407，所述色彩校正驱动模块407 用于根据微显示器中不同视角的图像的三基色进行色彩映射，减小不同视角的图像的三种基色的色彩与微显示器的基色色彩的色差。如图5所示，所述色彩校正驱动模块包括依次排列设置的色彩分离模块501、XYZ转LAB模块502、LAB转LCH模块503、色彩映射模块504、LCH转LAB模块505、LAB转XYZ模块506以及色彩合成模块507。其中：
所述色彩分离模块501用于将微显示器401向外发射的带有图像信息分离为红、绿、蓝三种颜色的信号。
所述XYZ转LAB模块502用于将分离后的红、绿、蓝三种颜色的信号从XYZ空间转换到LAB空间，分别得到红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标。
所述LAB转LCH模块503用于将得到的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标转换到LCH空间，分别得到红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标。
所述色彩映射模块504用于将得到的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标分别与预先测量设置好的微显示器的红、绿、蓝在LCH空间的色度坐标比较，在保持饱和度值C不变的情况下，将红、绿、蓝在L-C平面的点坐标分别映射至微显示器的红、绿、蓝在L-C平面的点坐标上，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标。
所述LCH转LAB模块505用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标转换到LAB空间，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标。
所述LAB转XYZ模块506用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标转换到XYZ空间，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号。
所述色彩合成模块507用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号进行色彩混合，得到处理后的图像信息，该处理后的图像信息用于微显示器401向外发射。
在微显示器中设置色彩校正驱动模块407，当光通过入耦合光学元件进入波导结构时，驱动模块根据现有研究成果对不同角度的入射光分别进行处理。对不同视角的图像的三基色进行色彩映射，使三种基色的色彩分别最接近微显示器的基色色彩，减小不同视角的图像与微显示器图像的色差。
所述全息波导显示系统为透视型全息波导显示装置；
所述入耦合衍射光学元件404和出耦合衍射光学元件405的结构相同，均为两种倾角不同的反射型体全息光栅叠层结构，且所述入耦合衍射光学元件404和出耦合衍射光学元件405对称内嵌于波导403中。所述入耦合衍射光学元件404和出耦合衍射光学元件405的厚度均为15um-20um。
所述波导403为自由曲面波导或者平板波导，材料可以为透明的光学玻璃或光学塑料。所述波导403的厚度为1mm-3mm。
一种全息波导显示系统的显示方法，如图5所示，微显示器401向外发射的某一视角的图像信号L501进入到色彩分离模块501被分离为红、绿、蓝三种颜色的信号，分别输出为L502、L503、L504。分离后的红、绿、蓝三种颜色的信号L502、L503、L504 进入到XYZ转LAB模块502进行坐标变换得到红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标，分别输出在LAB空间的色度信号L505、L506、L507。红、绿、蓝色彩信号L505、 L506、L507在LAB空间的色度坐标进入到LAB转LCH模块503进行坐标变换得到红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标，分别输出在LCH色度空间的色度信号L508、L509、 L510。
红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标L508、L509、L510进入到色彩映射模块504，色彩映射模块504将得到的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标分别与预先测量设置好的微显示器的红、绿、蓝在LCH空间的色度坐标比较，在保持饱和度值 C不变的情况下，将明度的值L和饱和度的值C分别改变至微显示器的明度值与饱和度值，即将红、绿、蓝在L-C平面的点坐标分别映射至微显示器的红、绿、蓝在L-C平面的点坐标上，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标，色彩映射空间分别输出红、绿、蓝经过处理后的在LCH空间的色度坐标L511、L512、L513。
处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标L511、L512、L513进入到LCH 转LAB模块505中进行坐标变换得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标，分别输出在LAB色度空间的色度信号L514、L515、L516。处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标L514、L515、L516进入到LAB转XYZ模块506中进行坐标变换得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号，分别输出在XYZ空间的色彩信号L517、L518、L519。
处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号L517、L518、L519进入到色彩合成模块507进行色彩混合，得到处理后的图像信息。
如图4所示，所述微显示器401加载处理后的图像信息，向外发射带有图像信息的发散光L40。发散光L40通过准直透镜402后转变为平行光L41。平行光L41垂直入射到入耦合衍射光学元件404的表面，其中一部分穿过入耦合衍射光学元件404为透射光 L42，另一部分构成衍射光L43进入波导403中，在波导403中以全反射的形式传播，直至被出耦合衍射光学元件405衍射输出平行光L44进入人眼406。
由于像素点的位置决定了透过准直透镜的平行光的入射角度，因此，所述色彩校正驱动模块根据像素点位置，对微显示器上不同位置的亮度和色彩进行控制，从而不同视角的色域被校正，与微显示器的色域相接近。经过校正后的平行光以不同的角度入射到入耦合衍射光学元件上，被入耦合衍射光学元件衍射，进入波导中；在波导中，光以全反射的形式传播，直至被出耦合衍射光学元件衍射输出。输出的各个角度下的平行光经过人眼晶状体，汇聚到视网膜不同的视点上，微显示器上不同的像素点与视网膜不同的视点位置一一对应，从而还原微显示器显示的图像。叠层反射型体全息光栅内嵌于波导中，可通过两次布拉格衍射减小光栅矢量与入射光束的夹角，从而控制不同入射角的色域变化；同时保证衍射光束满足全反射条件，使其能在波导中传播。该装置中色彩管理驱动模块(色彩校正驱动模块)根据微显示器不同像素位置，分别控制不同像素的亮度以及色彩，该色彩管理方法能够使不同入射角的色域都映射到微显示器色域上，从而实现不同视角的色域均匀性。本发明通过对图像进入系统的驱动信号进行校正的色彩管理方法，改善系统在不同视角的色域不同的问题，从而使得全息波导显示系统能够更好地还原像源色彩。
如图6所示为衍射平行光角度θ和成像视点的位置关系。当衍射光以一定角度θ出射进入人眼，若晶状体和视网膜的距离为H，所述平行光经过人眼晶状体，会在视网膜上距离中心点H*tanθ处汇聚于一点，和微显示器上的各像素点对应。
本发明可以通过优化驱动模块的色彩映射模块的算法和信号传递的参数，进一步实现色域重合面积的扩大与色差的减小。
为了验证本发明技术方案的效果，对本发明全息波导头盔显示装置进行了实验验证，色彩校正结果如图7和图8所示。图7为校正后不同入射角对应的色域，和校正之前的比较，校正后的色域几乎一致，图8为校正前与校正后的红绿蓝三基色色差对比，从图中可以看出，校正之后色差变得很小。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种全息波导显示系统，包括依次排列设置的微显示器(401)、准直透镜(402)和波导(403)；所述波导(403)的一端内嵌有入耦合衍射光学元件(404)，另一端内嵌有出耦合衍射光学元件(405)；其特征在于：还包括色彩校正驱动模块，所述色彩校正驱动模块用于根据微显示器中不同视角的图像的三基色进行色彩映射，减小不同视角的图像的三种基色的色彩与微显示器的基色色彩的色差；所述色彩校正驱动模块包括依次排列设置的色彩分离模块(501)、XYZ转LAB模块(502)、LAB转LCH模块(503)、色彩映射模块(504)、LCH转LAB模块(505)、LAB转XYZ模块(506)以及色彩合成模块(507)；其中：
所述色彩分离模块(501)用于将微显示器(401)向外发射的带有图像信息分离为红、绿、蓝三种颜色的信号；
所述XYZ转LAB模块(502)用于将分离后的红、绿、蓝三种颜色的信号从XYZ空间转换到LAB空间，分别得到红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标；
所述LAB转LCH模块(503)用于将得到的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标转换到LCH空间，分别得到红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标；
所述色彩映射模块(504)用于将得到的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标分别与预先测量设置好的微显示器的红、绿、蓝在LCH空间的色度坐标比较，在保持饱和度值C不变的情况下，将红、绿、蓝在L-C平面的点坐标分别映射至微显示器的红、绿、蓝在L-C平面的点坐标上，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标；
所述LCH转LAB模块(505)用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标转换到LAB空间，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标；
所述LAB转XYZ模块(506)用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标转换到XYZ空间，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号；
所述色彩合成模块(507)用于将处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号进行色彩混合，得到处理后的图像信息，该处理后的图像信息用于微显示器(401)向外发射。
2.根据权利要求1所述的全息波导显示系统，其特征在于：所述入耦合衍射光学元件(404)和出耦合衍射光学元件(405)均为两种倾角不同的反射型体全息光栅叠层结构，且所述入耦合衍射光学元件(404)和出耦合衍射光学元件(405)对称内嵌于波导(403)中。
3.根据权利要求1所述的全息波导显示系统，其特征在于：所述波导(403)为自由曲面波导或者平板波导。
4.根据权利要求1所述的全息波导显示系统，其特征在于：所述波导(403)的厚度为1mm-3mm。
5.根据权利要求1所述的全息波导显示系统，其特征在于：所述入耦合衍射光学元件(404)和出耦合衍射光学元件(405)的厚度均为15um-20um。
6.一种权利要求1-5任一所述的全息波导显示系统的显示方法，其特征在于：微显示器(401)向外发射的图像信息进入到色彩分离模块(501)被分离为红、绿、蓝三种颜色的信号；分离后的红、绿、蓝三种颜色的信号进入到XYZ转LAB模块(502)进行坐标变换得到红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标；红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标进入到LAB转LCH模块(503)进行坐标变换得到红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标；
红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标进入到色彩映射模块(504)，色彩映射模块(504)将得到的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标分别与预先测量设置好的微显示器的红、绿、蓝在LCH空间的色度坐标比较，在保持饱和度值C不变的情况下，将红、绿、蓝在L-C平面的点坐标分别映射至微显示器的红、绿、蓝在L-C平面的点坐标上，得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标；
处理后的红、绿、蓝色彩信号在LCH空间的色度坐标进入到LCH转LAB模块(505)中进行坐标变换得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标；处理后的红、绿、蓝色彩信号在LAB空间的色度坐标进入到LAB转XYZ模块(506)中进行坐标变换得到处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号；
处理后的红、绿、蓝色彩信号在XYZ空间的色彩信号进入到色彩合成模块(507)进行色彩混合，得到处理后的图像信息；
所述微显示器(401)加载处理后的图像信息，向外发射带有图像信息的发散光；发散光通过准直透镜(402)后转变为平行光；平行光垂直入射到入耦合衍射光学元件(404)的表面，其中一部分穿过入耦合衍射光学元件(404)为透射光，另一部分构成衍射光进入波导(403)中，在波导(403)中以全反射的形式传播，直至被出耦合衍射光学元件(405)衍射输出平行光进入人眼(406)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610856191.0A CN106646870B (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 一种全息波导显示系统及显示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610856191.0A CN106646870B (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 一种全息波导显示系统及显示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106646870A CN106646870A (zh) | 2017-05-10 |
| CN106646870B true CN106646870B (zh) | 2018-12-28 |
Family
ID=58854813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610856191.0A Active CN106646870B (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 一种全息波导显示系统及显示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106646870B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112219152B (zh) * | 2018-06-08 | 2023-10-03 | 索尼公司 | 图像显示装置 |
| CN111830711B (zh) * | 2019-04-22 | 2022-05-31 | 精工爱普生株式会社 | 显示装置以及图像的显示方法 |
| KR102508931B1 (ko) * | 2020-07-23 | 2023-03-09 | 현대모비스 주식회사 | 홀로그래픽 hud |
| CN112992025B (zh) * | 2021-02-23 | 2022-09-27 | 南通大学 | 一种四基色广色域ar眼镜及其色彩管理方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1940695A (zh) * | 2005-09-29 | 2007-04-04 | 三星电子株式会社 | 用于补偿图像的方法 |
| CN101198070A (zh) * | 2006-10-17 | 2008-06-11 | 三星电子株式会社 | 用于提高图像可见度的设备和方法 |
| CN102629379A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-08-08 | 河海大学 | 一种基于视觉特性的图像质量评价方法 |
| US20160107572A1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-21 | Skully Helmets | Methods and Apparatus for Integrated Forward Display of Rear-View Image and Navigation Information to Provide Enhanced Situational Awareness |
| US20160210789A1 (en) * | 2012-06-29 | 2016-07-21 | Mathew J. Lamb | Mechanism to give holographic objects saliency in multiple spaces |
-
2016
- 2016-09-27 CN CN201610856191.0A patent/CN106646870B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1940695A (zh) * | 2005-09-29 | 2007-04-04 | 三星电子株式会社 | 用于补偿图像的方法 |
| CN101198070A (zh) * | 2006-10-17 | 2008-06-11 | 三星电子株式会社 | 用于提高图像可见度的设备和方法 |
| CN102629379A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-08-08 | 河海大学 | 一种基于视觉特性的图像质量评价方法 |
| US20160210789A1 (en) * | 2012-06-29 | 2016-07-21 | Mathew J. Lamb | Mechanism to give holographic objects saliency in multiple spaces |
| US20160107572A1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-21 | Skully Helmets | Methods and Apparatus for Integrated Forward Display of Rear-View Image and Navigation Information to Provide Enhanced Situational Awareness |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106646870A (zh) | 2017-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106646870B (zh) | 一种全息波导显示系统及显示方法 | |
| CN112437872B (zh) | 用于成像设备的颜色校准的方法和系统 | |
| CN206321932U (zh) | 一种投影显示系统 | |
| CN106154716A (zh) | 照明系统与投影装置 | |
| CN208297887U (zh) | 一种显示装置 | |
| CA2009391A1 (en) | High definition color display device | |
| CN103279948B (zh) | 一种高光谱遥感数据真彩色合成的数据处理方法 | |
| CN105204171B (zh) | 分光合光装置及投影光学系统 | |
| CN110058412A (zh) | 一种传输解耦的大视场光波导镜片 | |
| CN110161789A (zh) | 投影系统 | |
| CN108646412A (zh) | 近眼显示装置和近眼显示方法 | |
| CN106324878B (zh) | 显示装置和控制显示装置的方法 | |
| CN103974046A (zh) | 一种激光激发连续白光投影系统及投影方法 | |
| Zhang et al. | Color matching criteria in augmented reality | |
| CN107561697A (zh) | 近眼显示系统、虚拟现实设备及增强现实设备 | |
| CN206460250U (zh) | 投影装置及系统 | |
| KR102411981B1 (ko) | 색 교정용 뷰어, 및 그것을 사용한 색 교정 세트 | |
| JP2002199231A (ja) | 電子色票装置 | |
| JP6390737B2 (ja) | 透過型色較正用チャート | |
| CN206649272U (zh) | 一种投影机 | |
| CN109856798A (zh) | 显示设备 | |
| CN105987323A (zh) | 一种光源模组及显示装置 | |
| WO2019119585A1 (zh) | 显示装置的驱动方法及显示装置 | |
| CN102081289A (zh) | 基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎 | |
| CN208673017U (zh) | 一种投影设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240102 Address after: Room 418, 4th Floor, Lechuang 81 Cultural Pioneering Park, No. 81, Stone Town, Gulou District, Nanjing City, Jiangsu Province, 210000 Patentee after: Nanjing parallel Vision Technology Co.,Ltd. Address before: 211189 No. 2 Southeast University Road, Jiangning District, Nanjing, Jiangsu Patentee before: SOUTHEAST University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |