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基于PL-LCD体系结构的图像拼接技术

2012-02-13 14:24
龙凰
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  这里介绍一种基于光致发光一液晶显示器(PL一LCD)的新型微棱镜“像移方法,该方法有效地避免了其他图像拼接方法存在的问题。首先介绍像移的基本概念,接着介绍它在集成系统中的应用,最后由演示结果显示其可行性。

  1 像移的基本概念光致发光一液晶显示器需要准直的紫外背景光

  与传统的LcD不同,液晶板象素没有集成滤色片,背景光被优化成带宽很窄的单一A级紫外光。因此,光经过液晶调制后,产生的矩形图像只提供灰度级别,经过荧光屏后变成彩色光。像移方法主要是把平行的图像移向中间,使液晶屏幕之间的缝隙闭合。

  让两个相同的直角棱镜的斜面对称地扣在一起,这样进入第一个棱镜的入射光线将被移动,但当它从另一面射出时仍然保持与入射光平行。因此,如果棱镜对处于最佳间距,则在荧光屏上的合成图是无缝衔接的。

  由于空气和棱镜玻璃这两种介质的折射系数不同,在该拼接系统中,只是光线发生空间位移,不会产生任何图像的变形或大的物像间距。上述结构的一些因素可能会影响所期望的图像质。这些因素中,棱镜的坡度和空气隙间距是关键参数。下面将介绍怎样优化这些因素使系统性能最佳。拼接系统被放在PL一LCD结构的第二个偏振片(分光片)和最终的荧光屏之间。来自上面棱镜的光线已经被线极化。在玻璃表面、空气隙中和棱镜的倾斜表面部分,光被反射,使系统的效率降低。

  有几种可以用作背景光的紫外线光源,通常紫外发光二极管(UV一LED)、紫外荧光管和低、高压水银蒸汽灯都可以用来获得紫外光。从几何光学角度来讲,紫外发光二极管和接近点光源的高压水银蒸汽灯都可以容易地通过一个透镜和一个反射镜使其变成比较好的准直光。然而荧光管向所有方向发光,即使采用准直光学元件,大部分光还是浪费了,实现的准直性也很差。因此,点光源将更适合拼接技术的要求。

  另外,由于通常空气间隙的尺寸远大于棱镜的尺寸,因此从顶部棱镜射出的光不可能只照在一个底部棱镜上。每个棱镜中,垂直于液晶屏的棱镜垂面。因此,在很大程度上会影响到像移过程中光线的传播。

  在上述改进后的微棱镜系统中,因为每个棱镜的尺寸都非常小,因此光线在棱镜内部的移动距离可以忽略。当空气间隙宽度相同时,不同摆放的两个微棱镜系统所产生的移动距离的差异不大。还需要通过实验来比较这些结构,验证在点光源作为背景光系统中,改进后的结构是否能提供比基本结构更好的性能。

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