使用线性调制器阵列的双视图立体显示器的制作方法

专利名称：使用线性调制器阵列的双视图立体显示器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及显示设备，尤其涉及一种使用线性机电光栅装置的布置进行双视图立体呈现的显示设备。
背景技术：
随着成本和性能的持续改善，固态激光器作为用于显示系统的照明部件具有潜在的好处。其固有光谱纯度、高亮度和长工作寿命在用于数字电影、仿真和其它高性能成像设备的高端彩色投影系统的设计者中引起了特别的关注。然而，提出的使用激光光源用于数字投影的解决方案在提供利用这一潜在优势的鲁棒的显示设备的需要方面存在不足。总的来说，立体投影已经是电影投影特别关注的一个领域。用于立体投影的传统配置包括使用两个投影仪，一个用于左眼，另一个用于右眼的配置。早前的基于胶片的系统以及来自诸如Barco公司的供应商的数字投影仪器应用了这种基本模型。虽然这种双投影仪设计成功地显示出由立体成像系统提供的可行性和增强的成像能力，但是这些系统昂贵，要求彼此精确对准，并且对影院设计和布局施加一些附加要求，使改造安装复杂化。针对数字投影仪设备，已经呈现了各种类型的用于立体投影的解决方案，包括仅使用单个投影仪的配置。这些通常包括利用两种类型的空间光调制器(SLM)中的任意一种的系统。在提出的立体设计中使用的第一种类型的空间光调制器是由得克萨斯州达拉斯的德州仪器公司(Texas Instruments, Inc.)开发的数字光处理器(DLP)、数字微镜装置 (DMD)。数字投影广泛使用的第二种类型的SLM基于作为透射式光调制器、液晶装置(IXD) 和作为反射式硅上液晶(LCOS)调制器两者可用的液晶技术。另一种类型的用于数字投影的光调制器解决方案使用线性光调制器，线性光调制器使用η个微装置的一维阵列，并且通过形成m个连续的单线图像来形成二维图像，每个单线图像在第一方向上延伸，然后在与第一方向正交的方向上扫描这m个连续线图像，以投影mXn个像素的图像。在线性光调制器中，有如美国专利第6，215，579号(Bloom等人)中描述的硅光机提供的光栅光阀(GLV)设计和其它。提出了另外的解决方案，其使用光栅机电系统(GEMS) 装置，诸如在共同受让的美国专利第6，802，613号(Agostinelli等人)中公开的。使用任意类型的立体投影系统，需要一些类型的分离机制，以辨别组合在共同的显示屏幕上，但是旨在针对观看者的适合的左眼和右眼的左图像和右图像。左眼图像和右眼图像可以是在时间上分离的，可以具有相对彼此正交的不同的偏振，或者可以具有不同的波长。传统的双投影仪系统可以使用刚刚描述的这些分离机制中的任意分离机制。单投影仪数字系统也可以使用这些方法中的任意方法。然而，因为它们必须引导来自同一投影透镜的光，因此单投影仪系统固有地趋于效率较低。时间排序系统使用“画面交换(page flipping) ”技术。画面交换交替地显示左眼图像和右眼图像，以向佩戴与显示刷新速率同步的快门眼镜的一个或更多个观看者提供立体图像。在美国专利第6，535，241号(McDowall等人)中给出了被适配为向多个观看者呈现立体图像的这种类型的显示系统的一个示例。使用偏振差异的立体系统使用分别正交偏振的光提供左眼图像和右眼图像。 向观看者提供偏振眼镜以分离这些左眼图像和右眼图像。在美国专利第7，204，592号 (0' Dormell等人)中给出了使用线性偏振光的这种类型的显示系统的一个示例。在美国专利第7，180,5 号(Divelbiss等人)中，描述了使用左圆偏振和右圆偏振的立体显示设备。立体系统可以通过波长来分离左眼图像和右眼图像，并且向观看者提供适当地设计为辨别针对每个眼睛的合适图像的过滤眼镜。在美国专利第7，001，021号(Jorke)中给出了这种类型的光谱分离显示系统的一个示例。在美国专利第6，867，775号(Buck等人)中概述的用于立体成像的一种方法描述了针对位于不同位置的多个观看者显示对象，并且基于表示特定观看者的透视视图的对象的位置和图像生成分离的立体图像。为了生成与每个观看者相对应的图像，从图像显示装置的辐射光谱中过滤出多个光谱区域。为了产生描述不同位置透视的不同图像，将图像显示装置的不同辐射或发射光谱解耦为相对窄的频带，例如表示三色感受器(three color receptor) 0为了分离与观看者的每个眼睛相对应的半图像，优选将不同的相邻光谱区域从图像显示装置的发射或辐射光谱中解耦。例如，对于观看者A，针对左眼分别解耦445至 455nm、515至525nm和605至615nm的频带，而针对右眼分别解耦460至470nm、530至MOnm 和622 630nm的频带。对于观看者B，以相当的方式偏移频带，并且分别在480、550和635nm 的光谱线周围解耦频带。以这种方式，两个观看者A和B通过使用观看眼镜和具有不同的过滤器组的其它分离器，看到不同的3D透视。虽然这种方法可以针对各个观看者提供对象的不同立体视图，然而其需要精心选择并且昂贵的过滤眼镜。此外，不可能进行完美的光谱分离，因此在观看者之间可能存在一些串扰。近来，使用与应用于立体成像任务的技术和方法类似的技术和方法，将成像设备适配作为双视图系统使用。在对游戏和仿真应用的相当大的关注中，双观看者操作是使用立体投影设备和技术提供的立体操作的变型，仅在观看者端略有改变。对于双观看者模式， 改变是直接的现在向第一观看者呈现称为用于立体观看的“左眼图像”的视图，并且现在向第二观看者呈现称为用于立体观看的“右眼图像”的视图。使用类似的技术用于使用定时、偏振状态或者波长来分离向每个观看者呈现的图像。虽然认识到了提供双视图立体观看能力的价值，但是用于实现这一点的传统方法证明不太令人满意。例如，图像串扰对于双视图成像将非常不利。诸如在Buck等人的'775 公开中概述的方法的方法不具有支持双视图立体成像的能力，在该双视图立体成像中，向两个观看者呈现不同的图像内容并且针对每个观看者的图像呈现是立体的。其它方法争取甚至在双视图或者立体成像中也提供充分的亮度。例如，诸如在McDowal 1等人'241公开中示出的视频复用方法在单个显示周期内仅向观看者的每个眼睛提供1/4的可用光。将这些方法延伸到双视图立体成像的要求，将不提供令人满意的观看体验。因此，可以看到存在对使用线性调制器阵列提供双视图立体图像显示的设备和方法的需要
发明内容
本发明的目的在于解决对改进的双视图立体投影设备的需要。考虑到该目的，本发明提供了一种用于以具有刷新周期的重复序列向第一观看者显示第一立体图像并且向第二观看者显示不同的第二立体图像的方法，该重复序列包括a)向第一观看者提供第一解码装置，第一解码装置具有第一观看者区分元件，第一观看者区分元件用于接收第一立体图像并且遮挡第二立体图像，并且第一解码装置还包括第一左眼区分元件和第一右眼区分元件，第一左眼区分元件和第一右眼区分元件分别用于分离第一立体图像的左眼立体图像和右眼立体图像；b)向第二观看者提供第二解码装置，第二解码装置具有第二观看者区分元件，第二观看者区分元件用于接收第二立体图像并且遮挡第一立体图像，第二解码装置还包括第二左眼区分元件和第二右眼区分元件，第二左眼区分元件和第二右眼区分元件分别用于分离第二立体图像的左眼立体图像和右眼立体图像；c)通过如下步骤向第一观看者显示第一立体图像(i)在大致半个刷新周期期间形成第一左眼立体图像；(ii)在大致半个刷新周期期间形成第一右眼立体图像；以及d)通过如下步骤向第二观看者显示第二立体图像(i)在大致半个刷新周期期间形成第二左眼立体图像；以及(ii)在大致半个刷新周期期间形成第二右眼立体图像。本发明的特征在于其提供使用线性空间光调制器进行双视图立体投影的方法，用于改进亮度、分辨率和光利用。本发明的优点在于其从单个投影显示设备提供双视图立体成像。通过对下面参考附图对优选实施例和所附权利要求的详细描述的查阅，将更清楚地理解和明白本发明的这些和其它方面、目的、特征和优点。


虽然说明书以特别指出本发明的主题并且明显要求本发明的主题的权利的权利要求结束，但是相信结合附图根据下面的描述将更好地理解本发明，其中图1示出用于立体或双视图操作的投影设备；图2A是示出立体显示的传统定时的现有技术的定时图；图2B示出根据现有技术的传统画面交换立体显示所使用的定时；图3A是示出向两个观看者提供不同的视图的立体显示的传统定时的现有技术的定时图；图;3B是示出向两个观看者提供不同的视图的立体显示的传统快门眼镜定时的现有技术的定时图；图4A是示出用于双视图立体显示的快门眼镜定时的定时图；图4B是示出用于双视图立体显示的可选配置的快门眼镜定时的定时图；图5是示出用于双视图立体投影的显示设备的示意图；图6A是示出一个显示设备实施例中的条纹偏振器的一部分的俯视图；图6B和图6C示出使用不同偏振状态的相邻像素的光路；图7是示出可选实施例中的快门眼镜定时的定时图8是示出使用光谱分离作为区分特征的单色通道的示意图；图9是示出使用光谱分离和偏振状态两者作为区分特征的单色通道的示意图；图10是示出使用偏振和光谱分离的组合作为区分特征的针对不同的观看者子集的解码装置的框图；图11是示出使用偏振和光谱分离的组合作为区分特征的可选布置中的针对不同的观看者子集的解码装置的框图；图12是示出用于双视图立体投影的显示设备的可选实施例的示意图；以及图13示出描述本发明的各个实施例的定时的表。
具体实施例方式本描述尤其针对形成根据本发明的设备的部件或者更直接与根据本发明的设备协作的元件。应当理解，未具体示出或描述的元件可以采用本领域技术人员公知的各种形式。提供这里示出并描述的附图，以图解本发明的操作的关键原理，而不旨在示出实际大小或者比例。可能有必要进行一些夸张以强调相对空间关系或者操作的原理。在下面的公开中，短语“左眼图像”表示由显示设备形成的并且旨在由观看者的左眼观看的图像。相似地，短语“右眼图像”是指旨在由观看者的右眼观看的图像。与在初等数学中广泛理解集合的要素或元素的聚集的概念相同，这里使用的术语 “集合”是指非空集合。除非另外明确指出，这里使用术语“子集”是指非空真子集，即具有一个或更多个元素的更大集合的子集。对于集合S，子集可以包括全集合S。然而，集合S的 “真子集”被严格包含在集合S中并且排除了集合S的至少一个元素。如果两个子集的交集是空集，也就是说，如果两个子集没有共同的要素，则这两个子集是不相交的。如果B不是 A的子集，A也不是B的子集，则两个子集A和B是不相等的。在这种情况下，每个子集的一个或更多个元素不是其交集的元素。在本发明的上下文中，术语“光谱范围”是指单个波长或者不大于大约40nm的相对窄的波长范围。如早前在背景部分中描述的，光谱立体视觉分离方案针对每个原色(红、 绿或蓝，传统上称为R、G或者B)，在不同的波长投影左眼图像和右眼图像，并且针对每个颜色，使用过滤元件分离左眼图像和右眼图像内容。如在早前给出的背景材料中所指出的，用于立体成像或双视图成像的传统方法使用三个区分特征或者辨别特征之一来分离左眼图像和右眼图像(i)定时，使用快门眼镜或者类似的解码装置在左眼可视和右眼可视之间交替；(ii)偏振状态，使用偏振眼镜作为解码装置，提供具有第一偏振状态的左眼图像和具有与第一偏振状态正交的第二偏振状态的右眼图像；以及(iii)光谱带，使用在第一良好定义的波长集合内的光提供左眼图像，并且使用在第二良好定义的波长集合内的光提供右眼图像，使用过滤眼镜作为解码装置使左眼通道和右眼通道之间的串扰最小。本发明的实施例提供组合这些区分特征中的两个或更多个区分特征的方式，以同时提供双视图和立体成像两者。在最通常的情况下，第一观看者具有第一解码装置，第一解码装置具有从定时类别、偏振状态或者光谱带中选择的第一观看者区分元件，用于透射第一立体图像并阻挡第二立体图像；第二观看者具有第二解码装置，第二解码装置具有类别与第一观看者相同的第二观看者区分元件，用于透射第二立体图像并阻挡第一立体图像。 第一解码装置还包括分别从第一观看者区分元件未使用的其余定时类别、偏振状态或者光谱带中选择的第一左眼区分元件和第一右眼区分元件，用于分离第一立体图像的左眼立体图像和右眼立体图像。第二解码装置还包括分别从第二观看者区分元件未使用的其余定时类别、偏振状态或者光谱带中选择的第二左眼区分元件和第二右眼区分元件，用于分离第二立体图像的左眼立体图像和右眼立体图像。对于图像分离，本发明的实施例可以使用正交偏振光作为左眼图像和右眼图像之间的区分特征或者辨别特征。偏振可以是线偏振、椭圆偏振或者圆偏振，针对左眼的调制光相对于针对右眼的调制光正交地偏振。本发明的实施例使用能够与每个定时布置所需的刷新速率兼容地进行高速操作的空间光调制器(SLM)。本发明的各个实施例可以使用的区域空间光调制器包括由得克萨斯州达拉斯的德州仪器公司开发的数字光处理器(DLP)、数字微镜装置(DMD)。数字投影广泛使用的另一种类型的SLM基于作为透射式光调制器、液晶装置(LCD)和作为反射式硅上液晶(LCOS)调制器两者可用的液晶技术。可选地，本发明的实施例可以使用诸如多线性光栅机电系统(GEMS)装置的线性光调制器阵列，以提供双视图立体显示设备，该双视图立体显示设备允许从单个投影仪，使用比先前提出的较不复杂的光学设计获得诸如改善激光光源的使用并且提高亮度的优点。 在本公开的上下文中，与微机电装置领域技术人员平常使用的一样地使用术语“芯片”。术语芯片是指包括形成在单个基底上的一个或更多个线性光调制器阵列的一件(one-piece) 机电电路封装，诸如在共同受让的美国专利第6，411，425号(Kowarz等人)中详细描述的共形光栅装置。GEMS芯片不仅包括形成用于光反射和衍射的光调制光栅的拉长带状元件， 还可以包括施加用于致动这些带状元件的静电力的基本电路。在制造中，将形成诸如在 Kowarz等人的'425专利中示出的GEMS芯片的芯片的微小的电子部件和机械部件制作到单个基底上。芯片封装还包括用于进行互连和安装到电路板或者其它合适的表面上的信号引线。在多个共同受让的美国专利和公布的申请中给出了 GEMS装置架构和操作的其它详细描述，这些美国专利和公布的申请包括美国专利第6，307，663号(Kowarz)；美国专利第6，663，788号(Kowarz等人)；以及美国专利第6，802，613号(Agostinelli等人)。 在GEMS装置中，通过衍射对光进行调制。在GEMS芯片上，在单个基底上形成的共形机电带状元件的线性阵列提供一个或更多个光衍射顺序，以形成用于线扫描投影显示的每一排像素。在一些实施例中，可以作为用于立体双视图显示设备的线性光调制器阵列来特别关注多线性GEMS芯片。如共同受让的美国专利申请公布第2007/0047061号(Kowarz)中所描述的双线性GEMS装置提供两个单独的机电光栅光调制器阵列部分，即，在单个基底上形成的共形机电光栅装置的两个线性阵列。在美国专利第7，274，500号(Kowarz)中描述了具有在单个基底上形成的共形机电光栅装置的线性阵列的三线性GEMS装置，其也可以被用在各个实施例中。在本发明的实施例中，使用单个投影仪来向两个或更多个不相等的观看者子集显示双视图立体图像。作为左眼图像和右眼图像向每个观看者子集显示的图像画面内容通常在观看者子集之间不同。在各个实施例中，这种差别可以基于融合立体图像的可变观看者能力，使得例如针对一个观看者子集比针对另一个观看者子集提供更多或更少的水平差异。这里，根据观看者融合立体图像的能力来定义不相交的观看者子集。在其它实施例中， 图像画面内容本身中的一些或者全部可能变化，从而例如向观看者子集A显示的画面的内容与向观看者子集B显示的画面的内容完全不同。使用以这种方式提供的双视图立体图像，例如，观看者子集A看到卫星发射，而观看者子集B看到体育赛事。在这些实施例中，诸如在观看者子集A和B各自作为在视频游戏中进行比赛的玩家看到不同内容的游戏应用中，可以通过其它因素来定义观看者子集。在另一实施例中，可以通过支付了更高价格来观看立体电影来定义观看者子集A ；观看者子集B可以具有相同画面内容但不是立体的相应地较不生动的视图，因此价格较低。可以在不同的通道上针对不同的观看者子集提供不同水平的图像质量或颜色光谱。或者，在另一电影实施例中，两个经定义的观看者子集A和B 可以观看两个完全不同的电影。图1的示意性框图示出了向两个或更多个不相等的观看者子集提供双视图立体显示的本发明的立体显示设备10。这里，存在两个观看者子集A和B，每个具有至少一个观看者。观看者A具有第一解码装置66a，其发送第一立体图像，使得其可以由观看者A接收， 而遮挡第二立体图像。观看者B具有第二解码装置66b，其向观看者B发送第二立体图像， 而遮挡第一立体图像。对于该实施例，单个投影仪100将图像投影到诸如传统显示屏幕的显示表面M上。控制逻辑处理器20与投影仪100或者投影仪100的一部分通信，并且响应于所存储的用于向投影仪100提供一连串图像的指令。控制逻辑处理器20提供可以是无线信号的控制信号，以对每个观看者子集A和B分别使用的解码装置66a和66b的定时进行同步。每个解码装置66a、66b可以与控制逻辑处理器20通信，并且可以与投影仪100的时间序列同步。依据所使用的配置以及如何将图像发送给每个观看者，可致动每个解码装置66a、66b以从交替的观看者子集中的任意观看者遮挡一连串图像中的一个或更多个。在图1所示的实施例中，解码装置66a和66b是电子控制的快门眼镜，其在操作上响应于来自控制逻辑处理器20的信号，以改变这里作为透镜721和72r示出的与用于在显示表面M上提供图像的刷新速率同步的左眼和右眼区分元件的不透明度。应当观察到，如随后更详细地描述的，其它实施例可以使用其它类型区分元件作为用于观看者子集A和B 的观看者区分元件或者作为左眼和右眼区分元件。在本公开的上下文中，在不同的“通道”或者“子通道”上向观看者子集呈现立体图像。因此，图1所示的示例具有两个立体通道，观看者子集A和B各一个。如参考图1所描述的，本发明的实施例提供双视图立体观看能力，将立体显示的可能性适配为在本公开中标记为观看者或者观看者子集A和B的两个或更多个观看者子集的立体感知特性。利用各种技术，以提供多个立体视图，以及可选地针对不融合左眼图像和右眼图像以感知立体图像的观看者提供非立体观看。为了更好地理解本发明的定时方法如何提供增强的立体成像，简要地回顾当前实施的用于立体观看的传统定时是有益的。参考图2A的时序图，示出了与从单个投影仪进行立体显示所使用的传统“画面交换”定时相对应的刷新周期。这里，交替进行L图像和R图像的显示，使得例如对于时间、和tb之间的刷新周期中的一半，显示左眼图像；然后，在作为时间间隔tb至t。示出的刷新周期中的下一半期间，显示右眼图像。(在右眼图像显示期间，由快门眼镜遮挡左眼的可视性；类似地，在左眼图像显示期间，由快门眼镜遮挡右眼。) 在图2A中以W1示出的每半个刷新周期的间隔定时对于左眼图像显示和右眼图像显示两者基本相等。图像显示领域技术人员将认识到，本公开中针对刷新周期示出的波形是理想化的；在一个图像帧和下一个图像帧的显示之间必然存在一定量的延迟。例如，由于需要恢复时间以提供下一个图像或者图像部分，因此实际上大致在刷新周期的一半内显示每个左眼图像或者右眼图像。图2B以更图形化的形式示出了图2A的画面交换定时，并且示出了观看者如何融合L图像和R图像，以形成立体或3D显示表面90。在转移到对在本发明中使用的定时的描述之前，考虑针对向两个观看者子集显示立体图像或者双图像提出的多路定时布置是更加有利的。参考图3A的定时图，示出了针对两个观看者子集A和B的定时。注释如下La指示针对到观看者子集A的左眼图像的定时；Ra指示针对到观看者子集A的右眼图像的定时；Lb指示针对到观看者子集B的左眼图像的定时；Rb指示针对到观看者子集B的右眼图像的定时。时间ta、tb、t。、td和、针对对两个观看者子集的图像呈现的一个周期期间的显示划分不交叠的时间间隔的相对周期。左眼图像和右眼图像的分离使用与显示的图像的定时同步的快门眼镜。图3B以图标的形式示出了与该定时相对应的用作观看者A和观看者B 中的每个的解码装置66a和66b的快门眼镜的遮挡(阴影)透镜部分和可视(非阴影)透镜部分，水平实线指示每个快门透镜的对应时间间隔。使用这种布置，可以使用传统立体显示设备来提供立体显示或双视图显示。然而，注意，由于光水平严重受限；仅在图像帧的显示可用的时间间隔的最多四分之一内提供光，因此该定时不会有利。与传统立体或双视图显示策略不同，本发明的实施例使用各种组合中的一对区分元件，用于以下两者根据观看者子集分离图像，也就是，针对图像是针对观看者A还是观看者B;以及在该观看者A/B分离的情况下，然后用于在每个观看者子集内区分左眼图像和右眼图像。如早前参考图1所描述的，本发明的实施例通过向每个观看者提供解码装置 66a、66b来实现这一点。每个解码装置具有以下功能部件(i)观看者区分元件，用于接收旨在针对观看者的图像，而遮挡其它图像；以及(ii)左眼区分元件和右眼区分元件，用于分别分离左眼立体图像和右眼立体图像。存在至少三种类型的本发明的实施例可用的区分元件(a)快门眼镜，快门眼镜的透镜不透明度与要接收的图像和要遮挡的图像的显示同步地变化；(b)偏振器，一般是透镜形式的，其中，使用正交偏振状态来区分要由一个观看者子集或者可选地要由观看者的左眼或者右眼接收的图像；以及(c)光谱过滤器，一般也作为透镜来提供，其根据波长选择性地透射或者遮挡光。 对于彩色图像，通常针对每个颜色通道使用光谱过滤器。任意各个实施例使用三种类型的区分元件(a)、(b)或(C)之一作为其观看者区分元件(i)，并且使用其余区分元件(a)至(C)中的不同的一个作为其左眼或者右眼区分元件。然后，针对每个功能部件选择的区分元件的类型确定以下两者在投影仪或者其它显示装置处如何形成立体图像；以及如何配置解码装置66a和66b (图1)。例如，本发明的实施例的设备和方法可以将快门眼镜操作与偏振或光谱过滤图像分离技术组合，以向两个或更多个观看者集合提供双视图立体成像。图4A的定时图示出了使用快门眼镜作为解码装置66a和66b中的观看者区分元件的实施例，其中，用作左眼和右眼区分元件的透镜721和72r是偏振的，透镜721的偏振透射轴与透镜72r的偏振透射轴正交。在图4A中使用的标注中，以及在后续描述中，表示为Pl和P2的偏振状态是正交的。 在该实施例中，使用这样的偏振光，其允许对每个观看者组每次显示左眼图像或者右眼图像。因此，例如，在示出为时间间隔t0至tl的刷新周期的一半期间，向观看者A呈现具有偏振Pl的左眼图像。在该同一时间间隔期间，观看者B接收具有偏振P2的右眼图像。然后，在时间tl，两组快门眼镜切换到其交替状态。在时间间隔tl至t2期间，对于刷新周期的另一半，向观看者A呈现具有偏振P2的右眼图像。然后，向观看者B呈现具有偏振Pl的左眼图像。图4B示出了交替定时图，其中，两个观看者组A和B使用相同的快门眼镜定时，但是透镜721和72r的偏振状态对于每个观看者组不同。这里，在时间间隔t0至tl期间，向观看者A呈现具有偏振Pl的左眼图像。在该同一时间间隔期间，观看者B接收具有偏振P2 的左眼图像。然后，在时间tl，两组快门眼镜切换到其交替状态。在时间间隔tl至t2期间，对于刷新周期的另一半，向观看者A呈现具有偏振P2的右眼图像。然后，向观看者B呈现具有偏振Pl的右眼图像。如早前所指出的，这里示出的定时波形是理想化的。基本在刷新周期的一半内显示针对左眼显示和右眼的图像；实践中，因为加载接下来的图像部分，并且因为图像调制部件使得从一个图像转变为下一个图像，因此损失一些时间。为了使用图4A或者图4B的定时从单个投影仪提供双视图立体成像，需要能够同时投影具有正交偏振状态的单独的图像。图5的示意图示出了提供这种成像能力的显示设备10的内部部件。图5的显示设备10具有三个颜色通道用于光调制红通道44r、绿通道44g和蓝通道44b。每个颜色光调制通道的总体操作遵从在共同受让的美国专利第6，678，085号 (Kowarz等人)中更详细地描述并且在这里简要概述的通常模式。对于红通道44r中的红光调制，典型地为激光器或者更优选地为一个或更多个激光器阵列的红光源70r提供通过球面透镜32r和柱面透镜74r调节并被导向转动镜82r的照明。通过机电光栅光调制器85ι 处的衍射调制从转动镜82ι 反射的光。来自机电光栅光调制器85ι 的经调制的衍射光被衍射通过转动镜82ι 并且到达诸如合色棱镜(X-cube)或者其它二色组合器的颜色组合器38。然后，将来自颜色组合器38的调制光导向可以包括可选的跨阶过滤器(未示出)的投影光学装置75，到达扫描镜77，以投影到显示表面90上。 绿色调制使用类似的用于将光提供到颜色组合器38的部件组，其中，典型地为激光器或者更优选地为一个或更多个激光器阵列的绿光源70g提供通过球面透镜32g和柱面透镜74g 并被导向转动镜82g的照明。在机电光栅光调制器85g处通过衍射来调制从转动镜82g反射的光。来自机电光栅光调制器85g的经调制的衍射光被衍射通过转动镜82g并且到达颜色组合器38。类似地，典型地为激光器或者更优选地为激光器阵列的蓝光源70b通过球面透镜32b和柱面透镜74b提供照明并将光导向转动镜82b。在机电光栅光调制器8 处通过衍射调制从转动镜82b反射的光，被衍射通过转动镜82b并且到达颜色组合器38。在所示出的实施例中，每个颜色通道具有附加可选部件，条纹偏振调节器40r、40g或40b，其使得能够使用GEMS装置或者类似的机电光栅光调制器85来投影具有正交偏振的图像。优选地，条纹偏振调节器40r、40g、40b是光学延迟器。使用延迟器来代替偏振器可以使得改善光学效率。还可以通过在一般用于将机电光栅光调制器85与外界空气密封隔离的GEMS装置盖玻璃41上使用条纹图案化的1/4波延迟器，作为GEMS装置、机电光栅光调制器85的一部分集成条纹延迟器。当使用偏振作为区分特性时，在针对不同观看者集合或者针对左眼和右眼区分来提供正交偏振观看以进行3D观看的情况下，优选地，显示表面90被设计为保持所投影的光的偏振状态。代替使用条纹图案的条纹延迟器40r、40g和40b，可以在转动镜82r、82g和8 与颜色组合器38之间放置在透射中使用的直列光电可切换1/2波延迟器。这种方法要求在刷新周期的每半个帧间隔只示出的一个偏振，其与图4A或图4B所示的定时图不兼容，但是与后面在图7中所示出的定时图兼容。图6A示出了条纹延迟器40的一小部分的俯视图，并且将条纹延迟器40示出为位于每个颜色通道内的例如GEMS装置的机电光栅光调制器85的顶部。条纹114是以GEMS机电光栅光调制器85的像素到像素尺寸d以一个像素间隔开的1/4波延迟器。空间116是透明的。因此，每隔一个GEMS像素的入射照明在投射通过每个条纹114时其偏振状态发生改变。对于输入偏振是线偏振的情况，在偏振轴相对于延迟器条纹114的快轴或慢轴以45 度取向的情况下，则来自每隔一个像素的反射或衍射光也在经过进一步延迟的情况下返回通过条纹114，从而针对该像素获得的光相对于其相邻像素具有线性正交偏振。为了获得刚刚描述的正交偏振状态，接收光的GEMS装置的表面必须包括金属薄膜，并且入射光必须至少是接近垂直入射的。图6B和图6C的透视图示出了对两个相邻的像素调制带118的光处理。在图6B 中，光线Rl透过条纹偏振器40的空间116。从GEMS装置返回的调制光具有与其最初的偏振相同的偏振。然而，在图6C的透视图中，光线R2被导向通过条纹114，在带118处被调制，并且返回通过条纹114。这提供具有与在图6B中示出的光线Rl正交偏振的光。通过重复该图案，条纹偏振调节器40由此使得单个GEMS装置能够同时提供具有正交偏振状态的两个不同的图像。这些交错的图像彼此偏移一个GEMS像素。条纹延迟器40的特别有利的实施例是这样的条纹延迟器其包括交替的+1/8波和-1/8波延迟器条纹部分，而没有与上述空间116相对应的非延迟部分。机电光栅光调制器85的每个像素具有其自己的条纹延迟器40的相应延迟器条纹114。因此，+1/8波和-1/8 波延迟器部分分别与机电光栅光调制器85的第一和第二组交错的像素相对应。在一次通过延迟器40之后，将进入的线偏振照明转换为两个状态的椭圆偏振，一个针对+1/8波部分，第二个针对-1/8波部分。从机电光栅光调制器85返回的调制光再次穿过同一延迟器部分。在该第二次通过延迟器40时，对于交替的像素，累积的延迟分别是+1/4和-1/4波， 结果是沿着阵列的交替的交错像素具有左和右圆偏振状态。因此，可以将具有左手和右手圆偏振状态的交错图像投影到显示表面90上。类似地，需要机电光栅光调制器85的光接收表面包括金属薄膜，并且进入的线偏振光具有相对于+1/8和-1/8波延迟器的优选轴45度的偏振方向。在与图4A和4B所示的实施例类似的实施例中，可以通过偏振区分针对观看者A 和B的图像，也就是说使用偏振器作为第一和第二观看者区分元件，使得针对观看者A的两个透镜721和72r展现Pl偏振状态，而针对观看者B的两个透镜721和72r展现P2偏振状态。在图7的定时图中示出了使用偏振的可选定时布置。在该实施例中，针对每个观看者的快门眼镜进行操作以在半个刷新周期期间遮挡两个透镜721和72r —次，以提供双视图操作。然后，偏振为每个观看者提供立体观看能力。另一可选实施例使用光谱分离，其中，光谱过滤器提供右眼和左眼区分元件，来代替如参考图4A至6B所描述的使用偏振进行的分离。返回参考图4A和4B的定时图，解码装置66a和66b的快门眼镜具有过滤透镜721和72r，用于选择性地透射每个原色的不同光谱分量。为了提供这种能力，每个颜色通道将具有两个不同的光源，一个用于观看者A子集，一个用于观看者B子集。图8示出了在一个实施例中如何针对绿通道44g提供该改变。 在由观看者A观看的时间间隔期间对光源70gl供电；在交替的周期期间对光源70g2供电。 将这种相同的模式应用于所有三个或更多个颜色通道。不使用快门眼镜的实施例在另一实施例中，通过使用过滤眼镜或者透射不同光谱带的其它解码装置来区分观看者集合A和B的图像。因此，在本实施例中，观看者区分元件(上述(i))使用光谱过滤器(上述(c))。在每个观看者集合内，然后可以通过具有不同的偏振状态来分离左眼图像和右眼图像。在投影设备中，这可以通过与附加光源一起对每个颜色通道添加条纹偏振器40来实现，如图9的示例中针对绿通道44g所示的。在观看者侧，图10示出了用于这种实施例的解码装置66a和66b的光谱带和偏振器布置。另一可选实施例使用偏振来区分观看者集合A和B，然后使用过滤器作为解码装置来进行左眼和右眼图像分离。因此，在本实施例中，观看者区分元件(上述(i))使用偏振(上述(b))，而左眼和右眼区分元件(上述(ii))使用光谱过滤器(上述(c))。本实施例将使用与之前在图9中指出的每个通道中相同的分量改变。图11示出了用于这种实施例的解码装置66a和66b的示例性光谱带和偏振器布置。对于这种布置，不需要快门眼镜。 然而，仍然保持视频图像的刷新定时速率，使得仍然可以在刷新周期的不同部分显示例如左眼图像和右眼图像。本发明的实施例使用单个显示设备10来进行立体双视图成像。这些实施例要求显示刷新速率与立体成像兼容。针对每个眼睛的刷新速率必须足够，以避免闪烁；典型地， GEMS和相关机电光栅光调制器使用60Hz或者接近60Hz的刷新速率。图12的显示设备110具有三个颜色通道红通道44r、绿通道44g和蓝通道44b。 三个颜色通道中的每个具有波长稍微偏移的一对激光器70bl和70b2、70gl和70g2以及 70rl和70r2，用于选择性地透射每个原色的不同光谱分量。GEMS芯片120r、120g和120b 中的每个具有双线性GEMS阵列，双线性GEMS阵列具有双线性机电光栅光调制器对，85rl和 85r2用于红通道，85gl和85g2用于绿通道，而85bl和85 用于蓝通道。从转动镜108r反射来自光源70rl和70r2的激光，并且通过在机电光栅光调制器85rl和85r2处衍射来进行调制。来自机电光栅光调制器85rl和85r2的经调制的衍射光衍射通过转动镜108r并且到达颜色组合器38，在颜色组合器38中，将来自三个颜色通道的经调制的衍射光组合。然后，将来自颜色组合器38的调制光导向至可以包括可选的跨阶(cross-order)过滤器(未示出)的投影光学装置75，到达扫描镜77，以投影到偏振保持显示表面90上。图12的实施例提供在针对两组立体观看者的所有时间内100%的光利用率的优点。如图11所示，波长变化可以用于立体，而偏振用于观看者的不同集合，或者如图10所示，偏振可以用于立体， 而波长用于不同观看者。在本发明的实施例中，在整个图像刷新周期期间显示至少两个不同的立体图像。 每个单独的观看者子集使用解码装置来过滤出或者以其它方式遮挡立体视图之一，使得该子集中的观看者看到单个立体图像。解码装置提供两种类型的分离机制，一种用于在观看者子集之间进行区分，另一种用于在每个观看者子集内在左眼图像和右眼图像之间进行区分。图像刷新周期或时段可以具有一个或更多个部分周期。在图13中给出的表提供了对标记为El至E7的本发明的7个不同的实施例的总结。Pl和P2是正交偏振，Sl和S2是RGB 光谱带的不同集合，“打开”和“遮挡”针对快门眼镜打开或者关闭。接下来对图13所示的实施例中的每个的讨论作为示例使用利用GEMS装置显示水平方向具有1920个像素而垂直方向具有1080个像素的图像的功能。在用于双视图立体显示的实施例中，图像刷新周期可以具有两个半周期，以对两个观看者集合中的每个显示两个不同的立体图像。在图13中列出的实施例中的一些中，图像刷新周期仅需要半周期之一，使得可以更快地更新图像，或者可以将半周期扩展到更长的持续时间。对于显示，希望具有至少大约60Hz的频率的图像刷新周期，并且具有至少120Hz的刷新半周期。在共同受让的共同未决美国专利申请序列号第12/047，605 (Marcus等人)中，描述了使用GEMS扫描立体图像的定时选项和显示要求。图13所示的实施例El和E2可以使用图5所示的设备，其中，GEMS装置具有2160 个像素，其中，奇数像素的集合调制偏振Pl的光，而偶数像素调制偏振P2的光。实施例El 使用偏振作为区分特性，以针对观看者的每个集合区分左眼和右眼立体对，而使用快门眼镜的定时来在眼睛之间进行交替。在图像刷新周期的第一半周期期间，使用奇数GEMS像素针对使用Pl偏振的第一集合的观看者显示左眼图像，而使用偶数像素针对使用P2偏振的第二集合的观看者(B)显示右眼图像。在图像刷新周期的第二半周期期间，使用偶数GEMS 像素针对使用P2偏振的第一集合的观看者显示右眼图像，而使用奇数像素针对使用P2偏振的第二集合的观看者(B)显示左眼图像。解码装置中的偏振器确保左眼仅接收Pl偏振的光，而右眼仅接收P2偏振的光。使用解码装置中的光电快门来遮挡旨在针对第一集合的观看者(A)的光被第二集合的观看者(B)看到，反之亦然。当使用第一集合的观看者(A)和第二集合的观看者(B)各自的解码装置时，在图像刷新周期或刷新时段的第一半周期(标记为“第一半刷新周期”)期间，第一集合的观看者(A)的右眼被遮挡，并且第二集合的观看者(B)的左眼被遮挡。当使用第一集合的观看者(A)和第二集合的观看者(B)各自的解码装置时，在图像刷新周期或刷新时段的第二半周期(标记为“第二半刷新周期”)期间，第一集合的观看者(A)的左眼被遮挡，并且第二集合的观看者(B)的右眼被遮挡。因此，在一个完整的图像周期中，观看者的A和B集合两者看到不同的立体图像。图13所示的实施例E2使用偏振来针对观看者的每个集合区分左眼和右眼立体对，而使用定时在图像刷新周期的每个半周期期间在观看者之间进行交替。在图像刷新周期的第一半周期期间，使用奇数GEMS像素针对使用Pl偏振的第一集合的观看者(A)显示左眼图像，并且使用偶数像素针对使用P2偏振的第一集合的观看者(A)显示右眼图像。在图像刷新周期的第一半周期期间，遮挡第二集合的观看者(B)的双眼。在图像刷新周期的第二半周期期间，使用奇数GEMS像素针对使用Pl偏振的第二集合的观看者(B)显示左眼图像，并且使用偶数像素针对使用P2偏振的第二集合的观看者(B)显示右眼图像。在图像刷新周期的第二半周期期间，遮挡第一集合的观看者(A)的双眼。因此，在一个完整的图像周期中，观看者的A和B集合两者看到不同的立体图像。图13所示的实施例E3和E4使用光谱带差异以不同的定时显示立体图像。实施例E3和E4可以使用没有任选条纹偏振调节器40r、40g和40b的图12所示的设备。双线性GEMS装置对中的每个可具有1080个像素，并且接收用来分离左眼和右眼立体图像的一个光谱带Sl或S2的光。在实施例3中，在图像刷新周期的第一半周期期间，使用光谱带Sl 显示针对第一集合的观看者(A)的左眼图像，同时遮挡第一集合的观看者(A)的右眼图像， 并且使用光谱带S2显示针对第二集合的观看者(B)的右眼图像，同时遮挡第二集合的观看者(B)的左眼图像。在图像刷新周期的第二半周期期间，使用光谱带S2显示针对第一集合的观看者(A)的右眼图像，同时遮挡第一集合的观看者(A)的左眼图像，并且使用光谱带Sl 显示针对第二集合的观看者(B)的左眼图像，同时遮挡第二集合的观看者(B)的右眼图像。 因此，在一个完整的图像周期中，观看者的两个集合看到不同的立体图像。图13所示的实施例E5使用具有图9的双光谱带光源布置的图5中的设备。与在实施例El和E2中相同，GEMS装置可以具有2160个像素，以便显示1080个像素的等同物， 其中，奇数像素通过偏振P1，而偶数像素通过正交偏振P2。实施例5使用偏振来针对每个观看者集合区分左眼和右眼立体对，而针对定时使用光谱带变化来在眼睛之间进行交替。在图像刷新周期的第一半周期期间，光源Sl接通(on)，而光源S2关闭(off)；在图像刷新周期的第二半周期期间，光源S2接通，而光源Sl关闭。在图像刷新周期的第一半周期期间， 第一集合的观看者(A)中的每个的解码装置将来自光源Sl的光传递到第一集合的观看者 (A)的左眼，同时遮挡从光源Sl到第一集合的观看者㈧的右眼的光。此外，在图像刷新周期的第一半周期期间，第一集合的观看者(A)中的每个的解码装置将偏振Pl的光传递到第一集合的观看者的左眼，同时遮挡从偏振Pl到第一集合的观看者(A)的右眼的光。在图像刷新周期的第二半周期期间，第一集合的观看者(A)中的每个的这些相同的解码装置将来自光源S2的光传递到第一集合的观看者(A)的右眼，同时遮挡从光源S2到第一集合的观看者(A)的左眼的光。此外，在图像刷新周期的第二半周期期间，第一集合的观看者中的每个的解码装置将偏振P2的光传递到第一集合的观看者(A)的右眼，同时遮挡从偏振P2到第一集合的观看者(A)的左眼的光。类似地，在图像刷新周期的第一半周期期间，第二集合的观看者(B)中的每个的解码装置将来自光源Sl的光传递到第二集合的观看者(B)的右眼，同时遮挡从光源Sl到第二集合的观看者(B)的左眼的光。此外，在图像刷新周期的第一半周期期间，第二集合的观看者(B)中的每个的解码装置将偏振P2的光传递到第二集合的观看者(B)的右眼，同时遮挡从偏振P2到第二集合的观看者(B)的左眼的光。在图像刷新周期的第二半周期期间，第二集合的观看者(B)中的每个的这些相同的解码装置将来自光源S2的光传递到第二集合的观看者(B)的左眼，同时遮挡从光源S2到第二集合的观看者(B)的右眼的光。此外，在图像刷新周期的第二半周期期间，第二集合的观看者(B)中的每个的解码装置将偏振Pl的光发送到第二集合的观看者(B)的左眼，同时遮挡从偏振Pl到第二集合的观看者(B)的右眼的光。为了使用实施例E5投影2个不同的立体视图，在图像刷新周期的第一半周期期间，光源Sl接通，而S2关闭，并且使用奇数GEMS像素来针对使用偏振Pl的第一集合的观看者㈧显示左眼图像，而使用偶数GEMS像素来针对使用偏振P2的第二集合的观看者⑶ 显示右眼图像。在图像刷新周期的第二半周期期间，光源S2接通，而Sl关闭，并且使用奇数GEMS像素来针对使用偏振Pl的第二集合的观看者(B)显示左眼图像，而使用偶数GEMS 像素来针对使用偏振P2的第一集合的观看者(A)显示右眼图像。图13所示的实施例E6可以使用具有图9的双光谱带光源布置的图5所示的设备。与实施例El和E2中相同，GEMS装置可以具有2160个像素，以便显示1080个像素的等同物，其中，奇数像素通过偏振Pl，偶数像素通过正交偏振P2。在本实施例中，使用偏振在观看者的集合之间进行区分，而使用光谱带分离Sl和S2来提供立体图像。在图像刷新周期的第一半周期期间，光源Sl接通，而S2关闭；在图像刷新周期的第二半周期期间，光源 S2接通，而Sl关闭。第一集合的观看者的解码装置将光谱带Sl的光传递到第一集合的观看者(A)的左眼，而遮挡到第一集合的观看者(A)的左眼的光谱带S2的光，同时遮挡到第一集合的观看者(A)的右眼的光谱带Sl的光，而将光谱带S2的光传递到第一集合的观看者(A)的右眼。第二集合的观看者(B)的解码装置将光谱带Sl的光传递到第二集合的观看者(B)的右眼，而遮挡到第二集合的观看者(B)的右眼的光谱带S2的光，同时遮挡到第二集合的观看者(B)的左眼的光谱带Sl的光，而将光谱带S2的光传递到第二集合的观看者(B)的左眼。在图像刷新周期的第一半周期期间，当光源Sl接通时，使用偏振Pl的奇数 GEMS像素针对第一集合的观看者㈧显示左眼图像，而使用偏振P2的偶数GEMS像素显示第二集合的观看者(B)的右眼图像。在图像刷新周期的第二半周期期间，当光源S2接通时， 使用偏振Pl的奇数GEMS像素针对第二集合的观看者⑶显示左眼图像，而使用偏振P2的偶数GEMS像素显示第一集合的观看者的右眼图像。图13所示的实施例E6还可以使用利用总是接通的两个光源和双线性GEMS装置的集合的图12所示的设备。与在实施例El和E2中相同，GEMS装置可以具有2160个像素， 以便显示1080个像素的等同物，其中，奇数像素通过偏振P1，而偶数像素通过正交偏振P2。 当利用图12的设备时，仅需要一个半刷新周期来向观看者的两个不同的集合A和B显示两个不同的立体图像。使用由光源70rl、70gl和70bl提供的光谱带Si，利用双线性GEMS装置120r、120g和120b的相关联的GEMS阵列85rl、85gl和85b 1的偏振Pl的奇数GEMS像素，呈现第一集合的观看者(A)的左眼立体图像。使用光源70r2、70g2和7(Λ2提供的光谱带S2，利用双线性GEMS装置120r、120g和120b的相关联的GEMS阵列85r2、85g2和85b2 的偏振Pl的奇数GEMS像素，呈现第一集合的观看者(A)的右眼立体图像。使用光源70rl、 70gl和70bl提供的光谱带Sl，利用双线性GEMS装置120r、120g和120b中的相关联的GEMS 阵列85rl、85gl和85bl的偏振P2的偶数GEMS像素，呈现第二集合的观看者(B)的右眼立体图像。使用光源70r2、70g2和7(Λ2提供的光谱带S2，利用双线性GEMS装置120r、120g 和120b的相关联的GEMS阵列85r2、85g2和85 中的偏振P2的偶数GEMS像素，呈现第二集合的观看者(B)的左眼立体图像。因此，在刷新周期的第一半周期中，可以向观看者的两个集合A和B示出两个不同的立体图像集合。图13所示的实施例E6还可以使用没有条纹偏振器40r、40g和40b的图12所示的设备。在这种情况下，在投影光学装置中可以存在可切换半波板，以在每个连续的半刷新周期之间在Pl和P2之间交替地切换偏振。在刷新周期的第一半周期期间，将偏振Pl导向至显示表面90，在刷新周期的第二半周期期间，偏振P2去往投影屏幕。因此，在图像刷新周期的第一半周期期间，第一集合的观看者(A)针对左眼图像使用光谱带Sl而针对右眼图像使用光谱带S2将看到立体图像，而在测量周期的第二半周期期间，第二集合的观看者(B) 针对左眼图像使用光谱带S2而针对右眼图像使用光谱带Sl将看到不同的立体图像。实施例E7可以使用图12所示的设备。与在实施例El和E2中相同，GEMS装置可以具有2160个像素，以便显示1080个像素的等同物，其中，奇数像素对偏振Pl进行调制， 而偶数像素对正交偏振P2进行调制。在本实施例中，使用正交的偏振Pl和P2来显示左眼和右眼立体对，而使用光谱带Sl和S2来分离观看者的集合A和B。当利用图12的设备时， 对于实施例E7，每半个刷新周期向两个不同的观看者集合显示两个不同的立体图像。使用由光源70rl、70gl和70bl提供的光谱带Si，呈现第一集合的观看者(A)的立体图像，其中利用双线性GEMS装置120r、120g和120b的相关联的GEMS阵列85rl、85gl和85bl的偏振Pl的奇数GEMS像素针对第一集合的观看者㈧提供左眼图像，而利用双线性GEMS装置 120r、120g和120b的相关联的GEMS阵列85rl、85gl和85bl的偏振P2的偶数GEMS像素针对第一集合的观看者(A)提供右眼图像。使用由光源70r2、70g2和7(Λ2提供的光谱带S2， 呈现第二集合的观看者(B)的立体图像，其中利用双线性GEMS装置120r、120g和120b的相关联的GEMS阵列85r2、85g2和85 的偏振Pl的奇数GEMS像素提供第二集合的观看者 (B)的左眼图像，而利用双线性GEMS装置120r、120g和120b的相关联的GEMS阵列85r2、 85g2和85 的偏振P2的偶数GEMS像素提供第二集合的观看者⑶的左眼图像。可以理解，实施例El至E7的选择影响对向GEMS装置提供的图像数据的响应编码。在多个这些实施例中，针对偏振Pl提供奇数GEMS像素，而针对正交的偏振P2提供偶数像素，以支持交替的左眼图像和右眼图像或者观看者集合A和B。当使用交替的P1/P2偏振的方法时，投影到显示表面上的像素大小小于眼睛的分辨率也可以是有利的。例如，为了显示真实的1920乘1080的图像，可能需要使用具有2160像素的GEMS阵列。虽然在这里描述的示例实施例中使用了 GEMS装置，但是可以预见使用其它类型的线性光调制器。可选地，在一些实施例中，可以使用光栅光阀(GLV)部件来代替GEMS装置，以形成左眼和右眼线图像。未示出或详细描述将图像调制的定时和快门眼镜操作同步的控制逻辑电路，但是电子成像领域的技术人员熟知该控制逻辑电路。本发明的实施例还可以使用解码装置的可选组合，诸如针对第一集合的观看者使用具有偏振器的快门眼镜， 而针对第二集合的观看者使用具有光谱过滤器的快门眼镜。因此，提供了一种使用机电光栅装置进行双视图立体彩色投影的设备和方法。部件列表10 显示设备20 控制逻辑处理器24 显示表面32r 球面透镜，红32g 球面透镜，绿32b 球面透镜，蓝
38颜色组合器
40条纹偏振调节元件
40r条纹偏振调节元件
40g条纹偏振调节元件
40b条纹偏振调节元件
41盖玻璃
44r红通道
44g绿通道
44b蓝通道
66a解码装置
66b解码装置
70r光源，红
70rl光源，红
70r2光源，红
70g光源，绿
70gl光源，绿
70g2光源，绿
70b光源，蓝
70b 1光源，蓝
70b2光源，蓝
721透镜
72r透镜
74r柱面透镜，红
74g柱面透镜，绿
74b柱面透镜，蓝
75投影光学装置
77扫描镜
82r转动镜，红
82g转动镜，绿
82b转动镜，蓝
85机电光栅光调制器
85r机电光栅光调制器，红
85rl双线性机电光栅光调制器，
85r2双线性机电光栅光调制器，
85g机电光栅光调制器，绿
85gl双线性机电光栅光调制器，
85g2双线性机电光栅光调制器，
85b机电光栅光调制器，蓝
85bl双线性机电光栅光调制器，
85b2双线性机电光栅光调制器，蓝
90显示表面
100投影仪
108r转动镜，红
108g转动镜，绿
108b转动镜，蓝
110显示设备
114条纹
116空间
118带
120rGEMS芯片
120bGEMS芯片
120gGEMS芯片
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权利要求
1.一种以具有刷新周期的重复序列向第一观看者显示第一立体图像以及向第二观看者显示不同的第二立体图像的方法，所述重复序列包括a)向所述第一观看者提供第一解码装置，所述第一解码装置具有第一观看者区分元件，所述第一观看者区分元件用于接收所述第一立体图像并且遮挡所述第二立体图像，所述第一解码装置还包括第一左眼区分元件和第一右眼区分元件，所述第一左眼区分元件和第一右眼区分元件分别用于分离所述第一立体图像的左眼立体图像和右眼立体图像；b)向所述第二观看者提供第二解码装置，所述第二解码装置具有第二观看者区分元件，所述第二观看者区分元件用于接收所述第二立体图像并且遮挡所述第一立体图像，所述第二解码装置还包括第二左眼区分元件和第二右眼区分元件，所述第二左眼区分元件和第二右眼区分元件分别用于分离所述第二立体图像的左眼立体图像和右眼立体图像；c)通过如下步骤向所述第一观看者显示所述第一立体图像 (i)在大致半个所述刷新周期期间形成第一左眼立体图像；( )在大致半个所述刷新周期期间形成第一右眼立体图像；以及d)通过如下步骤向所述第二观看者显示所述第二立体图像 (i)在大致半个所述刷新周期期间形成第二左眼立体图像；以及 ( )在大致半个所述刷新周期期间形成第二右眼立体图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括提供一副快门眼镜。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括提供第一偏振器和第二偏振器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括提供第一光谱过滤器和第二光谱过滤器。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一观看者区分元件包括下述之一快门装置、或者偏振器、或者至少一个光谱过滤器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括 提供一副快门眼镜作为所述第一观看者区分元件；以及提供第一偏振器作为所述第一左眼区分元件，并且提供第二偏振器作为所述第一右眼区分元件。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括 提供一副快门眼镜作为所述第一观看者区分元件；以及至少提供第一光谱过滤器作为所述第一左眼区分元件，并且至少提供第二光谱过滤器作为所述第一右眼区分元件。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括 提供偏振器作为所述第一观看者区分元件；以及提供具有所述第一左眼区分元件和所述第一右眼区分元件的一副快门眼镜。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括 提供偏振器作为所述第一观看者区分元件；以及至少提供第一光谱过滤器作为所述第一左眼区分元件，并且至少提供第二光谱过滤器作为所述第一右眼区分元件。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括 至少提供光谱过滤器作为所述第一观看者区分元件；以及提供具有所述第一左眼区分元件和所述第一右眼区分元件的一副快门眼镜。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述第一观看者提供第一解码装置包括 至少提供光谱过滤器作为所述第一观看者区分元件；以及提供第一偏振器作为所述第一左眼区分元件，并且提供第二偏振器作为所述第一右眼区分元件。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，显示所述第一立体图像包括在线性光调制器阵列处对光进行调制。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，显示所述第一立体图像包括在机电光栅装置处对光进行调制。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括在光调制通道中布置具有交替条纹的图案化偏振调节元件。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述图案化偏振调节元件被形成在所述机电光栅装置的盖板上。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述交替条纹分别施加第一延迟值和第二延迟值，以形成交错的正交偏振图像。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，形成的所述正交偏振图像是圆偏振的。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述刷新周期的同一半周期期间形成针对所述第一观看者的所述第一左眼图像和第一右眼图像。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述刷新周期的不同部分期间形成针对所述第一观看者的所述第一左眼图像和第一右眼图像。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，显示所述第一立体图像包括在线性光调制器阵列处对光进行调制，其中，所述线性光调制器阵列中的交替像素分别形成左眼图像和右眼图像。
21.一种用于双视图立体成像的显示设备，包括 多个颜色通道，每个所述颜色通道包括(i)至少一个激光光源，用于提供照明；( )光栅机电调制器，其具有至少一个带阵列，所述带可致动以对所述照明进行调制以形成一排像素；以及(iii)条纹延迟器，其被布置在所述至少一个光源和所述光栅机电调制器之间，并且所述条纹延迟器包括交替的部分，所述条纹延迟器提供光波延迟，使得形成具有正交的偏振状态的两个交错的像素集合；光组合器，用于将来自所述多个颜色通道中的每个颜色通道的调制光组合到输出光路上； 投影透镜；扫描器，其能够旋转以重新导向所组合的光，以投影到显示表面上；以及至少两个解码装置，用于针对第一观看者和第二观看者区分立体图像。
22.一种机电光栅光调制器，包括条纹偏振调节元件，所述条纹偏振调节元件具有交替的部分，所述条纹偏振器对一排像素中的至少一部分像素提供光波延迟。
全文摘要
一种向第一和第二观看者显示第一和第二立体图像的方法，向第一观看者提供第一解码装置，第一解码装置具有用于接收第一立体图像的第一观看者区分元件，还具有用于分离左眼图像和右眼图像的第一左眼和右眼区分元件。向第二观看者提供第二解码装置，第二解码装置具有用于接收第二立体图像的第二观看者区分元件，还具有第二左眼和右眼区分元件。通过各自在大致半个刷新周期期间形成第一左眼图像并且形成第一右眼图像，向第一观看者显示第一立体图像。通过各自在大致半个刷新周期期间形成第二左眼图像并且形成第二右眼图像，向第二观看者显示第二立体图像。
文档编号G02B27/22GK102272656SQ200980154138
公开日2011年12月7日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年1月9日
发明者约翰·阿方斯·阿格诺斯蒂内利, 迈克尔·艾伦·马库斯 申请人:伊斯曼柯达公司