一种基于光学拼接手段实现dmd的分辨率提高的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高DMD分辨率的方法，具体涉及一种基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法。
【背景技术】
[0002]现代科学技术的发展，对光学信息处理方法有了更高的要求。原有的各种调制器己经不能满足要求，能实时的二维输入、输出的传感器应运而生，这就是空间光调制器。
[0003]数字微镜器件(DMD)是一种全数字化的新型空间光调制器，它釆用销溅射工艺在半导体硅片上形成二维微镜阵列。每个微镜片相当于投影画面中的一个像素点，各个微镜片都可以自由偏转，微镜片偏转不同的偏转角，就会呈现不同的状态。因此，通过每个微镜片的偏转角度来控制光线的反射，进而实现图像的实时显示。然而DMD的分辨率提高受到加工的工艺的限制。在基于DMD芯片的目标模拟器的设计过程中，当我们所需要模拟的目标精度若大于DMD当下所能提供的分辨率限制，若仅仅依靠加工工艺的提升使得DMD分辨率的提高则需要等待很长的时间。
[0004]突破空间光调制器(DMD)分辨率的限制本来就不是容易的事，高分辨率的空间调制器可以实现目标模拟器模拟精度的提高，应用价值很大。因此，提高目标模拟器的精度可以使仿真手段提高，从而使仿真实验更加精确，减少研发成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，该方法可以突破空间光调制器研发周期的限制，提高目标模拟器的精度，加快研发效率，有效节约时间。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，包括如下步骤:
一、提供信号源的计算机将所需要探测器接收的4KX4K的图像分为4KX2K、4KX2K两部分；
二、将两部分信号通过一个同步触发输出信号发送到DMD控制芯片部分，DMD控制芯片经过信号处理，将两幅4ΚΧ2Κ的图像同时传输到两块DMD芯片中；
三、两块DMD芯片中产生的图像经过准直光学系统后，平行光垂直于光学拼接部分入射，经过空间位置的调整，实现像面边缘的拼接，达到4ΚΧ4Κ的分辨率显示；
四、经过光学拼接部分后，图像成像在CCD相机上。
[0007]本发明具有如下优点:
本发明可以使空间光调制器突破研发周期的限制实现分辨率的提高，也可以由于经费的限制不能购置高分辨率的空间光调制器时，使用本方法实现低分辨率的空间光调制的拼接，从而达到更高的分辨率。
【附图说明】
[0008]图1为可见光目标模拟器系统原理图；
图2为光学拼接对准模块的结构图；
图3为光学系统拼接模块原理图；
图4为具体操作流程图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0010]【具体实施方式】一:本实施方式提供了一种基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，具体实施步骤如下:
一、提供信号源的计算机将所需要探测器接收的4KX4K的图像分为4KX2K、4KX2K两部分。
[0011]二、将两部分信号通过一个同步触发输出信号发送到DMD控制芯片部分，DMD控制芯片经过信号处理，将两幅4ΚΧ2Κ的图像同时传输到两块DMD芯片部分。
[0012]三、由于DMD自身分辨率限制不能突破4ΚΧ2Κ的限制，但是通过光学拼接部分便可实现4ΚΧ4Κ的图像显示。两块DMD芯片部分产生的图像(4ΚΧ2Κ)经过准直光学系统后能实现平行光的出射，平行光出射可以不改变像面的大小，使像面经过光学拼接部分后只是能量下降并不引起像面的变形，两个像面经DMD产生的图像通过光学拼接部分，经过空间位置的调整，实现像面边缘的拼接，经过精密的调整，可使边缘在一个像素内(10.8 μπι)，达到4ΚΧ4Κ的分辨率显示。
[0013]四、经过光学拼接部分后，图像成像在CXD相机上，CXD相机与DMD控制芯片共享同一个触发信号，在DMD控制芯片透射出图像的同时，CCD相机开始接受图像。
[0014]本实施方式中，所述光学拼接部分是一个半反半透立方体棱镜，其由两块相同材质的等腰直角三棱柱型光学玻璃胶合而成，在胶合面上镀有半反半透膜，对可见光部分的反射率、透射率各为50%。
[0015]本实施方式中，所述光学玻璃的材质可以为Κ9、ΒΚ7等常见玻璃。
[0016]【具体实施方式】二:本实施方式以目标模拟器为例，详细阐述本发明的技术方案。
[0017]如图1所示，模拟仿真系统产生模拟目标源，传输到DMD芯片上，DMD控制电路控制DMD芯片使其产生图像，照明系统为DMD芯片提供照明，DMD芯片经投影光学系统后产生高分辨率图像，即为所要模拟的目标。如图2-4所示，具体成像步骤如下:
模拟仿真计算机给DMD驱动模块提供一副高分辨率图像(4ΚΧ4Κ)，该图像的分辨率要高于DMD的本征分辨率(4ΚΧ2Κ)，经过DMD控制芯片的处理使得DMDl芯片和DMD2芯片分别显示原图像的二分之一，通过DMD驱动模块使得DMDl芯片和DMD2芯片同时工作，微透镜阵列同时翻转。同时LED驱动模块驱动照明系统开始工作，DMDl芯片和DMD2芯片翻转后经照明系统照明产生图像，从DMD2芯片出射的图像经过准直光学系统后以平行光入射到光学拼接模块中，经半反半透膜生成反射图像，从DMDl芯片出射的图像经过准直光学系统后以平行光入射到光学拼接模块中，经半反半透膜生成透射图像，经过机械装调校准后使得反射图像和透射图像拼接到一起，边缘融合在一个像素以内。经过光学拼接部分后，图像成像在CCD相机上，CCD相机与DMD控制芯片共享同一个触发信号，在DMD控制芯片透射出图像的同时，CCD相机开始接受图像。经过CCD接收模块判断是拼接成功，拼接成功的图像不会产生缝隙，实现真正的无缝拼接，即两块DMD经拼接系统所成的像对准在一个像素内。
【主权项】
1.一种基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，其特征在于所述方法步骤如下: 一、提供信号源的计算机将所需要探测器接收的4KX4K的图像分为4KX2K、4KX2K两部分； 二、将两部分信号通过一个同步触发输出信号发送到DMD控制芯片部分，DMD控制芯片经过信号处理，将两幅4ΚΧ2Κ的图像同时传输到两块DMD芯片中； 三、两块DMD芯片中产生的图像经过准直光学系统后，平行光垂直于光学拼接部分入射，经过空间位置的调整，实现像面边缘的拼接，达到4ΚΧ4Κ的分辨率显示。
2.根据权利要求1所述的基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，其特征在于所述光学拼接部分是一个由两块相同材质的等腰直角三棱柱型光学玻璃胶合而成的半反半透立方体棱镜，在胶合面上镀有半反半透膜。
3.根据权利要求2所述的基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，其特征在于所述半反半透膜对可见光部分的反射率、透射率各为50%。
4.根据权利要求2所述的基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，其特征在于所述光学玻璃的材质为Κ9或ΒΚ7。
5.根据权利要求1所述的基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，其特征在于所述拼接所成的像对准在一个像素内。
【专利摘要】本发明公开了一种基于光学拼接手段实现DMD的分辨率提高的方法，其步骤如下：一、提供信号源的计算机将所需要探测器接收的4K×4K的图像分为4K×2K、4K×2K两部分；二、将两部分信号通过一个同步触发输出信号发送到DMD控制芯片部分，DMD控制芯片经过信号处理，将两幅4K×2K的图像同时传输到两块DMD芯片中；三、两块DMD芯片中产生的图像经过准直光学系统后，平行光垂直于光学拼接部分入射，经过空间位置的调整，实现像面边缘的拼接，达到4K×4K的分辨率显示。该方法可以突破空间光调制器研发周期的限制，提高目标模拟器的精度，加快研发效率，有效节约时间。
【IPC分类】G02B26-08
【公开号】CN104570331
【申请号】CN201510049281
【发明人】任国焘, 张旺, 解放, 范志刚, 左保军
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月31日