一種采用對稱可調式背光結構的立體視檢查方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及信息顯示技術領域，，特別是采用一種對稱可調式背光結構的立體視 檢查裝置。 二、
【背景技術】
[0002] 立體盲是指立體視覺缺欠。人的立體感是這樣建立的：雙眼同時注視某物體，雙眼 視線交叉于一點，叫注視點，從注視點反射回到視網膜上的光點是對應的，這兩點將信號轉 入大腦視中樞合成一個物體完整的像。不但看清了這一點，而且這一點與周圍物體間的距 離、深度、凸凹等等都能辨別出來，這樣成的像就是立體的像，這種視覺叫立體視覺。人的雙 眼視覺功能一旦發(fā)生障礙缺乏立體視覺時，對外部空間的景物深度和距離就無法判斷，這 樣的病癥稱為立體盲（立體盲的發(fā)病率為2. 6%，立體視覺異常則高達30% )。立體盲是近 十年來才被生物學家發(fā)現的一種眼病，它是一種比夜盲、色盲及色弱更嚴重的眼科疾病?；?有立體盲者不能從事飛行員，機車司機等工作。色盲為先天性色覺障礙，色盲患者不能分辨 自然光譜中的各種顏色或某種顏色；對顏色的辨別能力差的則稱色弱。色弱患者，雖然能看 到正常人所看到的顏色，但辨認顏色的能力遲緩或很差。
[0003] 傳統(tǒng)的立體盲的檢測方法有立體視覺計檢查法，立體視覺檢查圖檢查法，實體 鏡檢查法，偏振光實驗檢查法。目前有一些用于立體檢測盲檢測的檢查圖，如中國專利 CN102529470A。上述的測試方法都存在檢測樣本單一，檢測距離受限，存在單眼線索等問 題。
[0004] 現有的立體顯示實現方式主要有視差立體，體立體和全息立體三種。其中體立體 和全息立體都存在單眼線索的問題，而視差立體是將兩幅不同的圖片分別投射到人的左右 眼中，在大腦的融合而形成立體視覺，因此視差立體有其得天獨厚的優(yōu)勢用于立體盲的檢 測。傳統(tǒng)的視力檢查方式，例如近視視力測試、色弱及色盲測試需要多個檢查設備，便攜性 差。立體盲檢測需要克服上述技術中的不足。 三、

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是，為了解決在立體盲檢測過程中檢測樣本單一，檢測距離受限，存 在單眼線索等問題，而提出了一種采用對稱可調式背光結構的可多距離觀看的立體視檢查 裝置。本發(fā)明通過以下技術手段實現。瞳孔位置跟蹤模塊獲得觀看者瞳孔位置信息，信號 處理模塊在接收到瞳孔位置信息和視頻同步信號之后，控制對稱可調式背光結構將相應的 左右圖分別投射到觀看者的左右瞳孔，使觀看者的左眼只能看到圖像顯示屏上的左圖像， 右眼只能看到圖像顯示屏上的右圖像。
[0006] 本發(fā)明的技術方案：一種對稱可調式背光結構的多距離觀看的自由立體測試裝 置，包括對稱可調式背光裝置、瞳孔位置跟蹤模塊、同步信號提取模塊、信號處理模塊、圖像 顯示屏；對稱可調式背光裝置包括對稱可調式光學組件、可尋址光源組件；其中，對稱可調 式光學組件又包括導光模組和對稱可調式成像模組，導光模組包括：聚光鏡、導光器件和三 角棱鏡；對稱可調式成像模組（M)(包括：透鏡、透鏡切換裝置、折光鏡、分光鏡和折光反射 鏡）；信號處理模塊根據接收到的瞳孔位置信息和視頻同步信號，控制可調式背光結構中 的可尋址光源組件。在顯示左圖像的同時，信號處理模塊根據左眼瞳孔位置信息將相應的 發(fā)光單元點亮，實現光線在左眼瞳孔處匯聚；在顯示右圖像的同時，信號處理模塊根據右眼 瞳孔位置信息將相應的發(fā)光單元點亮，實現光線在右眼瞳孔處匯聚；本發(fā)明是一種對稱可 調式背光結構的多距離觀看的自由立體測試裝置。
[0007] 采用導光模組實現光線的傳導，從可尋址光源組件中發(fā)出的光線，經過由聚光鏡、 導光器件、三角棱鏡組成的導光模組；從導光模組發(fā)出的光線經過分光鏡實現了光線的分 離，一半的光線投射到上面的折光反射鏡，分光的一半光線經過折光反射鏡的反射匯聚；另 一半的光線投射到下面的折光反射鏡反射匯聚；導光模組發(fā)出的光線光路的垂直位置固定 有二到五個不同焦距的透鏡或透鏡組和透鏡切換裝置，通過透鏡切換裝置使不同的透鏡處 于所述光線光路中；對稱可調式成像模組實現不同距離所對應的透鏡組合。透鏡切換裝置 的應用，達到了不同的光學效果，實現了觀看者可以在不同距離觀看立體效果。
[0008] 用對稱式背光結構將可尋址光源組件發(fā)出的光線在某個距離匯聚成觀看窗口；在 不同觀看距離，觀看窗口寬度與發(fā)光單元長度成固定的比例關系，比例常數為Pi，02, 03， 即分別代表不同距離的比例常數；
[0009]
[0010] 上式中，W表示觀看窗口的寬度，w表示發(fā)光單元的寬度，T表示兩個觀看窗口之間 的距離，t表示兩個發(fā)光單元之間的距離。
[0011] 為了實現良好的立體顯示效果，觀看窗口寬度W和兩個觀看窗口之間的距離T需 要保持在一定的范圍之內，因此當0發(fā)生變化之后，對稱可調式成像模組中的透鏡切換裝 置需要進行透鏡切換。
[0012] 裝置采用對稱可調式背光結構為圖像顯示屏提供同步背光。調節(jié)對稱可調式光學 組件中的透鏡切換裝置，實現了對稱可調式成像模組中的不同透鏡組合，配合可尋址光源 組件發(fā)出的光線，經過對稱可調式光學組件之后在不同位置實現了匯聚及形成觀看窗口， 因而觀看者可以在不同的距離觀看到立體效果。采用導光模組實現光線的傳導。從可尋址 光源組件中發(fā)出的光線，經過由聚光鏡、導光器件、三角棱鏡組成的導光模組，有效的增加 了光程。導光器件應用全反射原理，有效的縮小了光線的發(fā)散角度和傳輸損失，提高了光線 利用率。
[0013] 采用多透鏡組合的方式實現了光線在不同距離匯聚的效果。可尋址光源組件發(fā)出 的光線，經過多透鏡組合之后，結合透鏡切換裝置實現了光線在不同距離的匯聚，從而實現 了立體效果。
[0014] 采用同步信號提取模塊。提取視頻的同步信號之后，對信號進行整理和去噪。為 了實現模塊互聯，對信號幅值進行了限制，同時進一步提高了信號質量，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定 性。
[0015] 采用可尋址光源組件。信號處理模塊接收來自瞳孔位置追蹤模塊的瞳孔位置信息 后，將可尋址光源組件中對應位置的發(fā)光單元點亮。信號處理模塊接收來自同步信號提取 模塊的圖像顯示屏同步信號，分時點亮可尋址光源組件中的發(fā)光單元。在顯示右圖像時，只 有對應觀看者右眼的發(fā)光單元被點亮，即觀看者只能看到右圖像；同理，在顯示左圖像時， 只有對應觀看者左眼的發(fā)光單元被點亮，即觀看者只能看到左圖像。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種采用對稱可調式背光結構的可多距離觀 看的自由立體測試裝置與現有技術相比，其顯著優(yōu)點是：
[0017] 1、采用對稱可調式背光結構，大大增強了背光均勻性和亮度；
[0018] 2、通過調節(jié)透鏡切換裝置，實現了在不同距離觀看到立體效果；
[0019] 3、采用同步信號提取模塊和對稱可調式背光結構，具有良好的成像質量，大大降 低了立體串影；
[0020] 4、采用導光器件，結構緊湊、小巧，攜帶方便；
[0021] 5、采用瞳孔位置追蹤模塊，無需佩戴輔助設備；
[0022] 6、播放片源為具有視差的左右圖像高清視頻。顯示圖像無分辨率降低，具有很強 的立體效果；
[0023] 7、可自由實現2D和3D切換，適用性強。檢測樣本豐富、可多距離觀看、結構緊湊、 尚清等。 四、
【附圖說明】
[0024] 圖1是一個實施實例的整體結構側視圖，虛線部分M為對稱可調式成像模組；
[0025] 圖2自由立體測試裝置原理立體圖；
[0026] 圖3對稱可調式背光結構可多距離觀看原理圖；
[0027] 圖4聚光鏡原理圖；
[0028] 圖5導光器件原理圖；
[0029] 圖6三角棱鏡原理圖；
[0030] 圖7菲涅爾透鏡原理圖；
[0031] 圖8透鏡切換裝置原理圖；
[0032] 圖9分光鏡原理圖；
[0033] 圖10折光反射鏡原理圖；
[0034] 圖11可尋址光源組件原理圖；
[0035] 圖12信號處理模塊框圖。 五、
【具體實施方式】
[0036] 圖中，發(fā)光單兀1、聚光鏡2、導光器件3、三角棱鏡4、三角棱鏡5、導光器件6、三角 棱鏡7、透鏡切換裝置8、透鏡9、透鏡10、透鏡11、分光鏡12、折光鏡13、折光鏡14、透鏡15、 透鏡16、折光鏡17、折光鏡18、IXD顯示屏20、對稱可調式成像模組M、發(fā)光單元寬度w、發(fā) 光單元陣列中心距離t、觀察窗口寬度W、觀察窗口之間距離T、觀看者位置A、觀看者位置B、 發(fā)光單元到對稱可調式背光結構的距離U、最佳觀看距離V(A)、最佳觀看距離V(B)、虛像物 距V，。
[0037] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明，本發(fā)明的基本思想是利用時分原 理實現立體效果。有必要在此指出的是，以下實施實例只用于本發(fā)明做進一步的說明，不能 理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域技術成熟人員根據上述
【發(fā)明內容】
對本發(fā)明做出一 些非本質的改進和調整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0038] -種對稱可調式背光結構的可多距離觀看的自由立體測試裝置，整個裝置由對稱 可調式背光結構、觀看者位置追蹤模塊、同步信號提取模塊和圖像顯示屏構成。在本實施實 例中，圖像顯示屏采用的是LCD(120HZ)顯示器。對稱可調式背光結構包括對稱可調式光學 組件、可尋址光源組件。其中，對稱可調式光學組件又包括導光模組（包括：聚光鏡、導光器 件和三角棱鏡）和對稱可調式成像模組（包括：透鏡、透鏡切換裝置、折光鏡、分光鏡和折光 反射鏡）。
[0039] 系統(tǒng)整理原理如下：信號處理模塊接收來自同步信號提取模塊的視頻同步信號， 在左圖像顯示的同時，點亮可尋址光源組件中與左圖像相對應的發(fā)光單元，為圖像提供同 步背光；在右圖像顯示的同時，點亮可尋址光源組件中與右圖像相對應的發(fā)光單元，為圖像 提供同步背光。信號處理模塊接收來自瞳孔位置追蹤模塊的人眼位置信息，點亮可尋址光