一种广色域的3D显示眼镜及成像系统技术方案

本发明专利技术公布了一种广色域的3D显示眼镜及及成像系统，包括多色显示设备、3D显示眼镜：包括左眼镜片、右眼镜片，其中左眼镜片和右眼镜片均包括依次层叠的高通滤光片、低通滤光片、交叠片，所述交叠片包括N个相位延迟片、以及N+1个偏振片，N为自然数，延迟片与偏振片交叠设置，并且交叠片中的第一个偏振片与低通滤光片直接层叠，还包括为高通滤光片、低通滤光片、偏振片、相位延迟片提供驱动电压的驱动电路。本发明专利技术可以同时分别显示左右眼画面，实现3D显示的功能，相对于现有技术中Film Patterned Retarder技术而言，其帧频不变，大大提高了空间分辨率，同时双眼同时成像，不需要显示设备快速交替显示左右眼画面，解决了Active Shutter Glasses技术中存在的高帧频、闪烁问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3D显示
，具体是指一种广色域的3D显示眼镜及成像系统。
技术介绍
目前显示技术由传统的CRT发展到等离子显示、液晶显示、OLED显示、激光投影显示等，随技术的革新，显示设备的尺寸得到了增加，诸如色域、亮度、能耗等性能参数也得到了较大提升，尤其近年来发展迅速的激光投影显示，其利用三色激光光源，显示色域达到了普通液晶显示色域的约1.9倍，尽管色域得到了大幅度提升，但和人眼色能够看到颜色范围来说还有很大不足，有待进一步发展。部分市售显示产品除了显示2D图像画面外，还可以显示3D图像，目前主流的技术阵营有FilmPatternedRetarder(FPR)和ActiveShutterGlasses(ASG)两种。FPR利用空间混合技术，显示设备将左右眼的画面隔行同时显示，通过专业的膜片将左右眼画面的光束分别转化为左旋光和右旋光，3D眼镜将左旋光和右旋光再转化为不同方向的线偏光，通过偏振片滤除另外一只眼睛的画面以实现3D显示，这种3D显示技术对显示设备的帧频要求低，但3D画面的空间分辨率降低了一半。ASG利用时间混合技术，显示设备快速交替显示左右眼画面，3D眼镜具有与显示设备对应的光开关，当显示左眼画面是时左眼开右眼关，当显示右眼画面时右眼开左眼关，以此实现3D显示，这种3D显示技术的空间分辨率未损失，但对显示设备的帧频需提高一倍，另外还伴随有闪烁问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种广色域的3D显示眼镜及成像系统，解决目前的两种3D显示技术存在的空间分辨率低、帧频较高的问题，达到相同的帧频条件下3D显示的同时空间分辨率提高的目的。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种广色域的3D显示眼镜，包括左眼镜片、右眼镜片，其中左眼镜片和右眼镜片均包括依次层叠的高通滤光片、低通滤光片、交叠片，所述交叠片包括N个相位延迟片、以及N+1个偏振片，N为自然数，延迟片与偏振片交叠设置，并且交叠片中的第一个偏振片与低通滤光片直接层叠，还包括为高通滤光片、低通滤光片、偏振片、相位延迟片提供驱动电压的驱动电路。本专利技术的3D显示眼镜通过N+1个偏振片和N个相位延迟片交错叠加的方式，相邻两个偏振片与其间的相位延迟片组成一个Lyot型滤光片，Lyot型滤光片的透过率公式可表达为：在相位延迟片光程差(△nd)的设计上保证在可见光范围内有3个或3个以上间距较大的透过率强峰，左右眼透过率强峰的位置刚好错开，如此，就可以提高2D显示的色域，同时分别显示左右眼画面，实现3D显示的功能，相对于现有技术中FilmPatternedRetarder技术而言，其帧频不变，大大提高了空间分辨率，同时双眼同时成像，不需要显示设备快速交替显示左右眼画面，解决了ActiveShutterGlasses技术中存在的高帧频、闪烁问题。一种广色域的3D显示眼镜成像系统，包括：多色显示设备：用于输出图像画面，其具有至少6种单元颜色，在3D显示时，将不同的颜色光的组合分别显示左右眼画面，实现3D显示；3D显示眼镜：包括左眼镜片、右眼镜片，其中左眼镜片和右眼镜片均包括依次层叠的高通滤光片、低通滤光片、交叠片，所述交叠片包括N个相位延迟片、以及N+1个偏振片，N为自然数，延迟片与偏振片交叠设置，并且交叠片中的第一个偏振片与低通滤光片直接层叠，还包括为高通滤光片、低通滤光片、偏振片、相位延迟片提供驱动电压的驱动电路。本专利技术通过提供6个或更多个单元颜色提高2D显示的色域；在3D显示时，采用合适的配色编码方案，利用不同的颜色光的组合分别显示左右眼画面，通过专业匹配的眼镜可观看到3D效果，通过在相位延迟片光程差△nd的设计上保证在可见光范围内有3个或3个以上间距较大的透过率强峰，左右眼透过率强峰的位置刚好错开，如此，就可以提高2D显示的色域，同时分别显示左右眼画面，实现3D显示的功能，相对于现有技术中FilmPatternedRetarder技术而言，其帧频不变，大大提高了空间分辨率，同时双眼同时成像，不需要显示设备快速交替显示左右眼画面，解决了ActiveShutterGlasses技术中存在的高帧频、闪烁问题。具体讲，所述的3D显示眼镜中，左眼镜片与右眼镜片的透过波长彼此交替错开，且与多色显示设备子像元的谱段一一对应，镜片的单一透过谱段宽度不大于与其对应的子像元谱段。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术一种广色域的3D显示眼镜及成像系统，通过提供6个或更多个单元颜色提高2D显示的色域；在3D显示时，采用合适的配色编码方案，利用不同的颜色光的组合分别显示左右眼画面，通过专业匹配的眼镜可观看到3D效果，通过在相位延迟片光程差△nd的设计上保证在可见光范围内有3个或3个以上间距较大的透过率强峰，左右眼透过率强峰的位置刚好错开，如此，就可以提高2D显示的色域，同时分别显示左右眼画面，实现3D显示的功能，相对于现有技术中FilmPatternedRetarder技术而言，其帧频不变，大大提高了空间分辨率，同时双眼同时成像，不需要显示设备快速交替显示左右眼画面，解决了ActiveShutterGlasses技术中存在的高帧频、闪烁问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的成像原理框图；图2为本专利技术中3D显示眼镜的结构示意图；图3为本专利技术实施例一中实物像元示意图；图4为本专利技术实施例一种光混合像元示意图；图5为本专利技术实施例一中的光谱调节原理图；图6为本专利技术实施例一中滤光片的透过率曲线；图7为本专利技术实施例一中滤光片为四层叠加后的透过率曲线。附图中标记及相应的零部件名称：101-多色显示设备，102-右眼显示的远物图像，103-左眼显示的远物图像，104-右眼显示的近物图像，105-左眼显示的近物图像，201-3D显示眼镜，301-使用者双眼，401-构建出的远物图像，402-构建出的近物图像。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1所示，本专利技术一种广色域的3D显示眼镜成像系统，包括多色显示设备101：用于输出图像画面，其具有至少6种单元颜色，在3D显示时，将不同的颜色光的组合分别显示左右眼画面，实现3D显示；本实施例中的显示器件采用6种单元颜色的显示设备，对有实物像元的显示设备，一个像元提供6个显示子像元，像元以一定的规则排列，像元结构如图3所示，BL501、GL502和RL503分别为对应左眼图像的蓝、绿、红子像元，BR504、GR505和RR506分别为对应右眼图像的蓝、绿、红子像元，每个子像元光束的中心波长存在差异，且谱段不存在交叠，中心波长的选择匹配3D眼镜的要求，波长选择要求如图5所示，其中BL801、BR802、GL803、GR804、RL805和RR806分别为显示设备的左眼图像蓝光、右眼图像蓝光、左眼图像绿光、右眼图像绿光、左眼图像红光及右眼图像红光的谱段，901、902与903为左眼镜片的三个透过谱段，904、905与906为右眼镜片的三个透过谱段，镜片的单一透过谱段宽度与其对应的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广色域的3D显示眼镜，包括左眼镜片(202)、右眼镜片(203)，其特征在于，其中左眼镜片(202)和右眼镜片(203)均包括依次层叠的高通滤光片、低通滤光片、交叠片，所述交叠片包括N个相位延迟片、以及N+1个偏振片，N为自然数，延迟片与偏振片交叠设置，并且交叠片中的第一个偏振片与低通滤光片直接层叠，还包括为高通滤光片、低通滤光片、偏振片、相位延迟片提供驱动电压的驱动电路。

【技术特征摘要】
1.一种广色域的3D显示眼镜，包括左眼镜片(202)、右眼镜片(203)，其特征在于，其中左眼镜片(202)和右眼镜片(203)均包括依次层叠的高通滤光片、低通滤光片、交叠片，所述交叠片包括N个相位延迟片、以及N+1个偏振片，N为自然数，延迟片与偏振片交叠设置，并且交叠片中的第一个偏振片与低通滤光片直接层叠，还包括为高通滤光片、低通滤光片、偏振片、相位延迟片提供驱动电压的驱动电路。2.一种广色域的3D显示眼镜成像系统，其特征在于包括：多色显示设备(101)：用于输出图像画面，其具有至少6种单元颜色，在3D显示时，将不同的颜色光的组合分别显示左右眼画面，实现3D显示；3D显示眼镜：包...

【专利技术属性】
技术研发人员：储松南，王海峰，胡奇琪，段佳著，骆永全，张大勇，李大鹏，吴凡，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51