CN114967169B - 3d显示装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种3D显示装置及其驱动方法。3D显示装置包括：光机系统，光机系统配置为发出带有图像信息的光束；光纤环形器，光纤环形器包括第一端口、第二端口和第三端口；传输模组，传输模组包括第一光纤、第二光纤以及第三光纤，第一光纤的一端与光机系统连接，另一端与第一端口连接；第二光纤与第二端口连接，第三光纤与第三端口连接；调制单元，调制单元配置为将第二光纤中的光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光，并将单色光反射至第二端口中，第三光纤配置为接收来自第二端口的多种单色光；以及视角调控器件，视角调控器件配置为接收来自第三光纤的多种单色光，并分别将每种单色光形成多视角的单色图像。

Description

3D显示装置及其驱动方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种3D显示装置及其驱动方法。

背景技术

裸眼3D(three dimensional，3D)显示在影视、游戏、教育、车载、航空、医疗、军事都有巨大的应用价值。以军事领域为例，从机械制造、战场分析、军队指挥、远程操作等各个环节，都需要3D图像的可视化，对工作效率提升将具有巨大影响。因此，3D显示被誉为“下一代显示技术”，成为重要研究领域和诸多显示公司争相研究的技术之一。

基于视差屏障、柱透镜阵列、时空复用等实现裸眼3D显示的机理和方法，均是利用具有周期性微纳结构的光学元件对显示光场进行相位调控。但是，在光学显示过程中，由于不同颜色的光的波长各不相同，其通过光学元件的折射率也各不相同，从而可能在成像后产生色差，进而影响显示效果。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种3D显示装置及其驱动方法，以改善色差状况，提高显示效果。

本申请第一方面的实施例提出一种3D显示装置，包括：光机系统，所述光机系统配置为发出带有图像信息的光束；光纤环形器，所述光纤环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述光纤环形器配置为由所述第一端口至所述第二端口的方向为导通状态，由所述第二端口至所述第一端口的方向为不导通状态；所述光纤环形器还配置为由所述第二端口至所述第三端口的方向为导通状态，由所述第三端口至所述第二端口的方向为不导通状态。传输模组，所述传输模组包括第一光纤、第二光纤以及第三光纤，所述第一光纤的一端与所述光机系统连接，另一端与所述第一端口连接，所述第一光纤配置为将所述光束传递至所述第一端口；所述第二光纤与所述第二端口连接，所述第二光纤配置为接收来自所述第一端口的光束；所述第三光纤与所述第三端口连接；调制单元，所述调制单元配置为将所述第二光纤中的所述光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光，并将所述单色光反射至所述第二端口中，所述第三光纤配置为接收来自所述第二端口的多种所述单色光；以及视角调控器件，所述视角调控器件配置为接收来自所述第三光纤的多种所述单色光，并分别将每种所述单色光形成多视角的单色图像。

本申请实现3D彩色显示的过程为：传输模组的第一光纤的一端连接光机系统，另一端连接第一端口，从而使光束由光机系统传入第一光纤，再进入光纤环形器的第一端口中。第二光纤与第二端口连接，这样，光束从第一端口和第二端口输出至第二光纤。第三光纤与第三端口连接，调制单元将第二光纤中的光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光，并将多种单色光反射至第二端口中。单色光再通过第二端口和第三端口输出至第三光纤。最后，单色光通过第三光纤进入视角调控器件。在视角调控器件的调节下，每种单色光可以形成具有多视角的单色图像。人眼接收到多视角的单色图像后，通过大脑的立体合成原理合成为3D单色图像。同时，筛选的单色光具有多种，通过人眼的视觉暂留效应，多种单色光形成的多种3D单色图像最终合成为动态3D彩色显示图像。

本申请通过多种单色光合成为3D显示的彩色图像。单色光的波长一致，经过视角调控器件的调节后不会产生散射，这样，有利于降低成像后出现色差的概率，进而有利于提高显示效果。另外，采用光纤作为信息传输载体，使得3D显示装置的结构更紧凑，进而还有利于实现设备的轻量化。

根据本申请实施例的3D显示装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述光束以三帧为一个筛选周期；

显示第一帧所述光束时，所述调制单元配置为将所述光束筛选为表征第一颜色图像信息的第一颜色光，并将所述第一颜色光反射至所述第二端口；

所述视角调控器件配置为接收来自所述第三光纤的所述第一颜色光，并形成多视角的第一颜色图像；

显示第二帧所述光束时，所述调制单元配置为将所述光束筛选为表征第二颜色图像信息的第二颜色光，并将所述第二颜色光反射至所述第二端口；

所述视角调控器件配置为接收来自所述第三光纤的所述第二颜色光，并形成多视角的第二颜色图像；

显示第三帧所述光束时，所述调制单元配置为将所述光束筛选为表征第三颜色图像信息的第三颜色光，并将所述第三颜色光反射至所述第二端口；

所述视角调控器件配置为接收来自所述第三光纤的所述第三颜色光，并形成多视角的第三颜色图像。

在本申请的一些实施例中，所述调制单元包括设置在所述第二光纤内的光纤光栅、与所述光纤光栅连接的压电陶瓷以及与所述压电陶瓷连接的控制单元，所述控制单元配置为向所述压电陶瓷提供电驱信号，所述压电陶瓷配置为接收所述电驱信号并产生机械形变，以改变所述光纤光栅的栅距。

在本申请的一些实施例中，所述3D显示装置还包括设置在所述光机系统与所述第一光纤之间的光纤准直器。

在本申请的一些实施例中，所述3D显示装置还包括设置在所述光纤准直器与所述第一光纤之间的光学隔离器，所述光学隔离器配置为隔离来自所述传输模组的反射光。

在本申请的一些实施例中，所述光机系统包括图像生成单元，所述图像生成单元包括液晶显示屏、有机发光二级管显示屏、Micro LED显示屏或激光显示器中的一种。

在本申请的一些实施例中，所述光束的帧率大于等于120帧每秒。

在本申请的一些实施例中，所述视角调控器件包括衬底基板以及阵列排布在所述衬底基板上的多个微透镜，所述多个微透镜的拱高不完全相同。

在本申请的一些实施例中，所述微透镜包括球形微透镜或柱形微透镜中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，所述第一光纤、所述第二光纤以及所述第三光纤为单模光纤。

本申请第二方面的实施例提出一种3D显示装置的驱动方法，用于驱动第一方面所述的3D显示装置。驱动方法包括：

提供带有图像信息的光束；

将所述光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光；

接收多种所述单色光，并分别将每种所述单色光形成多视角的单色图像。

根据本申请实施例的3D显示装置的驱动方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述光束的帧率大于等于120帧每秒。

在本申请的一些实施例中，所述将所述光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光的步骤，包括：

每三帧所述光束为一个筛选周期；

提供第一帧光束时，将所述光束筛选为表征第一颜色图像信息的第一颜色光；

提供第二帧光束时，将所述光束筛选为表征第二颜色图像信息的第二颜色光；

提供第三帧光束时，将所述光束筛选为表征第三颜色图像信息的第三颜色光。

在本申请的一些实施例中，所述接收多种所述单色光，并分别将每种所述单色光形成多视角的单色图像的步骤，包括：

接收所述第一颜色光，并形成多视角的第一颜色图像；

接收所述第二颜色光，并形成多视角的第二颜色图像；

接收所述第三颜色光，并形成多视角的第三颜色图像。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例的3D显示装置的结构示意图；

图2为本申请实施例的3D显示装置筛选红光的结构示意图；

图3为本申请实施例的3D显示装置筛选绿光的结构示意图；

图4为本申请实施例的3D显示装置筛选蓝光的结构示意图；

图5为本申请实施例的光纤光栅的结构示意图；

图6为本申请实施例的3D显示装置的驱动方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请第一方面的实施例提出一种3D显示装置10。如图1所示，3D显示装置10包括光机系统100、光纤环形器110、传输模组120、调制单元130以及视角调控器件140。光机系统100配置为发出带有图像信息的光束A。光纤环形器110包括第一端口111、第二端口112和第三端口113。其中，第一端口111至第二端口112的方向为导通状态，逆向(第二端口112至第一端口111的方向)为不导通状态；第二端口112至第三端口113的方向为导通状态，逆向(第三端口113至第二端口112的方向)为不导通状态。传输模组120包括第一光纤121、第二光纤122以及第三光纤123。第一光纤121的一端与光机系统100连接，另一端与第一端口111连接，第一光纤121配置为将光束A传递至第一端口111。第二光纤122与第二端口112连接，第二光纤122配置为接收来自第一端口111的光束A。第三光纤123与第三端口113连接。调制单元130配置为将来自第二光纤122的光束A依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光，并将单色光反射至第二端口112中。第三光纤123配置为接收来自第二端口112的多种单色光。视角调控器件140配置为接收来自第三光纤123的多种单色光，并分别将每种单色光形成多视角的单色图像。

本申请的3D显示装置10可以实现裸眼3D的动态全视差彩色显示。3D显示装置10包括光机系统100、光纤环形器110、传输模组120、调制单元130以及视角调控器件140。光机系统100发出光束A，光束A中含有多种单色图像信息的子颜色光束。传输模组120可以将光束传输入调制单元130。传输模组120包括第一光纤121、第二光纤122以及第三光纤123。通过光纤传输，有利于提高能量利用率，减少光能损耗。调制单元130用于实现对光束的筛选，使光束变为多种单色光。例如，如图1所示，调制单元130将光束A变为第一单色光B1、第二单色光B2和第三单色光B3，并分别将第一单色光B1、第二单色光B2和第三单色光B3反射至第二端口112，再由第二端口112传输至与第三端口113连接的第三光纤123。

视角调控器件140用于将每种单色光转化为多视角的单色图像。也即，通过视角调控器件140，可将一种单色光形成在水平方向和垂直方向上具有视差的多个单色画面，然后通过大脑的立体合成原理将多个单色画面合成为3D单色图像。

传输模组120配合光纤环形器110使用，从而可以实现光线的定向传输。光纤环形器110是一种光学器件。光纤环形器110的信号传输方向是不可逆的，一次只能在一个方向上将光信号从一个端口引导到另一个端口。同时，光信号必须沿着光纤环形器110的指定方向按顺序通过端口。本申请中，光纤环形器110为三端口光纤环形器。其中，第一端口111至第二端口112的方向为导通方向；第二端口112至第三端口113的方向也为导通方向。第二端口112至第一端口111的方向为不导通方向；第三端口113至第二端口112的方向也为不导通方向。

本申请实现3D全视差彩色显示的过程为：传输模组120的第一光纤121的一端连接光机系统100，另一端连接第一端口111，从而使光束A由光机系统100传入第一光纤121，再进入光纤环形器110的第一端口111中。第二光纤122与第二端口112连接，这样，光束A通过第一端口111和第二端口112输出至第二光纤122。第三光纤123与第三端口113连接，调制单元130将第二光纤122中的光束A依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光，并将多种单色光反射至第二端口112中。此时，第二端口112还作为单色光在光纤环形器110的输入端。单色光再通过第二端口112和第三端口113输出至第三光纤123。最后，多种单色光依次通过第三光纤123进入视角调控器件140。在视角调控器件140的调节下，每种单色光可以形成多视角的单色图像。人眼接收到多视角的单色图像后，通过大脑的立体合成原理合成为3D单色图像。同时，筛选的单色光具有多种，再通过人眼的视觉暂留效应，多种单色光形成的3D单色图像最终合成为动态3D彩色显示图像。

本申请通过多种单色光合成为3D显示的彩色图像。单色光的波长一致，经过视角调控器件140的调节后不会产生散射，这样，有利于降低成像后出现色差的概率，进而有利于提高显示效果。另外，采用光纤作为信息传输载体，使得3D显示装置10的结构更紧凑，进而还有利于实现设备的轻量化。

在本申请的一些实施例中，如图2至图4所示，光束以三帧为一个筛选周期。其中，显示第一帧光束A时，调制单元130配置为将光束A筛选为表征第一颜色图像信息的第一颜色光B，并将第一颜色光B反射至第二端口112；

视角调控器件140配置为接收来自第三光纤123的第一颜色光B，并形成多视角的第一颜色图像。

显示第二帧光束A时，调制单元130配置为将光束A筛选为表征第二颜色图像信息的第二颜色光C，并将第二颜色光C反射至第二端口112；

视角调控器件140配置为接收来自第三光纤123的绿光C，并形成多视角的第二颜色图像。

显示第三帧光束A时，调制单元130配置为将光束A筛选为表征第三颜色图像信息的第三颜色光D，并将第三颜色光D反射至第二端口112；

视角调控器件140配置为接收来自第三光纤123的第三颜色光D，并形成多视角的第三颜色图像。

本实施例中，光束A通过调制单元130分别筛选为第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光。光束带有图像信息，且光束以三帧为一个周期。

如图2所示，当显示第一帧光束A1时，带有图像信息的光波由光机系统100射入第一光纤121，经过光纤环形器110后从第二端口112到达调制单元130。调制单元130将光束筛选为第一颜色光波长，并且将第一颜色光B全部反射回第二端口112。第一颜色光B再次通过光纤环形器110的第三端口113传输至第三光纤123，到达视角调控器件140。最后经过视角调控器件140的光学调制后到达人眼。此时，人眼可以看到多视角的第一颜色图像，通过脑部的立体合成原理，多视角的第一颜色图像可形成第一颜色3D图像。

如图3所示，当显示第二帧光束A2时，带有图像信息的光波由光机系统100射入第一光纤121，经过光纤环形器110后从第二端口112到达调制单元130。调制单元130将光束筛选为第二颜色光波长，并且将第二颜色光C全部反射回第二端口112。第二颜色光C再次通过光纤环形器110的第三端口113传输至第三光纤123，到达视角调控器件140。最后经过视角调控器件140的光学调制后到达人眼。此时，人眼可以看到多视角的第二颜色图像，通过脑部的立体合成原理，多视角的第二颜色图像可形成第二颜色3D图像。

如图4所示，当显示第三帧光束A3时，带有图像信息的光波由光机系统100射入第一光纤121，经过光纤环形器110后从第二端口112到达调制单元130。调制单元130将光束筛选为第三颜色光波长，并且将第三颜色光D全部反射回第二端口112。第三颜色光D再次通过光纤环形器110的第三端口113传输至第三光纤123，到达视角调控器件140。最后经过视角调控器件140的光学调制后到达人眼。此时，人眼可以看到多视角的第三颜色图像。通过脑部的立体合成原理，多视角的第三颜色图像可形成第三颜色3D图像。

这样，以三帧为一个周期，人眼分别接收三种3D单色图像即第一颜色3D图像、第二颜色3D图像和第三颜色3D图像。再利用视觉暂留效应，最终形成彩色动态的3D显示。

在一些实施例中，第一颜色包括红色、绿色和蓝色中的一种，第二颜色包括红色、绿色和蓝色中的一种，第三颜色包括红色、绿色和蓝色中的一种，第一颜色、第二颜色和第三颜色不相同。

本申请中，调制单元130是实现光束波筛选的关键器件。在本申请的一些实施例中，如图1所示，调制单元130包括设置在第二光纤122内的光纤光栅124、与光纤光栅124连接的压电陶瓷125以及与压电陶瓷125连接的控制单元126。控制单元126配置为向压电陶瓷125提供电驱信号，压电陶瓷125配置为接收电驱信号并产生机械形变，以改变光纤光栅124的栅距。

本实施例具体说明了调制单元130筛选单色光的原理。光纤光栅124设置在第二光纤122中。如图5所示，为光纤光栅124反射特定波长光的原理示意图。光纤光栅124又称短周期光纤光栅(布拉格光栅)，属于反射型光纤光栅。当一束入射光经过光纤光栅124时，满足光纤光栅布拉格(Bragg)条件的波长将产生反射，不满足光栅布拉格(Bragg)条件的波长光继续沿光纤传输，这样即可实现波长的筛选。例如如图5所示，波长范围从λ0至λ1的入射光进入第二光纤122中，光栅光纤124的反射波长的阈值为λ2，则波长为λ2的光被光栅光纤124反射，剩余波长的光继续沿第二光纤122传输。

进一步地，光纤光栅124的反射波长计算公式为：

λ＝2n_effΛ

其中，n_eff为光纤光栅124的纤芯的有效折射率；Λ为光纤光栅124的周期也即栅距。由上述公式可知，通过改变光纤光栅124的栅距或纤芯的折射率，可使得满足光纤光栅布拉格(Bragg)条件的反射光的波长发生变化。不同波长的光具有不同颜色，这样，通过控制栅距或折射率，可以将光束筛选为多种表征单色图像信息的单色光，并反射至第二端口112中。在一些实施例中，光纤光栅124可在第二光纤122上通过相位掩模法刻蚀制成，该法制作简单、成本低、对精度要求不高。当然，还可通过本领域技术人员已知的其他制作方法制造，在此不做具体限定。

本申请中，压电陶瓷125受到控制单元126的电驱信号而发生机械形变，从而可以改变光纤光栅124的栅距。通过设定不同的栅距，可以决定反射的单色光的波长，进而决定单色光的颜色。例如，当改变光纤光栅124的栅距以使光纤光栅124反射的光线的波长处于400-450nm区间时，反射光即为表征蓝色图像信息的蓝色光。由此，即可通过调制单元130将光束筛选为多种单色光。

在本申请的一些实施例中，如图1所示，3D显示装置10还包括设置在光机系统100与第一光纤121之间的光纤准直器150。光纤准直器150通常是由光纤尾纤与自聚焦透镜精确定位而成，可以将外界平行光耦合至光纤内，本实施例中，光纤准直器150的作用为将光机系统形成的图像耦合至第一光纤121中。这样设置，可以使得光束通过光纤准直器150的准直作用后直接入射到第一光纤121中，降低传输损耗。并且由于光纤准直器150对光线的入射角度不敏感，还有利于降低因对入射角敏感导致视场角受限的状况出现的概率。

在本申请的一些实施例中，如图1所示，3D显示装置10还包括设置在光纤准直器150与第一光纤121之间的光学隔离器160，光学隔离器160配置为隔离来自传输模组120的反射光。这样设置，有利于降低反射光通过传输模组120反射回光机系统100的概率，进而降低光束受到反射光污染的几率，提高显示效果。

光机系统100可发出带有图像信息的光束。在本申请的一些实施例中，光机系统100包括图像生成单元，图像生成单元包括液晶显示屏、有机发光二级管显示屏、Micro LED显示屏或激光显示器中的一种。图像生成单元的作用是生成具有输出图像的光束，通常包括光源、光学膜片和其他一些光学组件。采用上述所述的图像生成单元，技术路线较为成熟，有利于降低3D显示装置10的生产成本。

在本申请的一些实施例中，光束的帧率大于等于120帧每秒。帧率是指光束每秒发出的次数，120帧每秒即意味着每秒会发出120次带有图像信息的光束。帧率会影响到最终合成的3D图像的流畅度和显示效果。由于调制单元130每次只能将光束转化为一种单色光，因此，多次光束的筛选，才能合成一次彩色图像，若光束的帧率过低，则最终形成的彩色图像的流畅度会受到影响。同时，人眼还可能无法通过视觉暂留效应将多种单色图像合成为彩色图像。因此，本实施例的光束的帧率大于等于120帧每秒，从而有利于提高最终呈现的彩色图像的流畅度，最大化利用人眼的视觉暂留效应，进而利于提高显示效果。

在本申请的一些实施例中，视角调控器件140包括衬底基板141以及阵列排布在衬底基板141上的多个微透镜142，多个微透镜142的拱高不完全相同。视角调控器件140包括多个微透镜142。多个微透镜142形成的微透镜阵列可以对光线进行操控，从而实现多样的视角分布特性。具体的，微透镜阵列上的多个微透镜142具有不同的拱高，使得每个微透镜142的焦点也不完全相同，从而可以将一种单色光形成在垂直方向和水平方向上具有视差的多个单色图像。再经过大脑的立体合成原理进行合成，多个单色图像即可合成为3D单色图像。

衬底基板141为玻璃材质。视角调控器件140的制作工艺一般为：首先在衬底基板141的一侧均匀涂覆一定厚度的紫外固化胶，接着对胶体进行部分曝光和显影，光源为单脉冲紫外贝塞尔激光束组成的阵列式光源。然后用空气刀移除多余的紫外胶，再用UV灯继续照射来固化剩余的胶体，就可以形成视角调控器件140。上述的剩余胶体即为多个微透镜142。容易理解的是，可以根据实际曝光的方案，形成不同形状的微透镜阵列，从而达到不同的显示效果。

进一步地，微透镜142包括球形微透镜或柱形微透镜中的至少一种。球形微透镜和柱形微透镜为常见的两种微透镜的形状。这样设置，有利于降低微透镜142的工艺复杂性，以及便于对微透镜阵列进行设计。

在本申请的一些实施例中，第一光纤121、第二光纤122以及第三光纤123为单模光纤。单模光纤的传输损耗、传输色散都比较小。这样设置，有利于减小光线在光纤内部传输过程中造成的色散以及能量损耗，提高筛选出的特定波长光的色纯度，进而提高显示效果。

如图6所示，本申请第二方面的实施例提出一种3D显示装置10的驱动方法，用于驱动第一方面所述的3D显示装置10。驱动方法包括：

提供带有图像信息的光束；

将光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光；

接收多种单色光，并分别将每种单色光形成多视角的单色图像。

本申请的驱动方法用于驱动上述3D显示装置10。其具体过程为：光束A由光机系统100传入第一光纤121，再进入光纤环形器110的第一端口111中。然后，光束A从第二端口112输出至第二光纤122。第三光纤123与第三端口113连接，调制单元130将第二光纤122中的光束A依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光，并将多种单色光反射至第二端口112中。接着，单色光从第二端口112进入，再从第三端口113输出至第三光纤123。最后，多种单色光通过第三光纤123依次进入视角调控器件140。在视角调控器件140的调节下，每种单色光可以形成多视角的单色图像。人眼接收到多视角的单色图像后，通过大脑的立体合成原理合成为3D单色图像。进一步地，由于筛选的单色光具有多种，再通过人眼的视觉暂留效应，多种单色光形成的多种3D单色图像最终合成为动态3D彩色显示图像。本申请通过多种单色光合成为3D显示的彩色图像。单色光的波长一致，经过视角调控器件140的调节后不会产生散射，这样，有利于降低成像后出现色差的概率，进而有利于提高显示效果。另外，采用光纤作为信息传输载体，使得3D显示装置10的结构更紧凑，进而还有利于实现设备的轻量化。

在本申请的一些实施例中，光束的帧率大于等于120帧每秒。这样有利于提高最终呈现的动态显示的彩色图像流畅度，进而利于提高显示效果。

在本申请的一些实施例中，将光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光的步骤，包括：

每三帧光束为一个筛选周期；

提供第一帧光束时，将光束筛选为表征第一颜色图像信息的第一颜色光；

提供第二帧光束时，将光束筛选为表征第二颜色图像信息的第二颜色光；

提供第三帧光束时，将光束筛选为表征第三颜色图像信息的第三颜色光。

以三帧为一个筛选周期，分别依次筛选出多种单色光。这样，有利于提高进入视角调控器件140的光线的纯净度，降低色差产生的概率，提高显示效果。

在本申请的一些实施例中，接收多种单色光，并分别将每种单色光形成多视角的单色图像的步骤，包括：

接收第一颜色光，并形成多视角的第一颜色图像；

接收第二颜色光，并形成多视角的第二颜色图像；

接收第三颜色光，并形成多视角的第三颜色图像。

本实施例中，多种单色光即第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光经过视角调控器件140的光学调制后到达人眼。此时，人眼可以依次看到由多视角的第一颜色图像形成的第一颜色3D图像、由多视角的第二颜色图像形成的第二颜色3D图像以及由多视角的第三颜色图像形成的第三颜色3D图像。最后，利用人眼的视觉暂留效应，即可形成彩色动态的3D显示。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间唯一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (12)

1.一种3D显示装置，其特征在于，包括：

光机系统，所述光机系统配置为发出带有图像信息的光束；

光纤环形器，所述光纤环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述光纤环形器配置为由所述第一端口至所述第二端口的方向为导通状态，由所述第二端口至所述第一端口的方向为不导通状态；所述光纤环形器还配置为由所述第二端口至所述第三端口的方向为导通状态，由所述第三端口至所述第二端口的方向为不导通状态；

传输模组，所述传输模组包括第一光纤、第二光纤以及第三光纤，所述第一光纤的一端与所述光机系统连接，另一端与所述第一端口连接，所述第一光纤配置为将所述光束传递至所述第一端口；

所述第二光纤与所述第二端口连接，所述第二光纤配置为接收来自所述第一端口的光束；

所述第三光纤与所述第三端口连接；

调制单元，所述调制单元配置为将所述第二光纤中的所述光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光，并将所述单色光反射至所述第二端口中，所述调制单元包括设置在所述第二光纤内的光纤光栅、与所述光纤光栅连接的压电陶瓷以及与所述压电陶瓷连接的控制单元，所述控制单元配置为向所述压电陶瓷提供电驱信号，所述压电陶瓷配置为接收所述电驱信号并产生机械形变，以改变所述光纤光栅的栅距；所述第三光纤配置为接收来自所述第二端口的多种所述单色光；以及

视角调控器件，所述视角调控器件配置为接收来自所述第三光纤的多种所述单色光，并分别将每种所述单色光形成多视角的单色图像。

2.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述光束以三帧为一个筛选周期；

显示第一帧所述光束时，所述调制单元配置为将所述光束筛选为表征第一颜色图像信息的第一颜色光，并将所述第一颜色光反射至所述第二端口；

所述视角调控器件配置为接收来自所述第三光纤的所述第一颜色光，并形成多视角的第一颜色图像；

显示第二帧所述光束时，所述调制单元配置为将所述光束筛选为表征第二颜色图像信息的第二颜色光，并将所述第二颜色光反射至所述第二端口；

所述视角调控器件配置为接收来自所述第三光纤的所述第二颜色光，并形成多视角的第二颜色图像；

显示第三帧所述光束时，所述调制单元配置为将所述光束筛选为表征第三颜色图像信息的第三颜色光，并将所述第三颜色光反射至所述第二端口；

所述视角调控器件配置为接收来自所述第三光纤的所述第三颜色光，并形成多视角的第三颜色图像。

3.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述3D显示装置还包括设置在所述光机系统与所述第一光纤之间的光纤准直器。

4.根据权利要求3所述的3D显示装置，其特征在于，所述3D显示装置还包括设置在所述光纤准直器与所述第一光纤之间的光学隔离器，所述光学隔离器配置为隔离来自所述传输模组的反射光。

5.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述光机系统包括图像生成单元，所述图像生成单元包括液晶显示屏、有机发光二级管显示屏、Micro LED显示屏或激光显示器中的一种。

6.根据权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述光束的帧率大于等于120帧每秒。

7.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述视角调控器件包括衬底基板以及阵列排布在所述衬底基板上的多个微透镜，所述多个微透镜的拱高不完全相同。

8.根据权利要求7所述的3D显示装置，其特征在于，所述微透镜包括球形微透镜或柱形微透镜中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一光纤、所述第二光纤以及所述第三光纤为单模光纤。

10.一种3D显示装置的驱动方法，用于驱动权利要求1至9中任一项所述的3D显示装置，其特征在于，包括：

提供带有图像信息的光束；

将所述光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光；

接收多种所述单色光，并分别将每种所述单色光形成多视角的单色图像；

所述将所述光束依次筛选为多种表征单色图像信息的单色光的步骤，包括：

每三帧所述光束为一个筛选周期；

提供第一帧光束时，将所述光束筛选为表征第一颜色图像信息的第一颜色光；

提供第二帧光束时，将所述光束筛选为表征第二颜色图像信息的第二颜色光；

提供第三帧光束时，将所述光束筛选为表征第三颜色图像信息的第三颜色光。

11.根据权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，所述光束的帧率大于等于120帧每秒。

12.根据权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，所述接收多种所述单色光，并分别将每种所述单色光形成多视角的单色图像的步骤，包括：

接收所述第一颜色光，并形成多视角的第一颜色图像；

接收所述第二颜色光，并形成多视角的第二颜色图像；

接收所述第三颜色光，并形成多视角的第三颜色图像。