CN201796190U

CN201796190U - 3d眼镜

Info

Publication number: CN201796190U
Application number: CN2010202250615U
Authority: CN
Inventors: 陈小军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-06-13
Filing date: 2010-06-13
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2020-06-13

Abstract

本实用新型涉及一种3D眼镜，包括第一镜片和第二镜片，所述第一镜片和第二镜片上均设有干涉滤光片，所述第一镜片上的干涉滤光片只能透过RGB的1色，所述第二镜片上的干涉滤光片只能透过RGB其余的1色或2色。通过干涉滤光片在3D眼镜的应用，可以将显示系统的光源及分光系统调整的更纯更独立，以利于分色3D影像的左右影像信息的独立加载，成本低。

Description

3D眼镜

技术领域

本实用新型属于3D成像领域，尤其涉及一种设有干涉滤光片的3D眼镜。

背景技术

3D显示是利用人两眼看到的存在略微差异的图像重建出深度的感觉。3D图像包含了这两幅略有差别的图像(一幅进入左眼，一幅进入右眼)，双眼视觉通道加工和传递双眼获得的视觉信息，通过大脑将这两幅有差别的图像合成为一幅具有空间深度和维度信息的图像。正是由于大脑的图像融合机能，使我们“看到”物体在空间的景象。

现有的3D成像技术主要有以下几种：

一、色差式3D技术：也称为分色立体成像技术，是最早出现3D显示技术，从技术层面上来看也是最为初级的一种3D效果显示方法，这种3D显示的辅助设备只需购买一付红青(红淡蓝)色差眼镜就可以了。成本也最为低廉。

色差式3D技术是用两台不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。用肉眼观看的话会呈现模糊的重影图像，只有通过对应的红蓝等立体眼镜才可以看到立体效果，就是对色彩进行红色和蓝色的过滤，红色的影像通过红色镜片蓝色通过蓝色镜片，两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。

色差式3D技术难度低，成本低廉，但是3D眼镜是用吸收式滤光片，滤色不彻底，所以总存在重影问题；滤色镜片单色光透过率大约在 10％～30％，观看亮度低；滤色镜片对各波段滤色比例不均衡，会引起色彩的变化。

二、快门式3D技术：快门式3D技术主要是通过提高画面的快速刷新率(至少要达到120Hz)来实现3D效果，属于主动式3D技术。当3D信号输入到显示设备(诸如、投影机等)后，120Hz的图像便以帧序列的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器将这些帧信号传输出去，负责接收的3D眼镜在刷新同步实现左右眼观看对应的图像，并且保持与2D视像相同的帧数，观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生立体纵深感，便观看到立体影像。

快门式3D技术在电脑和投影机行业已经成了3D技术的代名词。但是快门式3D技术需要刷新率至少达120HZ，及红外信号同步装置，使整个显示设备价格上升，技术难度也大增；而且3D快门眼镜是两个液晶板，价格昂贵，很多消费者难以接受。

三、偏光式：偏光式3D也叫偏振式3D技术，属于被动式3D技术，眼镜价格也较为便宜，目前3D电影院等大多采用的是偏光式3D技术。和快门式3D技术一样，偏光式3D也细分出了很多种类，比如应用于投影机行业的偏光式3D需要两台以上性能参数完全相同的投影机才能实现3D效果，而应用于电视行业的偏光式3D技术则需要画面具有240Hz或者480Hz以上的刷新率，从实现的方式二者也存在很多差别。偏光式眼镜价格低廉，3D效果出色，市场份额大，但是观看时头的左右摆动，会出现重影。安装调试繁琐，影院投资成本大；在电视应用技术难度太大，成本高。

四、裸眼式3D技术：裸眼式3D技术大多处于研发阶段，并且主要应用在工业商用显示市场，所以大众消费者接触的不多。

有鉴于此，有必要提供一种新型的3D成像系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型解决的技术问题是提供一种分光更纯的3D眼镜。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种3D眼镜，包括第一镜片和第二镜片，其中，所述第一镜片和第二镜片上均设有干涉滤光片，所述第一镜片上的干涉滤光片只能透过RGB的1色，所述第二镜片上的干涉滤光片只能透过RGB其余的1色或2色。

进一步地，所述第一镜片上的干涉滤光片允许透过第一波长范围的光，所述第二镜片上的干涉滤光片允许透过第二波长范围的光，所述第一波长范围和第二波长范围无重叠。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：3D眼镜中设有干涉滤光片，亮度高，无重影，成本低。

附图说明

图1所示为本实用新型3D眼镜的示意图；

图2所示为本实用新型合成分色3D影像的流程图；

图3所示为本实用新型将分色3D影像投影的示意图

图4所示为本实用新型实现3D成像的流程图；

图5所示为本实用新型实现真彩色3D成像的流程图；

图6所示为本实用新型六带通色轮的示意图；

图7所示为本实用新型六带通色轮在整个可见光区域的滤色曲线；

图8所示为本实用新型利用LCD液晶投影机实现3D影像投影示意图。

具体实施方式

本实用新型涉及一种3D成像系统，包括彩色显示装置和3D眼镜。在拍摄3D影像中还需要立体摄像机，立体摄像机包括第一影像摄像机和第二影像摄像机两台摄像机，3D眼镜上设有滤色装置。所述两台摄像机在拍摄3D影像时分别从不同视角进行拍摄，其中第一影像摄像机拍摄获得的影像被存储为左影像，第二影像摄像机拍摄获得的影像被存储为右影像，左影像和右影像被叠加后便合成为一幅3D的影像。所述3D影像经过立体投影机投影被3D眼镜接收，3D眼镜通过滤色装置使得左影像透过设于左眼前方的滤色装置，右影像透过右眼前方的滤色装置，从而使得人的左眼和右眼分别接收到不同的左影像和右影像并在人的脑中合成并呈现3D效果。

本实用新型的3D成像系统，在立体摄像机、彩色显示装置和3D眼镜中至少一个设有干涉滤光片的滤色装置，干涉滤光片分色更纯，并且可通过对波长截止点的控制使其只能透过RGB特定波段的颜色，立体摄像机上设置干涉滤光片，可以选择透过至少两段波长范围无重叠的光，使得分色更独立。

如图1所示为本实用新型3D眼镜的示意图，3D眼镜10包括第一镜片11和第二镜片12，在第一镜片11和第二镜片12上分别设有干涉滤光片，其中第一镜片11上的干涉滤光片可以透过RGB的1色，第二镜片12上的干涉滤光片可以透过RGB其余的1色或2色。所述第一镜片11上的干涉滤光片可允许第一波长范围的光透过，所述第二镜片12上的干涉滤光片可允许第二波长范围的光透过，第一波长范围与第二波长范围相互独立无重叠。

立体拍摄中，需要第一影像摄像机和第二影像摄像机两台摄像机，两台立体摄像机的镜头上均设有干涉滤光片，其中第一影像摄像机上的干涉滤光片只允许透过RGB中1色，第二影像摄像机上的干涉滤光片只允许透过RGB其余的1色或2色(也可以第二影像摄像机上的干涉滤光片只允许透过RGB中1色，第一影像摄像机上的干涉滤光片只允许透过RGB其余的1色或2色)。

在彩色显示装置的显示屏上设置干涉滤光片，可对图像的RGB三色的波长进行选择截取和透过，并使得透过的光至少为两段无重叠的波长范围，即可以使得透过的光为3段波长范围无重叠的R、G、B三色；也可以使得透过的光为分属于两波长范围无重叠的波段，其中一波段截取RGB1色，另一波段截取其余RGB1色或2色。

彩色显示装置中还包括立体投影机，在投影机的光源前方设置只能透过RGB的1色或2色的干涉滤光片，可以将3D影像经过干涉滤光片过滤投影出2D的影像。

3D成像系统中的滤光装置采用干涉滤光片可以将显示系统的光源及分光系统调整的更纯更独立，以利于分色3D影像的左右影像信息的独立加载，而且可以在任一波长处进行截至/导通，对分色3D影像的左右影像色彩独立的导通/截至，不仅减少/消除重影现象，而且增加了亮度。

如图2所示为本实用新型利用立体摄像机合成分色3D影像的流程图，包括通过不同视角对实景进行拍摄的第一影像摄像机和第二影像摄像机两台摄像机，本实用新型中在两台立体摄像机的镜头上均设有干涉滤光片，其中第一影像摄像机上的干涉滤光片只允许透过RGB中1色，第二影像摄像机上的干涉滤光片只允许透过RGB其余的1色或2色。

利用设有干涉滤光片的第一影像摄像机和第二影像摄像机进行合成3D影像的方法如下：

第一步，第一影像摄像机以第一视角撷取影像，第二影像摄像机以第二视角撷取影像；

第二步，第一影像摄像机撷取的影像经过干涉滤光片过滤后存储为RGB1色的左影像，第二影像摄像机撷取的影像经过干涉滤光片过滤后存储为其余RGB1色或2色的右影像；

第三步，左影像和右影像叠加成分色3D影像。

立体摄影机的滤色装置为干涉滤光片，可以使透过的色彩亮度更好，色彩更纯。

如图3所示为将所述分色3D影像投影的示意图，包括一个高速旋转的RGB三色轮200，所述高速旋转的RGB三色轮可对RGB三色独立完全分开，即可透过3个波长范围无重叠的光。

将分色3D影像投影的方法如下：

第一步，分色3D影像经光源100投影至高速旋转的RGB三色轮；

第二步，高速旋转的RGB三色轮将3D影像过滤成波长范围无重叠的左影像和右影像；

第三步，DMD微镜300将左影像和右影像输出至镜头400。

彩色显示装置中的干涉滤光片，通过对截止点的选取，使得RGB3色的光显示控制为波长范围独立的光，这样就左右影像的色彩不串线，避免了重影。

如图4所示为利用所述立体投影机投影3D影像的流程图。所述立体投影机包括投影3D影像的第一投影机和第二投影机，在两台立体投影机镜头上分别设置有干涉滤光片，其中第一投影机上的干涉滤光片只允许透过RGB中1色，第二投影机上的干涉滤光片只允许透过RGB其余的1色或2色(也可以第二投影机上的干涉滤光片只允许透过RGB中1色，第一投影机上的干涉滤光片只允许透过RGB其余的1色或2色)。立体投影机上的干涉滤光片，可将3D影像过滤成2D的左影像或右影像。

利用设有干涉滤光片的第一投影机和第二投影机投影3D影像的方法如下：

第一步，第一投影机和第二投影机分别对3D影像进行投影；

第二步，第一投影机上的干涉滤光片对3D影像过滤并投影出RGB1色的左影像，第二投影机上的干涉滤光片对3D影像过滤并投影出其余RGB1色或2色的右影像；

第三步，左影像和右影像被3D眼镜接收，其中，左影像波段透过3D眼镜第一镜片的干涉滤光片进入左眼，并被第二镜片上的干涉滤光片截止，右影像波段透过3D眼镜第二镜片的干涉滤光片进入右眼，并被第一镜片的干涉滤光片截止。

第四步，左影像和右影像在人脑中叠加合成，呈现3D效果。

如图5所示为利用所述立体投影机投影真彩色3D影像的流程图，真彩色3D影像包括RGB3色的左影像和RGB3色的右影像，RGB3色的左影像包括左红、左蓝和左绿三色，RGB3色的右影像包括右红、右蓝和右绿三色。其中立体投影机中的干涉滤光片由六片干涉滤光片组成，并设置在一可转动的六带通色轮上，所述六片干涉滤光片分别可透过波长范围无重叠的光，包括2片相邻且允许透过不同波长范围红光的干涉滤光片、2片相邻且允许透过不同波长范围绿光的干涉滤光片以及2片相邻且允许透过不同波长范围蓝光的干涉滤光片。如图6所示为本实用新型六带通色轮的示意图，六片干涉滤光片在六带通色轮上设置为一圈，并只允许分别透过左红、左蓝、左绿、右红、右蓝和右绿六个不同波段的影像。图7所示六带通色轮在整个可见光区域的滤色曲线，在转动过程中六带通色轮可依序透过左红、右红、左蓝、右蓝、左绿和右绿的波段颜色。

本实用新型还提供一种配合所述六带通色轮的左右三带通分色3D眼镜，包括第一镜片和第二镜片，其中第一镜片上设有仅透过左红、左蓝和左绿三个不同波段的干涉滤光镜，第二镜片上设有仅透过右红、右蓝和右绿三个不同波段的干涉滤光镜，即第一镜片上干涉滤光片只能透过左影像，第二镜片上干涉滤光片只能透过右影像。所述左右三带通分色3D眼镜可将透过六带通色轮的6个不同波段的影像通过第一镜片和第二镜片上的干涉滤光片进行筛选透过，最终在脑中呈现真彩色3D效果。所述左红、左蓝、左绿、右红、右蓝和右绿所属的波长范围无重叠。

利用设有六带通色轮的立体投影机投影真彩色3D影像的方法如下：

第一步，用六带通色轮将真彩色3D影像分成两组波段独立的红绿蓝，一组显示真彩色3D影像的左影像，另一组显示真彩色3D影像的右影像。

第二步，然后通过两片三带通的分光3D眼镜接收，第一镜片的三带通让显示左影像的一组红绿蓝波段通过，显示右影像的一组红绿蓝波段截止；

同样第二镜片的三带通分光设计，让显示右影像的一组红绿蓝波段通过，显示左影像的一组红绿蓝波段截止；

真彩色3D成像方法也可以这样实现：光源为六色的激光光源，分别将RGB三色的左影像和RGB三色的右影像直接输出至左右三带通分色3D眼镜。

如图8所示为利用设有干涉滤光片的LCD液晶投影机实现3D影像投影的示意图，所述LCD液晶投影机包括光源1、干涉滤光片3和6、反射镜2、4、7和8以及彩色显示装置5，干涉滤光片可投射完全独立波段的光。

利用设有干涉滤光片的LCD液晶投影机的3D影像投影方法如下：

第一步，反射镜2将光源1投影的3D影像反射到干涉滤光片3；

第二步，干涉滤光片3将RGB的1色透过并通过反射镜4反射至彩色显示装置5，其余RGB的2色被干涉滤光片3反射到干涉滤光片6；

第三步，干涉滤光片6将其余RGB的2色中的1色透过并传输至彩色显示装置5，将另1色反射到反射镜7并最终通过反射镜8反射至彩色显示装置5。

进一步地，本实用新型也可在LCD液晶投影机光源1出射的前方设置六带通色轮或者两个三带通色轮，所述两个三带通色轮由两部分组成，每部分呈半圆形并可分别通过含RGB3色的左影像和RGB3色的右影像，两个三带通色轮依序可透过左红、左蓝、左绿、右红、右蓝和右绿。

干涉滤光片在3D设备中应用，可将显示系统的光源及分光系统调整的更纯更独立，以利于分色3D影像的左右影像信息的独立加载；干涉滤光片也可以在任一波长处进行截至/导通，对分色3D影像的左右影像色彩独立的导通/截至，不仅减少/消除重影现象，而且提高了亮度，保持原图像真彩色色彩不变，而且应用干涉滤光片的3D设备成本便宜，观看时头无需左右摆动。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种3D眼镜，包括第一镜片和第二镜片，其特征在于：所述第一镜片和第二镜片上均设有干涉滤光片，所述第一镜片上的干涉滤光片只能透过RGB的1色，所述第二镜片上的干涉滤光片只能透过RGB其余的1色或2色。

2.根据权利要求1所述的3D眼镜，其特征在于：所述第一镜片上的干涉滤光片允许透过第一波长范围的光，所述第二镜片上的干涉滤光片允许透过第二波长范围的光，所述第一波长范围和第二波长范围无重叠。