专利名称：一种三维立体显示系统及方法
技术领域：
本发明属于多媒体技术领域，具体涉及一种三维立体显示系统及方法。
背景技术：
随着多媒体技术的不断发展，用户对多媒体的要求也越来越高，希望能够体验更 加流畅的物体的3D立体显示。人的肉眼在观看物体时，两只肉睛分别从两个角度来观看物体的，由于角度不同， 看到的两幅画面有细微的差别，大脑将肉眼看到的两幅画面混合成一幅完整的画面，并根 据它们的差别来感知空间信息，进而产生三维立体的视觉效果。在多媒体技术领域，三维立体显示技术的种类非常多，应用比较多的主要包括分 色、分光、分时和光栅四种技术。在分色技术中，主要是利用互补色原理，将一个带有视差的二维图像进行分色处 理观看者使用一个双色眼镜，观看这个分色处理过的图像时，让观看对象的部分色光进入 左眼，另一部分色光进入右眼，经双眼汇合后，产生立体视觉。在分光技术中，主要是利用偏光滤镜或偏光片区分左右眼图像让0度的偏振光 只进入右眼，90度的偏振光只进入左眼，(当然也可用45度和135度的偏振光搭配，此处不 一一列举)，两种偏振光分别搭载着两套画面，观看者须带上专用的偏光眼镜，眼镜的两片 镜片由偏光滤镜或偏光片制成，分别可以让0度和90度的偏振光通过，这样就完成了第二 次过滤，进而产生立体视觉。在分时技术中，主要是将两套画面依次播放，例如显示器奇数帧播放左眼画面，同 时用专用的眼镜遮住观看者的右眼，偶数帧播放右眼画面，并遮住观看者的左眼。按照上述 方法将两套画面以极快的速度切换，在人眼视觉暂留特性的作用下就合成了连续的画面， 进而产生立体视觉。在光栅技术中，主要是将屏幕划分成一条条垂直方向上的栅条，栅条交错显示左 眼和右眼的画面，如1、3、5...显示左眼画面，2、4、6...显示右眼画面。然后在屏幕和观众 之间设一层“视差障碍”，它也是由垂直方向上的栅条组成的，对于液晶这类有背光结构的 LED显示器来说，视察障碍也可设在背光板和液晶板之间。除了上述的几种流行的视觉立体显示技术以外，还有一种方法就是通过旋光组件 控制光的偏振状态的转换，从而实现立体显示。这种旋光组件可以是液晶光阀或其它旋光 器件。以液晶光阀为例，请参阅图1的液晶电控旋光装置，该图1为液晶盒玻璃基板未加 电状态光线经偏光板1Γ变成垂直振动的线偏振光，线偏振光经过液晶盒玻璃基板 12'，在未加电场状态下，具有垂直偏振方向的偏振光经过液晶分子121'扭转，转变成水 平振动的偏振光，从液晶盒玻璃基板12'出射；请参阅图2，该图2为液晶盒玻璃基板12'加电状态
液晶分子121'在电场作用下，垂直有序排列，具有垂直偏振方向的偏振光经过液 晶分子121'层依然沿垂直方向振动。将上述液晶电控旋光装置安装在显示器图像出射端，通过控制液晶组件的电场开 关，可以使显示器相邻帧序列的图像出射光偏振状态不同，通过佩戴左右眼偏振方向相互 垂直的偏光眼镜(请参阅图3)，使得左右眼看到差异化图像视频，从而实现立体显示效果。但是，上述通过旋光组件控制光的偏振状态的转换的方法的一个重要的缺点就是 由于采用左右眼区分线性偏振光方法，所产生的立体视觉效果容易导致窜扰现象的发生， 特别是左右眼晃动或者转动一定角度的时候，图像串扰现象更加明显。如何解决使用左右眼区分线性偏振光所产生的立体视觉效果造成窜扰现象的问 题，是多媒体技术领域研究的方向之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三维立体显示系统，旨在解决使用左右眼区分线性偏 振光所产生的立体视觉效果造成窜扰现象的问题。本发明实施例是这样实现的，一种三维立体显示系统，所述系统包括一偏光组件 以及一偏光眼镜，其中所述偏光组件包括偏光板、液晶盒以及第一波长延迟片，其中，所述偏光板，用于将入射其中的帧图像光线转变成偏振光；所述液晶盒，用于交替的改变入射其中的帧图像光线的状态，使相邻两帧图像的 偏振光状态相互垂直；所述第一波长延迟片，用于将所述液晶盒的偏振光转换成圆偏振光；所述偏光眼镜沿光线的行进方向依次贴附有偏光片及第二波长延迟片，用户根据 所述偏光眼镜观看经所述偏光组件处理的光线。本发明实施例的还一目的在于提供一种物体的立体显示方法，所述方法包括以下 步骤偏光板将入射其中的帧图像光线转变成偏振光；液晶盒根据其加电状态，交替的改变入射其中的帧图像光线的状态，使相邻两帧 图像的偏振光状态相互垂直；第一波长延迟片将所述液晶盒出射的偏振光转换成圆偏振光；偏光眼镜将经所述第一波长延迟片转换后的圆偏振光进行转换，供用户观看，其 中，所述偏光眼镜贴附有偏光片，所述偏光片帖附有第二波长延迟片。本发明实施例通过在偏光组件设置第一波长延迟片，将偏振光转变为圆偏振光， 并在本发明实施例的偏光眼镜中设置第二波长延迟片，与第一波长延迟片相互对应，用户 通过该偏光眼镜观看经偏光组件处理的光线，使得用户能够体验三维的立体显示，推动了 多媒体技术的发展。
图1为现有技术中三维立体显示系统的结构图之一；图2为现有技术中三维立体显示系统的结构图之二 ；图3为现有技术中的偏光眼镜偏光方向示意图4为本发明实施例提供的三维立体显示系统结构图之一；图5为本发明实施例提供的三维立体显示系统结构图之二 ；图6为本发明实施例提供的偏光眼镜的侧视结构图；图7为本发明实施例提供的偏光眼镜的左右眼的偏光角度示意图；图8为本发明实施例提供的三维立体显示方法的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。本发明实施例提供的三维立体显示系统包括有偏光组件以及偏光眼镜。图4示出了本发明实施例提供的三维立体显示系统中偏光组件的结构之一。所述偏光组件包括偏光板11、液晶盒12以及第一波长延迟片13。在具体实施过程中，光线自右向左入射，入射光线经过垂直方向的偏光板11转变 成沿垂直振动的偏振光；当然，此处是以偏光片11为垂直方向为例进行说明的，在具体实 施过程中，也可以是其他的方向。在液晶盒12未加电场情况下，沿垂直振动的偏振光经液晶盒12内的液晶分子121 的扭转转变成沿水平方向振动的偏振光；沿水平振动的偏振光经过第一波长延迟片13转 变成左旋或右旋的圆偏振光。在液晶盒12加电场情况下，由于液晶盒12两侧基板加载电场，液晶分子121沿垂 直方向排列，沿垂直振动的偏振光经液晶分子121的扭转后，其偏振状态不发生转变，仍为 沿垂直振动的偏振光；沿垂直振动的偏振光经过第一波长延迟片13转变成右旋或左旋的 圆偏振光。优选的，所述第一波长延迟片13为四分之一波长。其中，所述第一波长延迟片13 不局限四分之一波长，可以是四分之一波长的奇数倍，如四分之三、四分之七的波长等。在具体实施过程中，第一波长延迟片13的光轴与经液晶盒12出射的偏振光的偏 光轴成45度或者135度夹角，使得从液晶盒12出射的偏振光转变成圆偏振光。之后，可以将圆偏振光投射到屏幕或者其他地方，供用户观看。本发明实施例还提供一偏光眼镜，通过本发明实施例提供的偏光眼镜，用户能进 一步的体验三维立体显示技术。其中，请参阅图6，本发明实施例提供的偏光眼镜的镜片61贴附有偏光片62，所述 偏光片62上帖附有第二波长延迟片63。在具体实施过程中，本发明实施例提供的偏光眼镜的左眼镜和右眼镜上贴附的偏 光片62和第二波长延迟片63的光轴角度关系如图7所示左眼镜片上贴附的偏光片71与右眼镜片贴附的偏光片73的偏光轴相互垂直；而且，贴附于左眼镜片的偏光片71上的第二波长延迟片72的光轴与该偏光片71 的偏光轴成45度夹角；贴附于右眼镜片的偏光片73上的第二波长延迟片74的光轴与该偏 光片73的偏光轴成45度或者135度夹角。将本发明实施例提供的三维立体显示系统中的偏光组件安装在显示器图像出射 端，通过控制液晶盒12的电场开关，可以使显示器相邻帧序列的图像出射光偏振状态不同，通过佩戴本发明实施例提供的偏光眼镜，使得左右眼看到差异化图像视频，从而实现立 体显示效果，而且，由于最后转换为圆偏振光，从而杜绝了窜扰现象的发生。图8示出了本发明实施例提供的三维立体显示方法的流程。在步骤S801中，偏光板将入射的帧图像光线转变成偏振光；在步骤S802中，液晶盒根据其加电状态，交替的改变入射其中的帧图像光线的状 态，使相邻两帧图像的偏振光状态相互垂直；其中，液晶盒在未加电场情况下，沿垂直振动的偏振光经液晶分子的扭转转变成 沿水平振动的偏振光；液晶盒在加电场情况下，由于液晶盒两侧基板加载电场，液晶沿垂直方向排列，沿 垂直振动的偏振光经液晶分子后，其偏振状态不发生转变，仍为沿垂直振动的偏振光。在步骤S803中，第一波长延迟片将所述液晶盒出射的偏振光转换成圆偏振光；优选的，所述第一波长延迟片的光轴与经所述液晶盒出射的偏振光的偏光轴成45 度或者135度夹角。在步骤S804中，所述偏光眼镜将经所述第一波长延迟片转换后的圆偏振光进行 转换，供用户观看，其中，所述偏光眼镜贴附有偏光片，所述偏光片帖附有第二波长延迟片。具体的偏光眼镜以及偏光组件的工作原理在上文已述，此处不再赘述。优选的，所述偏光眼镜的两只镜片上贴附的偏光片的偏光轴相互垂直。优选的，所述贴附于偏光眼镜偏光片上的第二波长延迟片的光轴与所述偏光片的 光轴成45度或者135度夹角。优选的，所述第一波长延迟片为四分之一的波长，或者为四分之一波长的奇数倍， 所述第二波长延迟片的波长与所述第一波长延迟片相互对应。本发明实施例通过在偏光组件设置第一波长延迟片，将偏振光转变为圆偏振光， 并在本发明实施例的偏光眼镜中设置第二波长延迟片，与第一波长延迟片相互对应，用户 通过该偏光眼镜观看经偏光组件处理的光线，使得用户能够体验三维的立体显示，推动了 多媒体技术的发展。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种三维立体显示系统，其特征在于，所述系统包括一偏光组件以及一偏光眼镜，所 述偏光组件包括偏光板、液晶盒以及第一波长延迟片，其中，所述偏光板，用于将入射其中的帧图像光线转变成偏振光；所述液晶盒，用于交替的改变入射其中的帧图像光线的状态，使相邻两帧图像的偏振 光状态相互垂直；所述第一波长延迟片，用于将所述液晶盒的偏振光转换成圆偏振光；所述偏光眼镜沿光线的行进方向依次贴附有偏光片及第二波长延迟片，用户根据所述 偏光眼镜观看经所述偏光组件处理的光线。
2.如权利要求1所述的三维立体显示系统，其特征在于，所述波长延迟片为四分之一 的波长，或者为四分之一波长的奇数倍。
3.如权利要求1所述的三维立体显示系统，其特征在于，所述第一波长延迟片的光轴 与经所述液晶盒玻璃基板出射的偏振光的偏光轴成45度或者135度夹角。
4.如权利要求1所述的三维立体显示系统，其特征在于，所述贴附于偏光眼镜偏光片 上的第二波长延迟片的光轴与所述偏光片的光轴成45度或者135度夹角。
5.如权利要求1所述的三维立体显示系统，其特征在于，所述偏光眼镜的两只镜片上 贴附的偏光片的偏光轴相互垂直。
6.一种三维立体显示方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤偏光板将入射其中的帧图像光线转变成偏振光；液晶盒根据其加电状态，交替的改变入射其中的帧图像光线的状态，使相邻两帧图像 的偏振光状态相互垂直；第一波长延迟片将所述液晶盒出射的偏振光转换成圆偏振光；偏光眼镜将经所述第一波长延迟片转换后的圆偏振光进行转换，供用户观看，其中，所 述偏光眼镜贴附有偏光片，所述偏光片帖附有第二波长延迟片。
7.如权利要求6所述的三维立体显示方法，其特征在于，所述波长延迟片为四分之一 的波长，或者为四分之一波长的奇数倍。
8.如权利要求6所述的三维立体显示方法，其特征在于，所述第一波长延迟片的光轴 与经所述液晶盒玻璃基板出射的偏振光的偏光轴成45度或者135度夹角。
9.如权利要求6所述的三维立体显示方法，其特征在于，所述贴附于偏光眼镜偏光片 上的第二波长延迟片的光轴与所述偏光片的光轴成45度或者135度夹角。
10.如权利要求6所述的三维立体显示方法，其特征在于，所述偏光眼镜的两只镜片上 贴附的偏光片的偏光轴相互垂直。
全文摘要
本发明属于多媒体技术领域，公开了一种三维立体显示系统及方法，所述系统包括一偏光组件以及一偏光眼镜，所述偏光组件包括偏光板、液晶盒以及第一波长延迟片，其中，所述偏光板，用于将入射其中的帧图像光线转变成偏振光；所述液晶盒，用于交替的改变入射其中的帧图像光线的状态，使相邻两帧图像的偏振光状态相互垂直；所述第一波长延迟片，用于将所述液晶盒的偏振光转换成圆偏振光；所述偏光眼镜沿光线的行进方向依次贴附有偏光片及第二波长延迟片，用户根据所述偏光眼镜观看经所述偏光组件处理的光线。本发明解决了现有的三维立体显示技术中窜扰现象的问题，使得用户能够更好的体验三维的立体显示。
文档编号G02C7/12GK102087419SQ20091018871
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者付东, 孙贤文, 谢相伟 申请人:Tcl集团股份有限公司