3D眼镜及3D显示系统的制作方法

文档序号:12033751阅读:249来源:国知局
3D眼镜及3D显示系统的制作方法与工艺

本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种3d眼镜及3d显示系统。



背景技术:

相比二维(英文:twodimensions;简称:2d)图像,三维(英文:threedimensions;简称:3d)图像更加立体逼真,让观众有身临其境的感觉。目前,主要采用3d眼镜来观看3d图像。

相关技术中,3d眼镜包括3d镜片、电源组件和控制组件,3d镜片包括相对设置的第一基板和第二基板,以及位于第一基板与第二基板之间的液晶层,第一基板靠近液晶层的一侧设置有第一电极,第二基板靠近液晶层的一侧设置第二电极,第一电极和第二电极分别与电源组件连接,且电源组件与控制组件连接,控制组件用于控制电源组件向第一电极和第二电极施加电压,使液晶层中的液晶分子偏转,进而使光线透过液晶层从3d镜片射出,控制组件还用于控制电源组件切换施加在第一电极和第二电极上的电压的极性,使从3d镜片射出的光线发生偏转,从而使射入左眼的光线与射入右眼的光线存在偏差,左眼观看到的左眼图像与右眼观看到的右眼图像在时间上存在偏差,人的大脑根据左眼图像和右眼图像得到3d图像。

在实现本发明的过程中,发明人发现相关技术至少存在以下问题:相关技术中的3d眼镜包括3d镜片、电源组件和控制组件,且需要控制电源组件向3d镜片施加电压,因此,3d眼镜的成本较高。



技术实现要素:

为了解决3d眼镜的成本较高的问题,本发明提供一种3d眼镜及3d显示系统。所述技术方案如下:

第一方面,提供一种3d眼镜,所述3d眼镜包括:偏光组件和滤光组件,

所述滤光组件设置在所述偏光组件的出光面所在侧;

所述偏光组件包括多个光子晶体,所述多个光子晶体中的每个光子晶体能够对射入所述每个光子晶体的不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行反射,使所述预设颜色的光线发生偏转,以使从所述偏光组件射入所述滤光组件的所述不同颜色的光线存在光程差;

所述滤光组件包括两个滤光片,所述两个滤光片中的一个滤光片能够对所述不同颜色的光线中的所述预设颜色的光线进行滤光,另一个滤光片能够对所述不同颜色的光线中除所述预设颜色的光线之外的光线进行滤光。

可选地,所述偏光组件还包括:透光载体,所述多个光子晶体阵列排布在所述透光载体上,且所述多个光子晶体中的每个光子晶体的表面与所述透光载体的底面所在平面之间存在夹角。

可选地,所述多个光子晶体中的每个光子晶体的表面与所述透光载体的底面所在平面之间的夹角的度数为45度。

可选地,所述不同颜色的光线包括三种颜色的光线,所述预设颜色的光线包括所述三种颜色的光线中的一种或两种颜色的光线。

可选地,所述三种颜色的光线包括:红色光线、绿色光线和蓝色光线,所述预设颜色的光线包括所述绿色光线和所述蓝色光线。

可选地,所述3d眼镜还包括:漫反射组件,所述漫反射组件设置在所述偏光组件与所述滤光组件之间,所述漫反射组件能够对从所述偏光组件射出的所述不同颜色的光线进行漫反射。

可选地,所述3d眼镜还包括:聚光组件,所述聚光组件设置在所述漫反射组件与所述滤光组件之间,所述聚光组件能够对从所述漫反射组件射入所述聚光组件的所述不同颜色的光线进行汇聚。

可选地,所述聚光组件包括与所述两个滤光片一一对应的两个聚光片,所述两个聚光片中的每个聚光片能够对从所述漫反射组件射入所述每个聚光片的所述不同颜色的光线进行汇聚。

可选地,述3d眼镜还包括:隔光板,所述两个聚光片位于所述隔光板的不同侧,所述两个滤光片位于所述隔光板的不同侧,位于所述隔光板同一侧的所述聚光片和所述滤光片一一对应。

可选地,所述3d眼镜还包括:固定组件,所述偏光组件、所述滤光组件、所述漫反射组件、所述聚光组件和所述隔光板均固定设置在所述固定组件上。

可选地,所述滤光片为一维光子晶体,所述聚光片为凸透镜片。

第二方面,提供一种3d显示系统,所述3d显示系统包括:显示装置和第一方面任一可选方式所述的3d眼镜,

所述显示装置用于显示2d图像;

所述3d眼镜用于对从所述显示装置射入所述3d眼镜的不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行偏转,并对所述预设颜色的光线和所述不同颜色的光线中除所述预设颜色的光线之外的光线分别进行滤光。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是:

本发明实施例提供的3d眼镜包括偏光组件和滤光组件,偏光组件可以对射入偏光组件的不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行偏光,从而使射入滤光组件的不同颜色的光线存在光程差,滤光组件可以对射入滤光组件的不同颜色的光线进行过滤,使射入左眼的光线与射入右眼的光线不同,因此,采用偏光组件和滤光组件就可以实现3d图像的观看,解决了相关技术中3d眼镜的成本较高的问题,减少了3d眼镜的成本。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种3d眼镜的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的另一种3d眼镜的结构示意图;

图3是图2提供的偏光组件的部分结构示意图;

图4是本发明实施例提供的一种3d眼镜的应用场景图;

图5是图4提供的应用场景的部分示意图;

图6是本发明实施例提供的一种3d图像的示意图;

图7是本发明实施例提供的一种3d显示系统的结构示意图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

相比2d图像,3d图像更加立体逼真,让观众有身临其境的感觉。目前,主要可以通过以下四种途径观看3d图像:

第一种途径:使用3d摄像机拍摄3d图像,然后对3d图像进行处理并播放,使人眼能够观看到3d图像。

第二种途径:使用2d摄像机拍摄2d图像,通过计算机对2d图像处理,将2d图像转换为3d图像并播放,使人眼能够观看到3d图像。

第三种途径:控制2d图像的片源射入,将2d图像转换为3d图像并播放,使人眼能够观看到3d图像。

第四种途径:使用特殊的显示装置对2d图像进行偏移形成3d图像,以实现3d效果。

但是,上述四种途径中,第一种途径和第二种途径要求显示器具有3d播放功能,因此成本较高;第三种途径和第四种途径要求显示器具有2d与3d的转换功能,显示器的成本较高。

随着显示技术的发展,利用3d眼镜观看3d图像又成为一种新的观看3d图像的途径,但是现有的3d眼镜的成本较高。请参考图1,其示出了本发明实施例提供的一种3d眼镜01的结构示意图,参见图1,该3d眼镜01包括:偏光组件011和滤光组件012。

滤光组件012设置在偏光组件011的出光面所在侧;偏光组件012包括多个光子晶体(图1中未标出),多个光子晶体中的每个光子晶体能够对射入每个光子晶体的不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行反射,使预设颜色的光线发生偏转,以使从偏光组件011射入滤光组件012的不同颜色的光线存在光程差;滤光组件012包括两个滤光片,该两个滤光片可以为滤光片0121和滤光片0122,该两个滤光片中的一个滤光片能够对不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行滤光,另一个滤光片能够对不同颜色的光线中除预设颜色的光线之外的光线进行滤光。例如,滤光片0121能够对不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行滤光,滤光片0122能够对不同颜色的光线中除预设颜色的光线之外的光线进行滤光。

综上所述,本发明实施例提供的3d眼镜,偏光组件可以对射入偏光组件的不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行偏光,从而使射入滤光组件的不同颜色的光线存在光程差,滤光组件可以对射入滤光组件的不同颜色的光线进行过滤,使射入左眼的光线与射入右眼的光线不同,因此,采用偏光组件和滤光组件就可以实现3d图像的观看,解决了相关技术中3d眼镜的成本较高的问题,减少了3d眼镜的成本。

需要说明的是,光子晶体(英文:photoniccrystal)是在1987年由s.john和e.yablonovitch分别独立提出的,光子晶体是由不同折射率的材料周期性排列而成的微结构,从材料上来看,光子晶体是一类具有周期性介电结构的人工设计和制造的晶体,光子晶体与半导体晶格对电子波函数的调制相类似。光子晶体能够调制具有一定波长的电磁波,当电磁波在光子晶体中传播时,会存在布拉格散射而受到光子晶体的调制,受到调制的电磁波能够产生电磁波能量,该电磁波能量可以形成能带,能带与能带之间出现的带隙称为光子禁带,该光子禁带可以对特定波段的光线进行全反射,以对该特定波段的光线进行阻挡。光子晶体按照空间维度可以分为一维光子晶体、二维光子晶体以及三维光子晶体,当光子晶体在一个维度存在周期性结构时,光子禁带只出现在此维度上;当光子晶体的三个维度均存在周期性结构时,光子禁带可以出现在该三个维度上,这样的光子晶体具有全方位的光子禁带,特定频率的光线进入此光子晶体后均无法传播。在本发明实施例中,偏光组件012中的光子晶体的光子禁带可以包括505nm~525nm(中文:纳米)和470nm~505nm,也即是,偏光组件012中的光子晶体能够对波长属于505nm~525nm之间的光线和波长属于470nm~505nm之间的波长进行阻挡。

可选地,在本发明实施例中,射入光子晶体的不同颜色的光线包括三种颜色的光线,预设颜色的光线包括三种颜色的光线中的一种或两种颜色的光线。进一步地,三种颜色的光线包括红色光线、绿色光线和蓝色光线,预设颜色的光线包括绿色光线和蓝色光线。其中,红色光线的波段范围通常为640nm~780nm,蓝色光线的波段范围通常为470nm~505nm,绿色光线的波段范围通常为505nm~525nm。

进一步地,请参考图2,其示出了本发明实施例提供的另一种3d眼镜01的结构示意图,图3是图2中的偏光组件011的部分结构示意图,结合图2和图3,偏光组件011包括:透光载体0111与多个光子晶体0112,多个光子晶体0112阵列排布在透光载体0111上,且多个光子晶体0112中的每个光子晶体0112的表面(图2和图3中均未标出)与透光载体0111的底面(图2和图3中均未标出)所在平面之间存在夹角α,可选地,多个光子晶体0112中的每个光子晶体0112的表面与透光载体0111的底面所在平面之间的夹角α的度数为45°(45度),在本发明实施例中,光子晶体0112可以为二维光子晶体。

进一步地,请继续参考图2,在图1的基础上,该3d眼镜01还包括:漫反射组件013,漫反射组件013设置在偏光组件011与滤光组件012之间,漫反射组件013能够对从偏光组件011射出的不同颜色的光线进行漫反射。在本发明实施例中,漫反射组件013可以为漫反射玻璃。

进一步地,请继续参考图2,该3d眼镜01还包括:聚光组件014,聚光组件014设置在漫反射组件013与滤光组件012之间,聚光组件014能够对从漫反射组件013射入聚光组件014的不同颜色的光线进行汇聚。可选地,如图2所示,聚光组件014包括与滤光组件012的两个滤光片一一对应的两个聚光片,两个聚光片中的每个聚光片能够对从漫反射组件013射入每个聚光片的不同颜色的光线进行汇聚。在本发明实施例中,每个滤光片可以为一维光子晶体,且该两个滤光片的光子禁带不同,每个聚光片可以为凸透镜片。示例地,如图2所示,聚光组件014包括聚光片0141和聚光片0142,聚光片0141与滤光片0121对应,聚光片0142与滤光片0122对应,聚光片0141和聚光片0142都能够对能够对从漫反射组件013射入每个聚光片的不同颜色的光线进行汇聚。在本发明实施例中,滤光片0121的光子禁带可以为505nm~525nm和470nm~505nm,滤光片0122的光子禁带可以为640nm~780nm。

进一步地,请继续参考图2,该3d眼镜01还包括:隔光板015和固定组件016,聚光组件014的两个聚光片位于隔光板015的不同侧,滤光组件012的两个滤光片位于隔光板015的不同侧,且位于隔光板015同一侧的聚光片和滤光片一一对应,偏光组件011、滤光组件012、漫反射组件013、聚光组件014和隔光板015均固定设置在固定组件016上。

需要说明的是,实际应用中,3d眼镜还包括佩戴组件,保护组件等组件,其中,佩戴组件用于用户佩戴3d眼镜,保护组件可以对3d眼镜中的滤光片、聚光片等进行保护,佩戴组件、保护组件等组件的结构可以参考相关技术,本发明实施例在此不再赘述。本发明实施例提供的3d眼镜可以通过反射、折射等方式实现3d图像的显示,该3d眼镜可以为简易的将2d图像转换为3d图像观看的装置,尤其适于简易动画。

下面结合图2对本发明实施例提供的3d眼镜01的应用场景进行说明。图4是本发明实施例提供的一种3d眼镜01的应用场景图,图5是图4的部分示意图,本发明实施例以不同颜色的光线包括红色光线、绿色光线和蓝色光线三种颜色的光线为例进行说明。结合图2、图4和图5,3d眼镜01在使用时,红色光线、绿色光线和蓝色光线射入透光载体0111,并射向光子晶体0112的表面,在本发明实施例中,光子晶体0112的光子禁带可以为505nm~525nm和470nm~505nm,而绿色光线的波段范围为505nm~525nm,蓝色光线的波段范围为470nm~505nm,因此,光子晶体0112可以对绿色光线和蓝色光线进行阻挡,使绿色光线和蓝色光线在光子晶体0112的表面进行多次反射最终从偏光组件011射出,而红色光线可以透过光子晶体0112直接从偏光组件011射出,射出的光线射入漫反射组件013后,漫反射组件013对光线进行漫反射,使光线向四周发散。之后,发散的光线射入聚光组件014,聚光组件014的聚光片0141和聚光片0142可以分别对光线进行汇聚,经过聚光片0141汇聚的光线射入滤光片0121,经过聚光片0142汇聚的光线射入滤光片0122,滤光片0121可以对射入滤光片0121的光线中的绿色光线和蓝色光线进行阻挡,使红色光线通过滤光片0121,滤光片0122可以对射入滤光片0122的光线中的红色光线进行阻挡,使绿色光线和蓝色光线通过滤光片0122,在此过程中,隔光板015对光线进行隔离,保证射入滤光片0121的光线和射入滤光片0122的光线不发生串扰,进而使射入左眼的光线与射入右眼的光线不发生串扰,由于射入人眼的光线中,绿色光线和蓝色光线是经过偏光组件011的光子晶体0112反射之后的光线,红色光线是未经过反射的光线,并且,绿色光线和蓝色光线射入右眼,红色光线射入左眼(或者,绿色光线和蓝色光线射入左眼,红色光线射入右眼),使得射入左眼的光线和射入右眼的光线存在光程差,左眼观看到的左眼图像与右眼观看到的右眼图像在时间上存在偏差,此时人的大脑可以根据左眼图像和右眼图像得到3d图像,例如,得到如图6所示的3d图像,该图6所示的3d图像可以为简易3d图像。

综上所述,本发明实施例提供的3d眼镜,偏光组件可以对射入偏光组件的不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行偏光,从而使射入滤光组件的不同颜色的光线存在光程差,滤光组件可以对射入滤光组件的不同颜色的光线进行过滤,使射入左眼的光线与射入右眼的光线不同,因此,采用偏光组件和滤光组件就可以实现3d图像的观看,解决了相关技术中3d眼镜的成本较高的问题,减少了3d眼镜的成本。

请参考图7,其示出了本发明实施例提供的一种3d显示系统的结构示意图,参见图7,该3d显示系统包括:显示装置02和3d眼镜,该3d眼镜可以为图1或图2所示的3d眼镜。

其中,显示装置02可以为有机发光二极管(英文:organiclight-emittingdiode;简称:oled)显示装置或者液晶显示器(英文:liquidcrystaldisplay;简称:lcd)显示装置。该显示装置02用于显示2d图像。

3d眼镜用于对从显示装置02射入3d眼镜的不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行偏转,并对预设颜色的光线和不同颜色的光线中除预设颜色的光线之外的光线分别进行滤光,以使通过3d眼镜能够观看到3d图像。

需要说明的是,实际应用中,该显示装置02可以为电视、电脑、移动终端等,该图7是以显示装置02为移动终端为例绘制的。显示装置02显示2d图像的过程可以参考相关技术,3d眼镜的工作原理可以参考图1至图5的相关描述,本实施例在此不再赘述。

综上所述,本发明实施例提供的3d显示系统包括显示装置和3d眼镜,3d眼镜的偏光组件可以对射入偏光组件的不同颜色的光线中的预设颜色的光线进行偏光,从而使射入滤光组件的不同颜色的光线存在光程差,滤光组件可以对射入滤光组件的不同颜色的光线进行过滤,使射入左眼的光线与射入右眼的光线不同,因此,采用偏光组件和滤光组件就可以实现3d图像的观看,解决了相关技术中3d眼镜的成本较高的问题,减少了3d眼镜的成本,从而减少了显示装置的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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