專利名稱：一種用于裸眼立體顯示的分光系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及裸眼立體顯示光學系統領域，具體為一種用于裸眼立體顯示的分光系統。
背景技術：
現有技術中，視差式的裸眼立體顯示方法主要有視差屏障式(前置、后置)和柱鏡式方法兩種。視差屏障立體顯示技術利用安置在背光模塊及LCD面板間垂直方向的一系列遮光條紋形成視差屏障，將左眼及右眼的畫面分開，這樣就可得到3D影像，也有的方案將視差屏障裝置在LCD前方。目前視差屏障一般用液晶實現，這樣可以通過控制視差屏障的開關，無視差屏障時顯示2D圖像，有視差屏障時顯示3D圖像。這種技術的缺點是視差屏障阻擋光線，顯示屏亮度將隨之降低。另外，在觀看立體畫面時顯示屏分辨率會下降一半(雙視點)，多視點顯示屏的分辨率將等比例降低。柱狀透鏡立體顯示技術最早由三洋提出，后來飛利浦投入很大力量進行研究。該技術在液晶面板上加一層微柱狀透鏡膜，柱狀透鏡精確對齊液晶屏的一組像素點，各像素點位于柱狀透鏡的焦平面上，這樣不同像素點就被透鏡投影到不同方向，控制顯示屏像素的顯示就可將給左右眼的可視畫面分開，分別送到左右眼中，實現3D顯示。飛利浦方案中， 柱狀透鏡也填充了液晶，可以控制透鏡的折射率，折射光線時實現3D顯示，不折射光線時， 則為2D顯示。柱狀透鏡技術不會阻擋背光，顯示器亮度不受影響，但由于它也是將不同像素分別投射到左右眼中，這與視差屏障技術相同，所以3D顯示時分辨率仍將降低，多視點的情況下分辨率也會成倍降低。還有一種新型的視差式的裸眼立體顯示方法，該立體顯示方法采用高頻像源輸出高頻左右眼視差圖像，圖像光線以平行光方式時分交錯輸出，經過分光元件形成梳狀分布 (空間周期性均勻分布，且相鄰子像源間距與子像源寬度相等)，梳狀分布經透鏡組形成虛像，虛像再經過透反式光閥幕、貼有偏振片光閥幕、反射鏡等，可實現左右眼圖像分離，形成立體顯示。

發明內容
本發明的目的是提供一種用于裸眼立體顯示的分光系統，應用于新型的視差式的裸眼立體顯示方法中，以實現光的空間調制。為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為
一種用于裸眼立體顯示的分光系統，應用于高頻像源分光，其特征在于高頻像源光路前方依次設置有一級光柵、二級光柵，其中一級光柵為衍射光柵，二級光柵為黑白光柵，高頻像源的輸出光首先經一級光柵衍射后形成在空間中周期性均勻分布的多個子像源，多個子像源的出射光再經過二級光柵后在空間中形成梳狀分布的多個子像源。所述的一種用于裸眼立體顯示的分光系統，其特征在于一級光柵對高頻像源的輸出光進行強度空間分布調制，使高頻像源輸出光光場成周期性空間分布，得到在空間中滿足周期性均勻分布的多個子像源。所述的一種用于裸眼立體顯示的分光系統，其特征在于二級光柵對多個子像源的出射光進行空間梳狀分布調制，得到梳狀分布的多個子像源，梳狀分布的多個子像源圖像中，相鄰子像源間的間距與單個子像源寬度相等。本發明提出的分光系統分光效果較好，通過一級衍射光柵的和二級黑白光柵依次對高頻像源的出射光進行調制，能大幅度的減少基于視差式立體顯示中存在的串擾現象。


圖1是現有技術中裸眼立體顯示分光系統示意圖。圖2是本發明分光系統原理示意圖。圖3是經過組和光柵后形成的梳狀子像源示意圖。
具體實施例方式如圖1所示。高頻像源1的出射光，依次經過分光元件2，透鏡組3，進入光閥幕4 后被人體左眼接收，經過光閥幕4后再進入帶偏振片的得液晶光閥及反射鏡組合5后被人體右眼接收。這種裸眼立體顯示分光系統必須要實現像源在空間形成梳狀分布，以避免左右眼形成串擾。這是因為該系統采用分時方式顯示左右眼圖像，而不是左右眼像素奇偶間隔排列的方式(因為奇偶間隔排列的方式會使分辨率降低)，如果不進行空間分光，左眼看到的的圖像將是一個連續區域，類似的右眼看到的圖像也是一個連續區域，在重疊區域處，左右眼圖像將產生嚴重的串擾，無法形成立體感。如圖2所示。高頻像源6出射的平行光入射至一級光柵7 (衍射光柵)，一級光柵 7將高頻像源6輸出的平行光進行強度空間分布，使光場成周期性空間分布，形成呈周期性分布的多個子像源8。二級光柵9 (黑白光柵)使子像源8的光場呈梳狀分布，形成相鄰子像源間的間距和子像源寬度相等的梳狀分布的多個子像源10。如圖3所示。單個高頻像源經一級光柵后，分成多個子像源，子像源滿足子像源的分布滿足空間的周期性均勻分布；再經二級光柵調制成空間梳狀分布，此時相鄰子像源間的間距和子像源寬度相等，如圖3所示。11為t0時刻空間子像源梳狀分布圖，12為tl 時刻空間子像源梳狀分布圖(右眼)，13為t0、tl時刻空間子像源交錯分布關系圖。
權利要求
1.一種用于裸眼立體顯示的分光系統，應用于高頻像源分光，其特征在于高頻像源光路前方依次設置有一級光柵、二級光柵，其中一級光柵為衍射光柵，二級光柵為黑白光柵，高頻像源的輸出光首先經一級光柵衍射后形成在空間中周期性均勻分布的多個子像源，多個子像源的出射光再經過二級光柵后在空間中形成梳狀分布的多個子像源。
2.根據權利要求1所述的一種用于裸眼立體顯示的分光系統，其特征在于一級光柵對高頻像源的輸出光進行強度空間分布調制，使高頻像源輸出光光場成周期性空間分布， 得到在空間中滿足周期性均勻分布的多個子像源。
3.根據權利要求1所述的一種用于裸眼立體顯示的分光系統，其特征在于二級光柵對多個子像源的出射光進行空間梳狀分布調制，得到梳狀分布的多個子像源，梳狀分布的多個子像源圖像中，相鄰子像源間的間距與單個子像源寬度相等。
全文摘要
本發明公開了一種用于裸眼立體顯示的分光系統，采用高頻像源，在高頻像源光路前方依次設置有一級光柵、二級光柵，其中一級光柵為衍射光柵，二級光柵為黑白光柵，最后得到在空間中形成梳狀分布的多個子像源。本發明提出的分光系統分光效果較好，通過一級衍射光柵的和二級黑白光柵依次對高頻像源的出射光進行調制，能大幅度的減少基于視差式立體顯示中存在的串擾現象。
文檔編號G02B5/18GK102375245SQ20111036175
公開日2012年3月14日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者呂國強, 吳娟, 尹靜, 胡躍輝 申請人:合肥工業大學