[實用新型]一種三波段帶通濾光裝置

有效

• 申請號: 201220173570.7
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN202512258U
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 江紹基;鐘金池;陳少飛;劉耀暉
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本實用新型涉及濾光片領域，更具體的說是一種用于光譜立體顯示技術中分割紅綠藍波段的三波段帶通濾光裝置。

背景技術

目前的立體顯示技術可以分為裸眼式和眼鏡式兩大類別，裸眼式立體顯示技術主要應用在商用顯示方面，眼鏡式立體顯示技術則集中于消費級市場。而投入商業運行的主流眼鏡式立體顯示技術可以分為三類：主動立體顯示技術、偏振立體顯示技術和光譜立體顯示技術。現階段立體顯示技術通過兩只眼睛分別看到左右鏡頭放映的不同圖像，從而得到立體畫面。

主動立體顯示技術用刷新率極高的投影機交替輸出左右眼畫面，配合可以左右交替開關的快門式立體眼鏡同步切換實現左、右眼圖像的分離。快門式立體眼鏡成本較高，頻繁開關閃爍會給眼睛帶來不適，亮度損失也很大。

偏振立體顯示技術基于光的偏振態原理，放映光束通過偏振方向相反的圓偏振片形成兩束偏振光，把兩幅圖像投射到銀幕上。偏振立體投影對要求屏幕的增益較高，需要特制的金屬銀幕。此外，偏振立體投影技術存在嚴重的太陽效應和金屬眩光問題。

光譜立體顯示技術利用三帶通濾光片對光譜中的紅綠藍頻段各自分割為高、低波長兩部分，將左、右眼圖像分離開。這種技術可以使用普通銀幕，不用更換金屬銀幕。但另一方面，光學性能良好的三帶通濾光片的制作成本也很高，導致光譜立體眼鏡是偏振式眼鏡價格的十數倍之多，是限制其市場份額重要因素。

傳統的F-P濾光片主要利用在兩個方面，一是F－P諧振器，單腔工作實現多個波長同時起振的功能；二是窄帶濾光片，多腔組合工作實現選擇單個波長的功能。其特點是若通過多個波長，則波長的透射譜為三角形；若通過波長的透射譜為矩形，則只能通過單個波長。光譜立體顯示技術使用的三波段帶通濾光片要求不僅能同時濾出多個頻段，而且要求每個頻段的透射譜為矩形狀，因此傳統的F－P腔無法實現這一功能。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種三波段帶通濾光裝置，其含有單面鍍制的三波段帶通濾光片結構，使得濾光片在可見光頻段實現紅綠藍波段濾光。當裝置中含有兩片濾光片時，通過改變參考波長鍍制兩片互補的濾光片，可將紅綠藍頻段各自分為高、低波長兩部分，結合相關立體顯示設備實現立體顯示功能。

本實用新型通過下述方案達到以上目的。

一種三波段帶通濾光裝置，包括帶通濾光片，帶通濾光片為在基片單面鍍制由高低折射率材料組成的截止濾光膜制得，其膜系結構為：

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其中A代表空氣，G代表基片，Ｈ表示高折射率層，Ｌ表示低折射率層，代表系數。

優選地，高折射率層的光學厚度為四分之一中心波長，低折射率層的光學厚度為四分之一中心波長。

優選地，構成高折射率層的材料選自TiO₂、Ta₂O₅或ZnS。

優選地，構成低折射率層的材料選自SiO₂?、Al₂O₃或MgF₂。

優選地，基片的材料為可見區和近紅外區透明的材料。更優選為玻璃或塑料。

作為一種優選的方案，各系數的取值為：，，，，，，帶通濾光片的膜系結構為A|(0.5LHL2H4L2HLH0.5L)^{^}4|G

在上述優選膜系結構的基礎上，更優選的三波段帶通濾光裝置含有兩片帶通濾光片，即濾光片A和濾光片B。通過改變參考波長，選取參考波長為510nm和555nm，構造兩種互補的三波段帶通濾光片結構，經過計算機優化，其所達到的效果是濾光片A在400nm-420nm、457nm-488nm、531nm-570nm、627nm-700nm范圍截止，透射率小于1%，在428nm-448nm、497nm-520nm、584nm-615nm范圍透光，平均透射率大于90%；濾光片B在400nm-450nm、500nm-530nm、575nm-620nm、685nm-700nm范圍截止，透射率小于1%，在460nm-490nm、540nm-565nm、635nm-670nm范圍透光，平均透射率大于90%。