[發(fā)明專利]一種廣色域的防偷窺3D成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611145361.0
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106534837B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 儲松南;王海峰;胡奇琪;段佳著;駱永全;張大勇;李大鵬;吳凡
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: H04N13/344
• 分類號: H04N13/344;G02B27/22;G02B27/26
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 馮龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種廣色域的防偷窺3D成像方法。

背景技術(shù)

目前顯示技術(shù)由傳統(tǒng)的CRT發(fā)展到等離子顯示、液晶顯示、OLED顯示、激光投影顯示等，隨技術(shù)的革新，多色顯示設(shè)備的尺寸得到了增加，諸如色域、亮度、能耗等性能參數(shù)也得到了較大提升，尤其近年來發(fā)展迅速的激光投影顯示，其利用三色激光光源，顯示色域達(dá)到了普通液晶顯示色域的約1.9倍，盡管色域得到了大幅度提升，但和人眼色能夠看到顏色范圍來說還有很大不足，有待進(jìn)一步發(fā)展。

部分市售顯示產(chǎn)品除了顯示2D圖像畫面外，還可以顯示3D圖像，目前主流的技術(shù)陣營有Film Patterned Retarder(FPR)和Active Shutter Glasses(ASG)兩種。FPR利用空間混合技術(shù)，多色顯示設(shè)備將左右眼的畫面隔行同時顯示，通過專業(yè)的膜片將左右眼畫面的光束分別轉(zhuǎn)化為左旋光和右旋光，3D顯示眼鏡將左旋光和右旋光再轉(zhuǎn)化為不同方向的線偏光，通過偏振片濾除另外一只眼睛的畫面以實(shí)現(xiàn)3D顯示，這種3D顯示技術(shù)對多色顯示設(shè)備的幀頻要求低，但3D畫面的空間分辨率降低了一半。ASG利用時間混合技術(shù)，多色顯示設(shè)備快速交替顯示左右眼畫面，3D顯示眼鏡具有與多色顯示設(shè)備對應(yīng)的光開關(guān)，當(dāng)顯示左眼畫面是時左眼開右眼關(guān)，當(dāng)顯示右眼畫面時右眼開左眼關(guān)，以此實(shí)現(xiàn)3D顯示，這種3D顯示技術(shù)的空間分辨率未損失，但對多色顯示設(shè)備的幀頻需提高一倍，另外還伴隨有閃爍問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種廣色域的防偷窺3D成像方法，解決目前的兩種3D顯示技術(shù)存在的空間分辨率低、幀頻較高、圖像容易被偷窺的問題，達(dá)到相同的幀頻條件下3D顯示的同時空間分辨率提高的目的。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種廣色域的防偷窺3D成像方法，多色顯示設(shè)備同時用不同的顏色同時顯示左右眼畫面，左眼畫面用其特定的波長給出遠(yuǎn)處物體的平面顯示和近處物體的平面顯示，右眼畫面用其特定的波長給出遠(yuǎn)處物體的平面顯示和近處物體的平面顯示；3D顯示眼鏡的左眼鏡片濾除右眼畫面的顯示光波，右眼鏡片濾除左眼畫面的顯示光波；通過一種配色方案，使物體的形狀和顏色都得到還原，可構(gòu)建出遠(yuǎn)處物體的像和近處物體的像，所述配色方案包括以下步驟：

當(dāng)2D顯示時，采用6種顏色顯示，每個整體像元的實(shí)際顏色坐標(biāo)(x，y)可表示為：

其中X_i、Y_i、Z_i分別為每個像元的顏色坐標(biāo)值：

每個子像元的X_i、Y_i、Z_i坐標(biāo)的比例關(guān)系是確定的，在給出通過2D顯示眼鏡要看到的物體顏色(x，y)及亮度Y后，上述關(guān)系式中僅3個未知數(shù)，就可反解出每個子像元的亮度檔Y_i；

當(dāng)3D顯示時，采用6種顏色顯示，左右眼采用不同的基色合成，3D顯示眼鏡對6個波長的光的吸收系數(shù)為k_L,i和k_R,i(i＝1-3)，通過左右眼最終看到的物體顏色(x，y)具有如下關(guān)系：

每個子像元的X_i、Y_i、Z_i坐標(biāo)的比例關(guān)系是確定的，在給出通過3D顯示眼鏡要看到的物體顏色(x，y)及亮度Y后，上述關(guān)系式中僅6個未知數(shù)，就可反解出每個子像元的亮度檔Y_L,i與Y_R,i。

所述的多色顯示設(shè)備其具有至少6種單元顏色：當(dāng)多色顯示設(shè)備(101)是有實(shí)物像元的多色顯示設(shè)備時，一個像元提供6個顯示子像元，像元以一定的規(guī)則排列，每個子像元光束的中心波長存在差異，且譜段不存在交疊；當(dāng)多色顯示設(shè)備是無實(shí)物像元的多色顯示設(shè)備時，每個像元提供6種顏色的光在空間同一位置進(jìn)行顏色合成，每個子像元光束的中心波長存在差異，且譜段不存在交疊。

所述3D顯示眼鏡：包括左眼鏡片、右眼鏡片，其中左眼鏡片和右眼鏡片均包括高通濾光片、低通濾光片，還包括N個相位延遲片、以及N+1個偏振片，N為自然數(shù)，偏振片與相位延遲片交錯疊加，還包括為高通濾光片、低通濾光片、偏振片、相位延遲片提供驅(qū)動電壓的驅(qū)動電路。本發(fā)明的3D顯示眼鏡通過N+1個偏振片和N個相位延遲片交錯疊加的方式，相鄰兩個偏振片與其間的相位延遲片組成一個Lyot型濾光片，Lyot型濾光片的透過率公式可表達(dá)為：