[發明專利]一種四基色廣色域AR眼鏡及其色彩管理方法

有效

• 申請號: 202110203781.4
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112992025B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 張衛;萬麗芳;耿孝臣
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G09G3/00
• 分類號: G09G3/00;G02B27/01
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

本發明公開了一種四基色廣色域AR眼鏡，包括微投影光機、衍射光波導、光源，分光棱鏡，計算存儲控制電路和通信模塊；通信模塊，用于接受外部設備發出的圖像信號源信號，從圖像信號源信號中獲取原始RGB值，輸出原始RGB值至計算存儲控制電路；計算存儲控制電路，用于對原始RGB值進行四基色色彩管理方法計算出紅綠藍黃各通道的像素反射率值，根據該像素反射率值生成紅綠藍黃驅動信號并將其輸出至微投影光機；光源發出光線經過分光棱鏡反射至微投影光機；微投影光機根據紅綠藍黃驅動信號，反射出紅黃藍綠光信號經衍射光波導出射至人眼。本發明還公開了一種四基色色彩管理方法，以實現四基色AR眼鏡的廣色域，并準確還原色彩信息，提高AR眼鏡的顯示效果。

技術領域

本發明涉及AR眼鏡技術領域，特別是一種四基色廣色域AR眼鏡及其色彩管理方法。

背景技術

目前已近有的AR虛擬眼鏡技術基本上都是三基色色彩系統，色彩還原性尚且無法和現有的OLED和液晶顯示器相比，OLED可以做到NTSC色域面積的130％以上，而AR眼鏡的色域還沒有超過NTSC的100％,甚至無法覆蓋sRGB標準的色彩范圍，在色彩顯示效果上無法表現豐富的色彩，影響AR眼鏡的觀看效果和市場普及率。因此AR眼鏡可以在紅綠藍三基色基礎上再增加黃色基色，進一步提升其色域面積，提升色彩顯示性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種四基色廣色域AR眼鏡及其色彩管理方法，本發明以實現四基色AR眼鏡的廣色域，并且準確還原標準的色彩信息，有效提高AR眼鏡的顯示效果。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

根據本發明提出的一種四基色廣色域AR眼鏡，包括微投影光機、衍射光波導、光源，分光棱鏡，計算存儲控制電路和通信模塊；其中，

通信模塊，用于接受外部設備發出的圖像信號源信號，從圖像信號源信號中獲取原始RGB值，輸出原始RGB值至計算存儲控制電路；

計算存儲控制電路，用于對原始RGB值進行四基色色彩管理方法計算出紅綠藍黃各通道的像素反射率值，根據該像素反射率值生成紅綠藍黃驅動信號并將其輸出至微投影光機；

光源，用于發出光線經過分光棱鏡反射至微投影光機；

微投影光機，用于根據紅綠藍黃驅動信號，反射出紅黃藍綠光信號經衍射光波導出射至人眼。

作為本發明所述的一種四基色廣色域AR眼鏡進一步優化方案，微投影光機是LCOS、MEMS、OLED或MCROLED。

作為本發明所述的一種四基色廣色域AR眼鏡進一步優化方案，衍射光波導包括一層或雙層的波導基板、耦入光柵、中繼光柵和耦出光柵，所述耦入光柵設于波導基板的入光口處，所述中繼光柵設置于耦入光柵和耦出光柵之間，所述耦出光柵設于波導基板的出光口處。

作為本發明所述的一種四基色廣色域AR眼鏡進一步優化方案，波導基板的材料是玻璃，薄厚均勻，其折射率n大于1.7。

作為本發明所述的一種四基色廣色域AR眼鏡進一步優化方案，波導基板上出射光的一面鍍有光學薄膜。

作為本發明所述的一種四基色廣色域AR眼鏡進一步優化方案，耦入光柵、中繼光柵和耦出光柵均包括用于衍射圖像光線的多個衍射微結構，其衍射微結構是楔形、鋸齒形、臺階狀、多邊形結構、字塔形和錐形，其衍射微結構的尺寸在1nm到100nm之間。

作為本發明所述的一種四基色廣色域AR眼鏡進一步優化方案，多個衍射微結構從耦入光柵，中繼光柵至耦出光柵的方向排布并形成多個分區，每個分區內的衍射微結構的形狀和尺寸相同，相鄰的分區之間的耦入光柵、中繼光柵和耦出光柵的衍射微結構分布密度逐漸變化。

基于上述的一種四基色廣色域AR眼鏡的色彩管理方法，四基色色彩管理方法具體如下：