三维显示器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106873169A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201510915638.2(22)申请日2015.12.10(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人李燕刘澍鑫周鹏程黄帅佳李潇荣娜袁亚超苏翼凯(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人胡晶(51)Int.Cl.G02B27/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称三维显示器(57)摘要本发明提出一种三维显示器，包括：图像源背光投射模块，用以将图像源投射输出；液晶板，接收来自所述图像源背光投射模块的光，具有多个平行排列的液晶膜片；透镜组，接收所述液晶板输出的成像光束，成像后输出；反射镜，为部分反射镜或全反射镜，将所述透镜组所成的像投影到人眼。本发明能够实现大景深、高分辨率的三维显示。CN106873169ACN106873169A权利要求书1/1页1.一种三维显示器，其特征在于，包括：图像源背光投射模块，用以将图像源投射输出；液晶板，接收来自所述图像源背光投射模块的光，具有多个平行排列的液晶膜片；透镜组，接收所述液晶板输出的成像光束，成像后输出；反射镜，为部分反射镜或全反射镜，将所述透镜组所成的像投影到人眼。2.如权利要求1所述的三维显示器，其特征在于，所述液晶膜片由电压控制而在散射态和透过态之间切换，每液晶膜片在处于散射态时该液晶膜片输出成像光束。3.如权利要求1所述的三维显示器，其特征在于，通过不断切换各液晶膜片的状态，每次选中一液晶膜片为散射态而其余为透过态，从而所述液晶板得以输出不断切换成像平面的成像光束，液晶膜片的状态切换速率和所述图像源的图像切换速率同步。4.如权利要求1所述的三维显示器，其特征在于，所述液晶膜片为能够在散射态、透过态之间切换的液晶膜。5.如权利要求1或4所述的三维显示器，其特征在于，所述液晶膜片为聚合物稳定液晶、聚合物分散液晶、胆甾相液晶、或聚合物稳定胆甾相液晶。6.如权利要求5所述的三维显示器，其特征在于，聚合物稳定液晶，其组份按重量比包括：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体为5-15wt％、5CB液晶为84.5-94.5wt％、光引发剂为0.1-0.5wt％。7.如权利要求6所述的三维显示器，其特征在于，所述液晶膜片两侧具有透明基板，所述液晶膜片的组份混合后在黑暗条件下置入透明基板之间，之后在均匀紫外光下曝光固化，以形成所述液晶膜片。8.如权利要求7所述的三维显示器，其特征在于，所述透明基板之间通过隔离结构相隔开，所述液晶膜片的膜厚为0.5微米到1毫米。9.如权利要求1所述的三维显示器，其特征在于，所述液晶板包括至少2层液晶膜片。10.如权利要求1或2的三维显示器，其特征在于，时序上轮流选中一液晶膜片为散射态、同时其余为透过态，以使图像源的相应帧图像投影至处于散射态的液晶膜片上。11.如权利要求1或2所述的三维显示器，其特征在于，还包括电压控制装置，其包括数目对应于所述液晶膜片数目的电压驱动模块，每电压驱动模块控制相应所述液晶膜片上电而进入透过态、断电而进入散射态。12.如权利要求1或2所述的三维显示器，其特征在于，还包括一头戴连接结构，所述反射镜接收所述透镜透过的光并形成人眼可观察的虚像。13.如权利要求1所述的三维显示器，其特征在于，所述反射镜为平面反射镜或曲面反射镜。14.如权利要求1所述的三维显示器，其特征在于，所述图像源背光投射模块的光为近似平行光束。15.如权利要求1所述的三维显示器，其特征在于，所述透镜组包括至少一个透镜。16.如权利要求15所述的三维显示器，其特征在于，每个所述透镜为透射式或反射式透镜。2CN106873169A说明书1/5页三维显示器技术领域[0001]本发明涉及显示技术领域，特别涉及的是三维显示器。背景技术[0002]传统的自由立体三维显示主要是利用一些具有双目视差的二维图像，在特定的位置观看到三维图像。此种三维显示由于不能解决眼球聚焦深度和眼球辐辏之间的矛盾，容易使观看者感到视觉疲劳。被人们所看好的全息三维显示，虽能解决上述矛盾并能显示正确的深度，但对制造工艺、光源的相干性、计算量以及调制器像素尺寸要求极高，所以目前较难应用于实际中。头戴式三维显示，结合传统的三维显示方式的同时，能够把传统三维显示方法显示信息直接呈现在眼前，极大的减小了信息的冗余度，同时头戴式三维显示的体积和重量小，具有便携、可穿戴等特点，具有增强现实或虚拟现实的显示效果。[0003]ShengLiu、HongHua等人利用可变焦液体透镜实现了头戴式显示(文章：LiuS,HuaH,ChengD.Anovelprototypeforanopticalsee-t