[实用新型]一种三波段带通滤光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤光片领域，更具体的说是一种用于光谱立体显示技术中分割红绿蓝波段的三波段带通滤光装置。

背景技术

目前的立体显示技术可以分为裸眼式和眼镜式两大类别，裸眼式立体显示技术主要应用在商用显示方面，眼镜式立体显示技术则集中于消费级市场。而投入商业运行的主流眼镜式立体显示技术可以分为三类：主动立体显示技术、偏振立体显示技术和光谱立体显示技术。现阶段立体显示技术通过两只眼睛分别看到左右镜头放映的不同图像，从而得到立体画面。

主动立体显示技术用刷新率极高的投影机交替输出左右眼画面，配合可以左右交替开关的快门式立体眼镜同步切换实现左、右眼图像的分离。快门式立体眼镜成本较高，频繁开关闪烁会给眼睛带来不适，亮度损失也很大。

偏振立体显示技术基于光的偏振态原理，放映光束通过偏振方向相反的圆偏振片形成两束偏振光，把两幅图像投射到银幕上。偏振立体投影对要求屏幕的增益较高，需要特制的金属银幕。此外，偏振立体投影技术存在严重的太阳效应和金属眩光问题。

光谱立体显示技术利用三带通滤光片对光谱中的红绿蓝频段各自分割为高、低波长两部分，将左、右眼图像分离开。这种技术可以使用普通银幕，不用更换金属银幕。但另一方面，光学性能良好的三带通滤光片的制作成本也很高，导致光谱立体眼镜是偏振式眼镜价格的十数倍之多，是限制其市场份额重要因素。

传统的F-P滤光片主要利用在两个方面，一是F－P谐振器，单腔工作实现多个波长同时起振的功能；二是窄带滤光片，多腔组合工作实现选择单个波长的功能。其特点是若通过多个波长，则波长的透射谱为三角形；若通过波长的透射谱为矩形，则只能通过单个波长。光谱立体显示技术使用的三波段带通滤光片要求不仅能同时滤出多个频段，而且要求每个频段的透射谱为矩形状，因此传统的F－P腔无法实现这一功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种三波段带通滤光装置，其含有单面镀制的三波段带通滤光片结构，使得滤光片在可见光频段实现红绿蓝波段滤光。当装置中含有两片滤光片时，通过改变参考波长镀制两片互补的滤光片，可将红绿蓝频段各自分为高、低波长两部分，结合相关立体显示设备实现立体显示功能。

本实用新型通过下述方案达到以上目的。

一种三波段带通滤光装置，包括带通滤光片，带通滤光片为在基片单面镀制由高低折射率材料组成的截止滤光膜制得，其膜系结构为：

                                                   

其中A代表空气，G代表基片，Ｈ表示高折射率层，Ｌ表示低折射率层，代表系数。

优选地，高折射率层的光学厚度为四分之一中心波长，低折射率层的光学厚度为四分之一中心波长。

优选地，构成高折射率层的材料选自TiO₂、Ta₂O₅或ZnS。

优选地，构成低折射率层的材料选自SiO₂ 、Al₂O₃或MgF₂。

优选地，基片的材料为可见区和近红外区透明的材料。更优选为玻璃或塑料。

作为一种优选的方案，各系数的取值为：，，，，，，带通滤光片的膜系结构为A|(0.5LHL2H4L2HLH0.5L)^{^}4|G

在上述优选膜系结构的基础上，更优选的三波段带通滤光装置含有两片带通滤光片，即滤光片A和滤光片B。通过改变参考波长，选取参考波长为510nm和555nm，构造两种互补的三波段带通滤光片结构，经过计算机优化，其所达到的效果是滤光片A在400nm-420nm、457nm-488nm、531nm-570nm、627nm-700nm范围截止，透射率小于1%，在428nm-448nm、497nm-520nm、584nm-615nm范围透光，平均透射率大于90%；滤光片B在400nm-450nm、500nm-530nm、575nm-620nm、685nm-700nm范围截止，透射率小于1%，在460nm-490nm、540nm-565nm、635nm-670nm范围透光，平均透射率大于90%。