專利名稱：基于柱面光柵的前投影自體視三維顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維顯示裝置，尤其涉及一種基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯
示裝置。
背景技術(shù)：
三維顯示區(qū)別于二維顯示就是要通過各種方法給觀看者帶來(lái)視覺上的深度感知， 使其自然或不自然地獲得畫面中第三維度的信息，這種獲取方式的自然與不自然對(duì)于觀看 者來(lái)說就有真三維與假三維(或者說準(zhǔn)三維)的區(qū)別。三維顯示技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)產(chǎn)生 大量的成果，這些成果大致可以分為全息三維顯示、體三維顯示、體視三維顯示等。全息技 術(shù)能夠產(chǎn)生非常逼真的空間效果，但是在動(dòng)態(tài)顯示方面它需要高分辨的空間光調(diào)制器以及 超高速的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，這兩個(gè)因素極大地限制了這使這種技術(shù)的進(jìn)步，使它目前還不能 很好地進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用。體三維顯示和體視三維顯示目前都已有比較好的顯示設(shè)備出現(xiàn)，然 而基于這兩種方法的顯示裝置大都依靠轉(zhuǎn)動(dòng)屏幕來(lái)滿足全視角觀看的要求，所以顯示裝置 結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜造價(jià)也比較昂貴。 目前應(yīng)用與三維影院的三維顯示裝置存在視角少且視角不連續(xù)，并且需要佩戴額 外的眼鏡觀看等問題，而本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用前投影系統(tǒng)構(gòu)造三維顯示器，可用于需要大 場(chǎng)景、大畫面三維圖像的三維影院，并且可裸眼觀看。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于柱面光柵屏的前投影自體視 三維顯示裝置及方法。 基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯示裝置包括依次放置的柱面光柵屏、縱向 散射屏和投影機(jī)，柱面光柵屏的柱面朝向投影機(jī)并且鍍有反射膜，縱向散射屏緊貼柱面光 柵屏放置，投影機(jī)投影由三維物體多個(gè)視角的透視投影圖像組合而成的三維圖像到柱面光 柵屏，構(gòu)成每個(gè)透視投影圖像的投影光束分別被反射到對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)以形成多視點(diǎn)自體視三 維顯示。 所述的縱向散射屏是透射式的縱向散射屏。 本發(fā)明采用前投影系統(tǒng)構(gòu)造三維顯示器，可用于需要大場(chǎng)景、大畫面三維圖像的 三維影院，并且可裸眼觀看。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯示裝置俯視圖； 圖2是投影圖像組合方式及多視點(diǎn)生成示意圖； 圖3是基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯示裝置側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯示裝置包括依次放置的柱面 光柵屏1、縱向散射屏2和投影機(jī)3，柱面光柵屏的柱面朝向投影機(jī)并且鍍有反射膜，縱向 散射屏緊貼柱面光柵屏放置，送給投影機(jī)的圖像是由三維物體多個(gè)視角的透視投影圖像組 合而成，經(jīng)柱面光柵屏反射后，每個(gè)透視投影圖像被反射的光線分別返回到對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)以 形成多視點(diǎn)自體視三維顯示，在柱面光柵屏的前表面加上縱向散射屏，則視點(diǎn)即觀察點(diǎn)將 不再局限在一個(gè)點(diǎn)附近，而是在縱向擴(kuò)展，也就是說在該點(diǎn)所在的縱向區(qū)域里都可以看到 該視點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圖像。傳統(tǒng)的自體視三維顯示裝置是由平板顯示器加柱面光柵構(gòu)成，利用 柱面光柵折射分光的方法調(diào)整平板顯示器上像素的發(fā)光方向，來(lái)實(shí)現(xiàn)把不同視角的透視投 影圖像還原到對(duì)應(yīng)視點(diǎn)的目的，本發(fā)明是利用柱面光柵反射分光的機(jī)制控制像素的發(fā)光方 向，采用前投影系統(tǒng)構(gòu)造三維顯示器，可用于需要大場(chǎng)景、大畫面三維圖像的三維影院，并 且可裸眼觀看。 如圖2所示，投影到屏幕上的圖像，若干個(gè)相鄰的像素形成一組作為一個(gè)3D像素， 每個(gè)視點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圖像由所有3D像素中的一個(gè)像素組成。由于一個(gè)3D像素中的不同像素 落在柱面光柵屏中柱面反射鏡的不同位置，因此被反射到不同的方向，這樣在不同視點(diǎn)就 可以觀察到三維物體不同側(cè)面的圖像。 如圖3所示，基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯示裝置中所述的縱向散射 屏，是透射式的縱向散射屏，在縱向有散射在橫向無(wú)散射，可以是柱面光柵或散斑全息片， 到達(dá)縱向散射屏表面的光線在橫向上方向不變直接穿過它，在縱向上則被散射開來(lái)。在柱 面光柵屏的前表面加上縱向散射屏，則視點(diǎn)即觀察點(diǎn)將不再局限在一個(gè)點(diǎn)附近，而是在縱 向擴(kuò)展，也就是說在該點(diǎn)所在的縱向區(qū)域里都可以看到該視點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圖像。
權(quán)利要求
一種基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯示裝置，其特征在于包括依次放置的柱面光柵屏(1)、縱向散射屏(2)和投影機(jī)(3)，柱面光柵屏的柱面朝向投影機(jī)并且鍍有反射膜，縱向散射屏緊貼柱面光柵屏放置，投影機(jī)投影由三維物體多個(gè)視角的透視投影圖像組合而成的三維圖像到柱面光柵屏，構(gòu)成每個(gè)透視投影圖像的投影光束分別被反射到對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)以形成多視點(diǎn)自體視三維顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯示裝置，其特征在于 所述的縱向散射屏(2)是透射式的縱向散射屏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于柱面光柵屏的前投影自體視三維顯示裝置?；谥婀鈻牌恋那巴队白泽w視三維顯示裝置包括依次放置的柱面光柵屏、縱向散射屏和投影機(jī)，柱面光柵屏的柱面朝向投影機(jī)并且鍍有反射膜，縱向散射屏緊貼柱面光柵屏放置，投影機(jī)投影由三維物體多個(gè)視角的透視投影圖像組合而成的三維圖像到柱面光柵屏，構(gòu)成每個(gè)透視投影圖像的投影光束分別被反射到對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)以形成多視點(diǎn)自體視三維顯示。本發(fā)明采用前投影系統(tǒng)構(gòu)造三維顯示器，可用于需要大場(chǎng)景、大畫面三維圖像的三維影院，并且可裸眼觀看。
文檔編號(hào)G02B27/22GK101794027SQ20101010413
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者劉旭, 李帥, 李海峰, 鄭臻榮 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)