移動(dòng)視差式立體顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種移動(dòng)視差式立體顯示裝置，包括：微透鏡陣列、微納光學(xué)反射層和圖像投射陣列，其中，圖像投射陣列設(shè)置在微透鏡陣列的第一側(cè)，且圖像投射陣列與微透鏡陣列之間間隔地設(shè)置；微納光學(xué)反射層依附在微透鏡陣列的第二側(cè)。本實(shí)用新型采用微透鏡陣列和微納光學(xué)反射層，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的多觀看空間、觀看空間間存在內(nèi)容跳變、觀看視場(chǎng)角小和顯示效果模糊等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)最大觀察角度最大可達(dá)180度的連續(xù)觀看空間，得到較好的三維觀看體驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】移動(dòng)視差式立體顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種移動(dòng)視差式立體顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著顯示技術(shù)的迅速發(fā)展，二維平面顯示器的性能已日臻完善，傳統(tǒng)二維平面顯示系統(tǒng)已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的大量信息展示的需要。三維顯示器必將成為未來(lái)較為理想的顯示方式。全息記錄、顯示方式能很好的還原原物光波，但由于其需要大量信息的處理和存儲(chǔ)，廣泛而低廉的應(yīng)用受到限制。
[0003]基于傳統(tǒng)雙眼視差式的移動(dòng)視差式立體顯示方式對(duì)連續(xù)的物光波進(jìn)行了離散式的采樣、存儲(chǔ)、傳輸和顯示，這種方式降低了對(duì)大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理的依賴，同時(shí)也能帶來(lái)很好的三維體驗(yàn)，成為實(shí)用性很強(qiáng)的三維顯示系統(tǒng)。
[0004]隨著微光學(xué)日新月異的發(fā)展，基于微光學(xué)功能屏的投影型立體顯示系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展，特別是隨著微型透鏡性能的提升，微透鏡陣列功能屏被廣泛的用于立體顯示系統(tǒng)中。然而對(duì)于現(xiàn)行的微透鏡型立體顯示屏，由于其單層微透鏡在大角度光線成像條件下存在明顯的像差和焦面漫反(透)射層對(duì)光線反射控制的隨機(jī)性，三維顯示圖像總是存在顯示效果模糊、觀察空間角度受限、顯示空間存在多級(jí)分布的旁瓣和多級(jí)觀察空間之間的跳變等問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供了一種移動(dòng)視差式立體顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的三維顯示裝置顯示效果模糊、多級(jí)觀察空間之間的跳變等問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種移動(dòng)視差式立體顯示裝置，包括:微透鏡陣列、微納光學(xué)反射層和圖像投射陣列，其中，圖像投射陣列設(shè)置在微透鏡陣列的第一側(cè)，且圖像投射陣列與微透鏡陣列之間間隔地設(shè)置；微納光學(xué)反射層依附在微透鏡陣列的第二側(cè)。
[0007]進(jìn)一步地，圖像投射陣列按水平方向排布。
[0008]進(jìn)一步地，圖像投射陣列的光軸都匯聚于微透鏡陣列的中心點(diǎn)。
[0009]進(jìn)一步地，微納光學(xué)反射層位于微透鏡陣列的焦平面處。
[0010]進(jìn)一步地，微納光學(xué)反射層包括:逆反射結(jié)構(gòu)和吸收保護(hù)層。
[0011]進(jìn)一步地，逆反射結(jié)構(gòu)為溝槽形、或倒三角形、或倒金字塔形。
[0012]進(jìn)一步地，逆反射結(jié)構(gòu)包括溝槽結(jié)構(gòu)體和光學(xué)反射層膜，光學(xué)反射層膜鍍?cè)跍喜劢Y(jié)構(gòu)體的溝槽結(jié)構(gòu)面的至少一部分區(qū)域。
[0013]進(jìn)一步地，圖像投射陣列的光軸與水平面之間的夾角為銳角。
[0014]進(jìn)一步地，微透鏡陣列包括多個(gè)柱透鏡。
[0015]進(jìn)一步地，移動(dòng)視差式立體顯示裝置還包括多個(gè)觀看空間，圖像投射陣列位于觀看空間的正上方，相鄰兩個(gè)觀看空間之間的間距不大于65mm。
[0016]本實(shí)用新型采用微透鏡陣列和微納光學(xué)反射層，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的多觀看空間、觀看空間存在內(nèi)容跳變、觀看視場(chǎng)角小和顯示效果模糊等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)最大觀察角度最大可達(dá)180度的連續(xù)觀看空間，得到較好的三維觀看體驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型中的移動(dòng)視差式立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是微納光學(xué)反射層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中附圖標(biāo)記:1、微透鏡陣列；2、圖像投射陣列；3、逆反射結(jié)構(gòu)；4、吸收保護(hù)層；
5、溝槽結(jié)構(gòu)體；6、光學(xué)反射層膜；7、觀看空間；31、溝槽結(jié)構(gòu)面。
【具體實(shí)施方式】
[0020]請(qǐng)參考圖1和圖2，本實(shí)用新型提供了一種移動(dòng)視差式立體顯示裝置，包括:微透鏡陣列1、微納光學(xué)反射層和圖像投射陣列2，其中，圖像投射陣列2設(shè)置在微透鏡陣列I的第一側(cè)，且圖像投射陣列2與微透鏡陣列I之間間隔地設(shè)置，例如這個(gè)間隔可以是2米左右(例如，可以是1.5米)的距離；微納光學(xué)反射層依附(例如，可通過(guò)粘貼等方式)在微透鏡陣列I的第二側(cè)。其中，微納光學(xué)反射層構(gòu)成微納尺度的定向反射層結(jié)構(gòu)，微透鏡陣列I構(gòu)成屏幕。圖像投射陣列2在投影空間中成一定規(guī)律均勻的分布，可以是由多個(gè)投影儀構(gòu)成的陣列，也可以是具有多投影鏡頭陣列的投影系統(tǒng)。例如，微透鏡陣列I的尺寸可以為50英寸。
[0021]優(yōu)選地，圖像投射陣列2可以包括一定數(shù)目的投射裝置(例如投影儀等)，特別地，數(shù)目可以為16個(gè)或是32個(gè)，數(shù)目越多，移動(dòng)視差三維效果越好，三維顯示覆蓋的觀看角度越大。優(yōu)選地，投射裝置的分辨率是1024*768像素，所有投射裝置可以都具有“梯形校正”功能，從而把投射的圖像校正在微透鏡陣列I上的一個(gè)相同面積的方形區(qū)域內(nèi)。所有投射裝置被一同步系統(tǒng)連接控制，能夠控制同步的播放動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的視差圖像。優(yōu)選地，投影儀光軸與水平面之間成10度夾角向下傾斜。
[0022]本實(shí)用新型采用微透鏡陣列I和微納光學(xué)反射層，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的多觀看空間、觀看空間存在內(nèi)容跳變、觀看視場(chǎng)角小和顯示效果模糊等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)最大觀察角度最大可達(dá)180度的連續(xù)觀看空間，得到較好的三維觀看體驗(yàn)。
[0023]圖像投射陣列2的投射方向都統(tǒng)一朝向微透鏡陣列I (屏幕)，圖像投射陣列2的排列處于同一豎直的平面或是曲面內(nèi)，一般考慮到視覺上只需要水平方向的視差，優(yōu)選地，圖像投射陣列2按水平方向排布,也可以在其它方向上成一定規(guī)律的排成陣列結(jié)構(gòu)。
[0024]優(yōu)選地，圖像投射陣列2的光軸都匯聚于微透鏡陣列I的中心點(diǎn)。每臺(tái)圖像投射(例如投影儀)所投射到微透鏡陣列I的視差圖片都重疊到一相同面積的方形區(qū)域內(nèi)，此區(qū)域也正是三維效果的呈現(xiàn)區(qū)域。
[0025]優(yōu)選地，微納光學(xué)反射層位于微透鏡陣列I的焦平面處。
[0026]優(yōu)選地，微納光學(xué)反射層包括:逆反射結(jié)構(gòu)3和吸收保護(hù)層4。優(yōu)選地，逆反射結(jié)構(gòu)3為溝槽形、或倒三角形、或倒金字塔形。這樣的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)把微透鏡陣列I匯聚而來(lái)的光線進(jìn)行180度的逆向反射。
[0027]但是，考慮到實(shí)際這樣的結(jié)構(gòu)會(huì)存在部分的雜散反射，可以對(duì)逆反射結(jié)構(gòu)3做進(jìn)一步的處理，例如，對(duì)逆反射結(jié)構(gòu)3的頂端進(jìn)行部分的鍍膜處理(請(qǐng)參考圖2)，從而讓入射到逆反射結(jié)構(gòu)3頂端一定范圍內(nèi)的光線能很好的發(fā)生逆反射，而進(jìn)入未鍍膜部分空間，會(huì)導(dǎo)致雜散光線的這部分光線直接透射過(guò)逆反射結(jié)構(gòu)3，最后通過(guò)在逆反射結(jié)構(gòu)3后面加上一層具有光線吸收作用的涂層(即吸收保護(hù)層4)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這部分透射光線吸收的同時(shí)也起到了對(duì)后表面保護(hù)的作用。
[0028]其中，請(qǐng)參考圖2，逆反射結(jié)構(gòu)3的折射率nl與吸收保護(hù)層4的折射率n2之間有以下關(guān)系:
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，包括:微透鏡陣列(I)、微納光學(xué)反射層和圖像投射陣列(2)，其中，所述圖像投射陣列(2)設(shè)置在所述微透鏡陣列(I)的第一側(cè)，且所述圖像投射陣列(2)與所述微透鏡陣列(I)之間間隔地設(shè)置；所述微納光學(xué)反射層依附在所述微透鏡陣列(I)的第二側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述圖像投射陣列(2)按水平方向排布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述圖像投射陣列(2)的光軸都匯聚于所述微透鏡陣列(I)的中心點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述微納光學(xué)反射層位于所述微透鏡陣列(I)的焦平面處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述微納光學(xué)反射層包括:逆反射結(jié)構(gòu)(3)和吸收保護(hù)層(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述逆反射結(jié)構(gòu)(3)為溝槽形、或倒三角形、或倒金字塔形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述逆反射結(jié)構(gòu)(3)包括溝槽結(jié)構(gòu)體(5)和光學(xué)反射層膜(6)，所述光學(xué)反射層膜(6)鍍?cè)谒鰷喜劢Y(jié)構(gòu)體(5)的溝槽結(jié)構(gòu)面的至少一部分區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述圖像投射陣列(2)的光軸與水平面之間的夾角為銳角。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述微透鏡陣列(I)包括多個(gè)柱透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)視差式立體顯示裝置，其特征在于，所述移動(dòng)視差式立體顯示裝置還包括多個(gè)觀看空間(7)，所述圖像投射陣列(2)位于所述觀看空間(7)的正上方，相鄰兩個(gè)所述觀看空間(7)之間的間距不大于65mm。
【文檔編號(hào)】G02B5/12GK203799124SQ201420178855
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】茍健, 尹韶云, 杜春雷, 孫秀輝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院