復(fù)合投影裸眼3d系統(tǒng)及其3d成像屏幕的制作方法
【專利摘要】復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)及其3D成像屏幕涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及立體顯示領(lǐng)域。復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，包括至少一投影系統(tǒng)、成像屏，成像屏采用一復(fù)合式立體成像屏幕，復(fù)合式立體成像屏幕包括至少兩層成像層，自前往后分別為第一成像屏、第二成像屏；第一成像屏與第二成像屏之間分離，具有間距；第一成像屏為一投影承接屏幕，且為半透明結(jié)構(gòu)；投影系統(tǒng)朝向第一成像屏投影。使至少第一成像屏和第二成像屏成像。因?yàn)榈谝怀上衿翞榘胪该鳡?，因此可以透過第一成像屏看到第二成像屏上的影像。另外因?yàn)榈谝怀上衿梁偷诙上衿林g具有間距，因此可以產(chǎn)生視差，所以通過對第一成像屏和第二成像屏上的畫面進(jìn)行有機(jī)組合，可以實(shí)現(xiàn)3D效果。
【專利說明】復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)及其3D成像屏幕
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及立體顯示領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] "3D"里的"D"，是英文單詞Dimension (線度、維）的首字母。3D指的就是三維空 間。與普通2D畫面顯示相比，3D技術(shù)可以使畫面變得立體逼真，圖像不再局限于屏幕平面， 仿佛能夠走出屏幕外面，讓觀眾有身臨其境的感覺。
[0003] 盡管3D顯示技術(shù)分類繁多，不過最基本的原理是相似的，就是利用人眼左右分 別接收不同畫面，然后大腦經(jīng)過對圖像信息進(jìn)行疊加重生，構(gòu)成一個具有前一后、上一下、 左一右、遠(yuǎn)一近等立體方向效果的影像。
[0004] 在眼鏡式3D技術(shù)中，我們又可以細(xì)分出三種主要的類型：色差式、偏光式和主動 快門式。也就是平常所說的色分法、光分法和時分法。當(dāng)然現(xiàn)今很多裸眼的3D技術(shù)也都有 實(shí)際產(chǎn)品，如lens技術(shù)，barrier技術(shù)等。
[0005] 相對于傳統(tǒng)的電視機(jī)而言，3D電視能夠呈現(xiàn)出來的圖像不再局限于平面，畫面大 小也不再受屏幕大小的約束，觀眾會仿佛看到海豚在自己身邊優(yōu)雅游動，鳥兒從頭頂輕輕 掠過，足球朝面門飛速襲來……這些場景都是以往平面成像電視難以表達(dá)出來的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，解決以上技術(shù)問題。
[0007] 本發(fā)明的目的還在于提供一種復(fù)合式立體成像屏幕，解決以上技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0009] 復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，包括至少一投影系統(tǒng)、成像屏，其特征在于，
[0010] 所述成像屏采用一復(fù)合式立體成像屏幕，所述復(fù)合式立體成像屏幕包括至少兩層 成像層，自前往后分別為第一成像屏、第二成像屏；
[0011] 所述第一成像屏與所述第二成像屏之間分離，具有間距；
[0012] 第一成像屏為一投影承接屏幕，且為半透明結(jié)構(gòu)；
[0013] 所述投影系統(tǒng)朝向所述第一成像屏投影。
[0014] 使用中，使至少第一成像屏和第二成像屏成像。因?yàn)榈谝怀上衿翞榘胪该鳡?，因?可以透過第一成像屏看到第二成像屏上的影像。另外因?yàn)榈谝怀上衿梁偷诙上衿林g具 有間距，因此可以產(chǎn)生視差，所以通過對第一成像屏和第二成像屏上的畫面進(jìn)行有機(jī)組合， 可以實(shí)現(xiàn)3D效果。
[0015] 所述第二成像屏可以為液晶屏、等離子屏、投影屏、LED屏、0LED屏、陰極射線管屏 中的至少一種。
[0016] 所述第二成像屏也可以為半透明的投影屏。
[0017] 所述投影系統(tǒng)中，至少設(shè)有一向所述第一成像屏投影的投影器件，稱為第一投影 器件。所述第一投影器件位于所述第一成像屏后方?；蛘咚龅谝煌队捌骷挥谒龅谝?成像屏前方。
[0018] 通過上述設(shè)計(jì)，第一投影器件向前投影，投放在第一成像屏上。第一投影器件產(chǎn)生 的光線，不會照射到第二成像屏上，進(jìn)而保證第二成像屏上的圖形顯示。
[0019] 所述投影系統(tǒng)中，還包括至少另一向所述第二成像屏投影的投影器件稱為第二投 影器件。所述第二投影器件位于所述第二成像屏前方?；蛘撸龅诙队捌骷挥谒?第二成像屏后方。第二投影器件產(chǎn)生的光線，不會照射到第一成像屏上，進(jìn)而保證第一成像 屏上的圖形顯示。
[0020] 優(yōu)選為所述第一投影器件與所述第二投影器件位于所述第一成像屏與所述第二 成像屏之間。
[0021] 所述投影系統(tǒng)中的第一投影器件和所述第二投影器件中，至少一個為反光鏡面， 一投影儀將畫面投射在所述反光鏡面上，由所述反光鏡面反射后，投射到對應(yīng)的所述成像 屏上。
[0022] 優(yōu)選為，所述投影系統(tǒng)中的第一投影器件和所述第二投影器件均采用所述反光鏡 面，一投影儀的光線分別投射到兩個所述反光鏡面上，由兩個所述反光鏡面分別投射到第 一成像屏和第二成像屏上。從而在第一成像屏和第二成像屏上顯示不同的畫面，用以組成 3D影像。
[0023] 所述第一成像屏和所述第二成像層中，至少一個為一內(nèi)部摻雜有顆粒的半透明 層。可以為半透明膜層、半透明片層或半透明板層中的至少一種。所摻雜的顆粒優(yōu)選為金 屬顆粒。
[0024] 在所述第二成像屏后方還設(shè)有一第三成像層，所述第三成像層可以為液晶屏、等 離子屏、投影屏、LED屏、0LED屏、陰極射線管屏中的至少一種。
[0025] 或者，所述成像屏的最后方一個屏幕為液晶屏、等離子屏、投影屏、LED屏、0LED 屏、陰極射線管屏中的至少一種。
[0026] 所述第一成像屏和所述第二成像屏中，至少一個為3D屏幕。用以顯示立體圖形。
[0027] 具體的：所述第一成像屏和所述第二成像屏中，至少一個為3D投影屏幕。所述第 一成像屏和所述第二成像屏中，至少一個為一裸眼3D投影屏幕?；蛘?，所述第一成像屏和 所述第二成像屏中，至少一個為一偏振3D投影屏幕?；蛘撸龅谝怀上衿梁退龅诙?像屏中，至少一個為一紅藍(lán)3D投影屏幕。
[0028] 或者具體的，所述第一成像屏和所述第二成像屏中，至少一個為主動光源3D屏 幕。如液晶3D屏幕、等離子3D屏幕、LED3D屏幕、0LED3D屏幕、陰極射線管屏3D幕中的至 少一種。
[0029] 所述第一成像屏和所述第二成像屏中，至少一個上設(shè)有立體成像光柵，所述立體 成像光柵可以是遮光條紋式立體成像光柵、由柱狀透鏡排列組成的柱鏡光柵或其他立體成 像光柵中的至少一種。
[0030] 成像屏的3D顯示技術(shù)具體實(shí)施方案：
[0031] 一、第一成像屏和第二成像屏中至少一層采用雙光源立體成像屏：
[0032] 雙光源立體成像屏，包括一成像層，還包括一光線方向調(diào)制系統(tǒng)；
[0033] 所述光線方向調(diào)制系統(tǒng)對所述成像層出射的光線進(jìn)行調(diào)整；
[0034] 所述光線方向調(diào)制系統(tǒng)，包括一光入射選擇陣列和一匯聚透鏡陣列；
[0035] 所述光入射選擇陣列包括至少500個光入射選擇單元，所述光入射選擇單元包括 至少兩個相鄰的光入射面，一個所述光入射面斜朝向左方，為左入射面；一個所述光入射面 斜朝向右方，為右入射面；
[0036] 所述匯聚透鏡陣列包括至少500個匯聚透鏡，所述匯聚透鏡設(shè)置在所述光入射面 前方；
[0037] 位于所述左入射面前方的匯聚透鏡稱為，左匯聚透鏡，由所述左入射面射入的光 線，經(jīng)過一所述左匯聚透鏡后，定向射出；
[0038] 位于所述右入射面前方的匯聚透鏡稱為，右匯聚透鏡，由所述右入射面射入的光 線，經(jīng)過一所述右匯聚透鏡后，定向射出。
[0039] 可以搭配一光源系統(tǒng)使用。所述光源系統(tǒng)包括至少兩個光源，一個為左光源、一個 為右光源；所述左光源朝向所述左入射面照射；所述右光源朝向所述右入射面照射。
[0040] 使用中，經(jīng)過左入射面后，定向發(fā)射的光線，射入一只眼睛；經(jīng)過右入射面后，定向 發(fā)射的光線，射入另一只眼睛。通過上述設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)具有裸眼3D顯示效果的顯示系統(tǒng)。
[0041] 所述左入射面與所述右入射面之間設(shè)有遮光層。通過遮光層限制左入射面射出的 光線進(jìn)入右入射面前方的右匯聚透鏡；或通過遮光層限制右入射面射出的光線進(jìn)入左入射 面前方的左匯聚透鏡。從而盡量保證兩只眼睛分別看到兩幅不同的畫面。
[0042] 所述遮光層是金屬層、有機(jī)材料層、偏振膜中的至少一種。
[0043] 或者，所述匯聚透鏡為偏振匯聚透鏡，所述左匯聚透鏡的偏振性，與所述右匯聚透 鏡的偏振性不同。
[0044] 二、第一成像屏和第二成像屏中至少一層采用指向光源投影屏幕：
[0045] 指向光源投影屏幕，包括一透明基體，所述透明基體包括至少前層和后層，所述后 層設(shè)有成像層，所述前層設(shè)有指向光源3D光學(xué)機(jī)構(gòu)。
[0046] 所述透明基體可以采用玻璃材質(zhì)、鋼化玻璃材質(zhì)、亞克力材質(zhì)等透明材質(zhì)中的至 少一種?？梢允巧鲜霾馁|(zhì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0047] 所述成像層優(yōu)選為位于所述透明基體后層后方的成像屏幕、成像貼膜或者磨砂層 中的至少一種?？梢允巧鲜鼋Y(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。允許所述成像層后方再設(shè)置有其他輔助光學(xué) 器件，比如附有偏振膜等。
[0048] 所述指向光源3D光學(xué)機(jī)構(gòu)包括一夾角反射陣列和一匯聚透鏡陣列；所述夾角反 射陣列包括至少500個夾角反射模塊，所述夾角反射模塊包括左右設(shè)置且成角度的透光的 反光面；左側(cè)的反光面稱為左反光面，右側(cè)的反光面稱為右反光面；兩個反光面的夾角位 于后方，反射方向斜朝向前方；至少500個夾角反射模塊依次順序排列，構(gòu)成所述夾角反射 陣列；
[0049] 所述匯聚透鏡陣列包括至少500個匯聚透鏡，位于所述夾角反射模塊前方；所述 成像層呈半透明狀態(tài)。
[0050] 所述成像層與所述夾角反射模塊通過光線連接；
[0051] 光線連接關(guān)系為，所述成像層的光線穿過所述夾角反射模塊的一個反光面后，到 達(dá)另一反光面；
[0052] 所述另一反光面的反射方向朝向所述匯聚透鏡。
[0053] 所述成像層呈半透明狀態(tài)，一側(cè)的所述投影系統(tǒng)投射的光線經(jīng)過成像層形成像 點(diǎn)，所述像點(diǎn)的光線穿過一所述夾角反射模塊的一個反光面后，經(jīng)另一反光面反射，到達(dá)前 方的所述匯聚透鏡，由所述匯聚透鏡轉(zhuǎn)化為定向光線。通過產(chǎn)生定向光線，進(jìn)行定向傳輸， 使特定的眼睛接收到設(shè)定的光信號，產(chǎn)生視覺效果。
[0054] 三、第一成像屏和第二成像屏中至少一層采用光柵裸眼3D投影屏幕：
[0055] 光柵裸眼3D投影屏幕，包括一屏幕基體，所述屏幕基體設(shè)有成像層，成像層上包 括至少兩組顯示陣列，分別為第一顯示陣列、第二顯示陣列；
[0056] 所述第一顯示陣列包括至少50條縱向排布的第一條狀顯示區(qū)域；
[0057] 所述第二顯示陣列包括至少50條縱向排布的第二條狀顯示區(qū)域；
[0058] 所述第一顯示陣列的第一條狀顯示區(qū)域與所述第二顯示陣列的第二條狀顯示區(qū) 域相間排布；至少兩個所述至少兩組顯示陣列前方設(shè)有光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)；
[0059] 光線方向調(diào)整機(jī)構(gòu)采用3D成像光柵系統(tǒng)。
[0060] 在第一顯示陣列和第二顯示陣列上顯示的不同畫面的光線，經(jīng)過光線方向調(diào)制機(jī) 構(gòu)對光線的發(fā)射方向進(jìn)行調(diào)整，使不同畫面的光線分別照射向觀眾的左眼和右眼。通過上 述設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)具有裸眼3D顯示效果的投影系統(tǒng)。
[0061] 所述光柵裸眼3D投影屏幕包括一屏幕基體，所述第一顯示陣列、所述第二顯示陣 列、所述光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)建立在所述屏幕基體上；
[0062] 所述屏幕基體包括一透明基體，所述透明基體包括至少前層和后層，所述后層設(shè) 有成像層，所述前層設(shè)有所述光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)的光調(diào)制層，所述透明基體的所述成像層 與所述光調(diào)制層之間透明；
[0063] 所述后層設(shè)有成像層，所述第一顯示陣列和所述第二顯示陣列設(shè)置在所述成像層 上；
[0064] 所述前層設(shè)有光調(diào)制層，進(jìn)而將所述光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述前層上。
[0065] 所述光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)采用光柵屏障系統(tǒng)，所述光柵屏障系統(tǒng)包括至少一條狀光 柵陣列。
[0066] 使用中，投影系統(tǒng)位于所述光柵裸眼3D投影屏幕后方，所述條狀光柵陣列位于所 述投影屏幕前方。以便于優(yōu)化視覺效果。
[0067] 所述光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)采用柱鏡光柵系統(tǒng)，所述柱狀光柵系統(tǒng)包括至少一柱狀光 柵層，所述柱狀光柵層包括透鏡光柵陣列。
[0068] 所述透鏡光柵陣列的焦平面位于所述成像層上。所述透鏡光柵陣列中的透鏡光柵 由匯聚透鏡排列構(gòu)成。排列構(gòu)成透鏡光柵的匯聚透鏡可以是凸透鏡或者菲涅爾透鏡。
[0069] 所述透鏡光柵陣列中的透鏡光柵可以是塊狀匯聚透鏡或條狀匯聚透鏡排列構(gòu)成 的透鏡光柵。優(yōu)選為條狀匯聚透鏡排列構(gòu)成的條狀的透鏡光柵。以便于簡化結(jié)構(gòu)。
[0070] 所述膜材柱狀光柵包括一小于1. 2_厚度的透明膜，所述柱狀光柵層設(shè)置在所述 透明膜上。
[0071] 復(fù)合式立體成像屏幕，包括成像層，其特征在于，包括至少兩層成像層，自前往后 分別為第一成像屏、第二成像屏；
[0072] 所述第一成像屏與所述第二成像屏之間分離，具有間距；
[0073] 第一成像屏為一投影承接屏幕，且為半透明結(jié)構(gòu)；
[0074] 所述投影系統(tǒng)朝向所述第一成像屏投影。
[0075] 使用中，使至少第一成像屏和第二成像屏成像。因?yàn)榈谝怀上衿翞榘胪该鳡?，因?可以透過第一成像屏看到第二成像屏上的影像。另外因?yàn)榈谝怀上衿梁偷诙上衿林g具 有間距，因此可以產(chǎn)生視差，所以通過對第一成像屏和第二成像屏上的畫面進(jìn)行有機(jī)組合， 可以實(shí)現(xiàn)3D效果。
[0076] 所述第二成像屏可以為液晶屏、等離子屏、投影屏、LED屏、0LED屏、陰極射線管屏 中的至少一種。
[0077] 所述第二成像屏也可以為半透明的投影屏。
[0078] 所述投影系統(tǒng)中，至少設(shè)有一向所述第一成像屏投影的投影器件，稱為第一投影 器件。所述第一投影器件位于所述第一成像屏后方?；蛘咚龅谝煌队捌骷挥谒龅谝?成像屏前方。
[0079] 通過上述設(shè)計(jì)，第一投影器件向前投影，投放在第一成像屏上。第一投影器件產(chǎn)生 的光線，不會照射到第二成像屏上，進(jìn)而保證第二成像屏上的圖形顯示。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0080] 圖1為復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0081] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0082] 參照圖1，復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，包括至少一投影系統(tǒng)、成像屏，成像屏采用一復(fù) 合式立體成像屏幕，復(fù)合式立體成像屏幕包括至少兩層成像層，自前往后分別為第一成像 屏11、第二成像屏12。第一成像屏11與第二成像屏12之間分離，具有間距。第一成像屏 11為一投影承接屏幕，且為半透明結(jié)構(gòu)。投影系統(tǒng)朝向第一成像屏11投影。
[0083] 使用中，使至少第一成像屏11和第二成像屏12成像。因?yàn)榈谝怀上衿?1為半透 明狀，因此可以透過第一成像屏11看到第二成像屏12上的影像。另外因?yàn)榈谝怀上衿?1 和第二成像屏12之間具有間距，因此可以產(chǎn)生視差，所以通過對第一成像屏11和第二成像 屏12上的畫面進(jìn)行有機(jī)組合，可以實(shí)現(xiàn)3D效果。
[0084] 第二成像屏12可以為液晶屏、等離子屏、投影屏、LED屏、0LED屏、陰極射線管屏中 的至少一種。第二成像屏12也可以為半透明的投影屏。
[0085] 投影系統(tǒng)中，至少設(shè)有一向第一成像屏11投影的投影器件，稱為第一投影器件。 第一投影器件位于第一成像屏11后方?；蛘叩谝煌队捌骷挥诘谝怀上衿?1前方。第一 投影器件21可以直接為投影儀。
[0086] 通過上述設(shè)計(jì)，第一投影器件21向前投影，投放在第一成像屏11上。第一投影器 件21產(chǎn)生的光線，不會照射到第二成像屏12上，進(jìn)而保證第二成像屏12上的圖形顯示。 [0087] 投影系統(tǒng)中，還包括至少另一向第二成像屏12投影的投影器件稱為第二投影器 件22。第二投影器件22位于第二成像屏12前方?；蛘?，第二投影器件22位于第二成像屏 12后方。第二投影器件22產(chǎn)生的光線，不會照射到第一成像屏11上，進(jìn)而保證第一成像 屏11上的圖形顯示。第二投影器件22也可以直接為投影儀。優(yōu)選為第一投影器件21與 第二投影器件22位于第一成像屏11與第二成像屏12之間。
[0088] 還可以是：投影系統(tǒng)中的第一投影器件和第二投影器件中，至少一個為反光鏡面， 一投影儀將畫面投射在反光鏡面上，由反光鏡面反射后，投射到對應(yīng)的成像屏上。優(yōu)選為， 投影系統(tǒng)中的第一投影器件和第二投影器件均采用反光鏡面，一投影儀的光線分別投射到 兩個反光鏡面上，由兩個反光鏡面分別投射到第一成像屏11和第二成像屏12上。從而在 第一成像屏11和第二成像屏12上顯示不同的畫面，用以組成3D影像。
[0089] 第一成像屏11為一內(nèi)部摻雜有顆粒的半透明層。可以為半透明膜層、半透明片層 或半透明板層中的至少一種。所摻雜的顆粒優(yōu)選為金屬顆粒。第二成像屏12為一內(nèi)部摻 雜有顆粒的半透明層?？梢詾榘胪该髂?、半透明片層或半透明板層中的至少一種。所摻 雜的顆粒優(yōu)選為金屬顆粒。
[0090] 在第二成像屏12后方還設(shè)有一第三成像層13,第三成像層13可以為液晶屏、等離 子屏、投影屏、LED屏、0LED屏、陰極射線管屏中的至少一種。或者設(shè)置為：成像屏的最后方 一個屏幕為液晶屏、等離子屏、投影屏、LED屏、0LED屏、陰極射線管屏中的至少一種。
[0091] 還可以在單層屏上增加3D顯示技術(shù)：
[0092] 第一成像屏11和第二成像屏12中，至少一個為3D屏幕。用以顯示立體圖形。
[0093] (1)第一成像屏11和第二成像屏12中，至少一個為3D投影屏幕。具體的，第一成 像屏11和第二成像屏12中，至少一個為一裸眼3D投影屏幕。或者，第一成像屏11和第二 成像屏12中，至少一個為一偏振3D投影屏幕?；蛘?，第一成像屏11和第二成像屏12中， 至少一個為一紅藍(lán)3D投影屏幕。
[0094] (2)第一成像屏11和第二成像屏12中，至少一個為主動光源3D屏幕。如液晶3D 屏幕、等離子3D屏幕、LED3D屏幕、0LED3D屏幕、陰極射線管屏3D幕中的至少一種。
[0095] 第一成像屏11上設(shè)有立體成像光柵，立體成像光柵可以是遮光條紋式立體成像 光柵、由柱狀透鏡排列組成的柱鏡光柵或其他立體成像光柵中的至少一種。
[0096] 第二成像屏12上設(shè)有立體成像光柵，立體成像光柵可以是遮光條紋式立體成像 光柵、由柱狀透鏡排列組成的柱鏡光柵或其他立體成像光柵中的至少一種。
[0097] 成像屏的3D顯示技術(shù)具體實(shí)施方案：
[0098] 一、第一成像屏11和第二成像屏12中至少一層采用雙光源立體成像屏：
[0099] 雙光源立體成像屏，包括一成像層，還包括一光線方向調(diào)制系統(tǒng)；
[0100] 光線方向調(diào)制系統(tǒng)對成像層出射的光線進(jìn)行調(diào)整；
[0101] 光線方向調(diào)制系統(tǒng)，包括一光入射選擇陣列和一匯聚透鏡陣列；
[0102] 光入射選擇陣列包括至少500個光入射選擇單元，光入射選擇單元包括至少兩個 相鄰的光入射面，一個光入射面斜朝向左方，為左入射面；一個光入射面斜朝向右方，為右 入射面；
[0103] 匯聚透鏡陣列包括至少500個匯聚透鏡，匯聚透鏡設(shè)置在光入射面前方；
[0104] 位于左入射面前方的匯聚透鏡稱為，左匯聚透鏡，由左入射面射入的光線，經(jīng)過一 左匯聚透鏡后，定向射出；
[0105] 位于右入射面前方的匯聚透鏡稱為，右匯聚透鏡，由右入射面射入的光線，經(jīng)過一 右匯聚透鏡后，定向射出。
[0106] 可以搭配一光源系統(tǒng)使用。光源系統(tǒng)包括至少兩個光源，一個為左光源、一個為右 光源；左光源朝向左入射面照射；右光源朝向右入射面照射。
[0107] 使用中，經(jīng)過左入射面后，定向發(fā)射的光線，射入一只眼睛；經(jīng)過右入射面后，定向 發(fā)射的光線，射入另一只眼睛。通過上述設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)具有裸眼3D顯示效果的顯示系統(tǒng)。
[0108] 左入射面與右入射面之間設(shè)有遮光層。通過遮光層限制左入射面射出的光線進(jìn)入 右入射面前方的右匯聚透鏡；或通過遮光層限制右入射面射出的光線進(jìn)入左入射面前方的 左匯聚透鏡。從而盡量保證兩只眼睛分別看到兩幅不同的畫面。
[0109] 遮光層是金屬層、有機(jī)材料層、偏振膜中的至少一種。
[0110] 或者，匯聚透鏡為偏振匯聚透鏡，左匯聚透鏡的偏振性，與右匯聚透鏡的偏振性不 同。
[0111] 二、第一成像屏11和第二成像屏12中至少一層采用指向光源投影屏幕：
[0112] 指向光源投影屏幕，包括一透明基體，透明基體包括至少前層和后層，后層設(shè)有成 像層，前層設(shè)有指向光源3D光學(xué)機(jī)構(gòu)。
[0113] 透明基體可以采用玻璃材質(zhì)、鋼化玻璃材質(zhì)、亞克力材質(zhì)等透明材質(zhì)中的至少一 種?？梢允巧鲜霾馁|(zhì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0114] 成像層優(yōu)選為位于透明基體后層后方的成像屏幕、成像貼膜或者磨砂層中的至少 一種?？梢允巧鲜鼋Y(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。允許成像層后方再設(shè)置有其他輔助光學(xué)器件，比如附 有偏振I吳等。
[0115] 指向光源3D光學(xué)機(jī)構(gòu)包括一夾角反射陣列和一匯聚透鏡陣列；夾角反射陣列包 括至少500個夾角反射模塊，夾角反射模塊包括左右設(shè)置且成角度的透光的反光面；左側(cè) 的反光面稱為左反光面，右側(cè)的反光面稱為右反光面；兩個反光面的夾角位于后方，反射方 向斜朝向前方；至少500個夾角反射模塊依次順序排列，構(gòu)成夾角反射陣列；
[0116] 匯聚透鏡陣列包括至少500個匯聚透鏡，位于夾角反射模塊前方；成像層呈半透 明狀態(tài)。
[0117] 成像層與夾角反射模塊通過光線連接；
[0118] 光線連接關(guān)系為，成像層的光線穿過夾角反射模塊的一個反光面后，到達(dá)另一反 光面；
[0119] 另一反光面的反射方向朝向匯聚透鏡。
[0120] 成像層呈半透明狀態(tài)，一側(cè)的投影系統(tǒng)投射的光線經(jīng)過成像層形成像點(diǎn)，像點(diǎn)的 光線穿過一夾角反射模塊的一個反光面后，經(jīng)另一反光面反射，到達(dá)前方的匯聚透鏡，由匯 聚透鏡轉(zhuǎn)化為定向光線。通過產(chǎn)生定向光線，進(jìn)行定向傳輸，使特定的眼睛接收到設(shè)定的光 信號，產(chǎn)生視覺效果。
[0121] 三、第一成像屏11和第二成像屏12中至少一層采用光柵裸眼3D投影屏幕：
[0122] 光柵裸眼3D投影屏幕，包括一屏幕基體，屏幕基體設(shè)有成像層，成像層上包括至 少兩組顯示陣列，分別為第一顯示陣列、第二顯示陣列；
[0123] 第一顯示陣列包括至少50條縱向排布的第一條狀顯示區(qū)域；
[0124] 第二顯示陣列包括至少50條縱向排布的第二條狀顯示區(qū)域；
[0125] 第一顯示陣列的第一條狀顯示區(qū)域與第二顯示陣列的第二條狀顯示區(qū)域相間排 布；至少兩個至少兩組顯示陣列前方設(shè)有光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)；
[0126] 光線方向調(diào)整機(jī)構(gòu)采用3D成像光柵系統(tǒng)。
[0127] 在第一顯示陣列和第二顯示陣列上顯示的不同畫面的光線，經(jīng)過光線方向調(diào)制機(jī) 構(gòu)對光線的發(fā)射方向進(jìn)行調(diào)整，使不同畫面的光線分別照射向觀眾的左眼和右眼。通過上 述設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)具有裸眼3D顯示效果的投影系統(tǒng)。
[0128] 光柵裸眼3D投影屏幕包括一屏幕基體，第一顯示陣列、第二顯示陣列、光線方向 調(diào)制機(jī)構(gòu)建立在屏幕基體上；
[0129] 屏幕基體包括一透明基體，透明基體包括至少前層和后層，后層設(shè)有成像層，前層 設(shè)有光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)的光調(diào)制層，透明基體的成像層與光調(diào)制層之間透明；
[0130] 后層設(shè)有成像層，第一顯示陣列和第二顯示陣列設(shè)置在成像層上；
[0131] 前層設(shè)有光調(diào)制層，進(jìn)而將光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)設(shè)置在前層上。
[0132] 光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)采用光柵屏障系統(tǒng)，光柵屏障系統(tǒng)包括至少一條狀光柵陣列。
[0133] 使用中，投影系統(tǒng)位于光柵裸眼3D投影屏幕后方，條狀光柵陣列位于投影屏幕前 方。以便于優(yōu)化視覺效果。
[0134] 光線方向調(diào)制機(jī)構(gòu)米用柱鏡光柵系統(tǒng)，柱狀光柵系統(tǒng)包括至少一柱狀光柵層，柱 狀光柵層包括透鏡光柵陣列。
[0135] 透鏡光柵陣列的焦平面位于成像層上。透鏡光柵陣列中的透鏡光柵由匯聚透鏡排 列構(gòu)成。排列構(gòu)成透鏡光柵的匯聚透鏡可以是凸透鏡或者菲涅爾透鏡。
[0136] 透鏡光柵陣列中的透鏡光柵可以是塊狀匯聚透鏡或條狀匯聚透鏡排列構(gòu)成的透 鏡光柵。優(yōu)選為條狀匯聚透鏡排列構(gòu)成的條狀的透鏡光柵。以便于簡化結(jié)構(gòu)。
[0137] 膜材柱狀光柵包括一小于1. 2_厚度的透明膜，柱狀光柵層設(shè)置在透明膜上。
[0138] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，包括至少一投影系統(tǒng)、成像屏，其特征在于， 所述成像屏采用一復(fù)合式立體成像屏幕，所述復(fù)合式立體成像屏幕包括至少兩層成像 層，自前往后分別為第一成像屏、第二成像屏； 所述第一成像屏與所述第二成像屏之間分離，具有間距； 第一成像屏為一投影承接屏幕，且為半透明結(jié)構(gòu)； 所述投影系統(tǒng)朝向所述第一成像屏投影。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，其特征在于，所述第二成像屏也為半 透明的投影屏。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，其特征在于，所述投影系統(tǒng)中，至少設(shè) 有一向所述第一成像屏投影的投影器件，稱為第一投影器件；所述第一投影器件位于所述 第一成像屏后方； 所述投影系統(tǒng)中，還包括至少另一向所述第二成像屏投影的投影器件稱為第二投影器 件；所述第二投影器件位于所述第二成像屏前方。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像屏和所述 第二成像層中，至少一個為一內(nèi)部摻雜有顆粒的半透明層。可以為半透明膜層、半透明片層 或半透明板層中的至少一種。所摻雜的顆粒優(yōu)選為金屬顆粒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，其特征在于，所述成像屏的最后方一 個屏幕為液晶屏、等離子屏、投影屏、LED屏、OLED屏、陰極射線管屏中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像屏和所述 第二成像屏中，至少一個為3D屏幕。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像屏和所述 第二成像屏中，至少一個為3D投影屏幕。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像屏和所述 第二成像屏中，至少一個為主動光源3D屏幕。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合投影裸眼3D系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像屏和所述 第二成像屏中，至少一個上設(shè)有立體成像光柵，所述立體成像光柵是遮光條紋式立體成像 光柵、由柱狀透鏡排列組成的柱鏡光柵或其他立體成像光柵中的至少一種。
10. 復(fù)合式立體成像屏幕，包括成像層，其特征在于，包括至少兩層成像層，自前往后分 別為第一成像屏、第二成像屏； 所述第一成像屏與所述第二成像屏之間分離，具有間距； 第一成像屏為一投影承接屏幕，且為半透明結(jié)構(gòu)； 所述投影系統(tǒng)朝向所述第一成像屏投影。
【文檔編號】G03B21/62GK104102085SQ201310111196
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】李興文, 孫倩倩 申請人:上海科斗電子科技有限公司