基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，屬于三維顯示領(lǐng)域。包括：透射散射屏幕與多個(gè)投影裝置；連接關(guān)系：多個(gè)投影裝置在空間上沿圓周排列，每個(gè)時(shí)刻工作的投影裝置投影到透射散射屏幕；需要保證多個(gè)投影裝置在工作的過(guò)程中，只在透射散射屏幕的垂面上進(jìn)行投影；該裝置，利用了透射散射屏幕的旋轉(zhuǎn)和多投影裝置的同步交替工作，使得人的左右眼的圖像來(lái)自不同的圖像源形成的帶狀的觀察區(qū)域中，這樣使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。
【專利說(shuō)明】基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，屬于三維顯示領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在娛樂(lè)、科學(xué)研究、醫(yī)療、軍事、教育等諸多領(lǐng)域，三維顯示裝置由于提供顯示物體相對(duì)于二維圖像的諸多優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在大多數(shù)的商用三維顯示的主要基于眼鏡式視差顯示技術(shù)，包括快門式和偏振式。由于眼鏡佩戴的不方便以及不自然性，裸眼的三維顯示設(shè)備得到了廣泛的發(fā)展。現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的光柵式的裸眼三維顯示設(shè)備大多是平面屏的三維顯示，由于視差圖數(shù)目較少以及平面屏自身的形狀所限，觀察范圍有限。而目前的周視的三維顯示設(shè)備大多系統(tǒng)復(fù)雜，而且往往顯示系統(tǒng)和顯示的三維物體之間有遮擋和背景的關(guān)系，就是說(shuō)，觀察者在看到三維物體的同時(shí)可以看到顯示系統(tǒng)影響三維立體顯示的真實(shí)感。本發(fā)明提供的顯示裝置基于旋轉(zhuǎn)的透射散射屏幕和多投影機(jī)，所顯示的三維物體可以讓用戶進(jìn)行周視裸眼觀看，顯示的三維物體可以懸浮在系統(tǒng)上，沒(méi)有顯示系統(tǒng)的遮擋，可進(jìn)行觸摸交互，真實(shí)感強(qiáng)，另外，裝置工作顯示三維圖像的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)的部件質(zhì)量小，同時(shí)裝置形成的光場(chǎng)信息的數(shù)目不受投影設(shè)備內(nèi)部的空間光調(diào)制器的刷新頻率的限制，即便是低速的顯示器件也可以實(shí)現(xiàn)周視裸眼顯示的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜、系統(tǒng)與物體之間有遮擋和背景以及周視的系統(tǒng)分辨率依賴高速的投影裝置的問(wèn)題，提供基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，包括:透射散射屏幕與多個(gè)投影裝置；
[0006]連接關(guān)系:多個(gè)投影裝置在空間上沿圓周排列，每個(gè)時(shí)刻工作的投影裝置投影到透射散射屏幕；需要保證多個(gè)投影裝置在工作的過(guò)程中，只在透射散射屏幕的垂面上進(jìn)行投影；
[0007]所述的透射散射屏幕包括凸透鏡組和柱面光柵組；二者任意排列組合，但需保證投影裝置的出瞳形成一個(gè)條狀出瞳；
[0008]工作過(guò)程:透射散射屏幕在水平和豎直方向呈現(xiàn)出不同的散射特性，將投影裝置的出瞳形成一個(gè)條狀出瞳，在裝置工作時(shí)候，透射散射屏幕進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，多個(gè)投影裝置固定不動(dòng)，確保只有在透射散射屏幕的垂面上的投影裝置工作；相應(yīng)的投影裝置針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染。
[0009]裝置包括以下三種:
[0010]壹、基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置，光闌支架，旋轉(zhuǎn)支撐架、透射散射屏幕、透射散射屏幕支撐架；
[0011]連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架固定；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架固連；旋轉(zhuǎn)支撐架的另一端與光闌支架固連；光闌支架上包含著與透光的透射散射屏幕數(shù)量相同的光闌，且每個(gè)光闌處在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架上的光闌投影到透射散射屏幕上；
[0012]貳、基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置，光闌支架，旋轉(zhuǎn)支撐架、透射散射屏幕、透射散射屏幕支撐架、光源、反光杯、導(dǎo)光棒、反射鏡；
[0013]連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架固連；旋轉(zhuǎn)支撐架與反射鏡固連，反射鏡和導(dǎo)光棒固連；光闌支架上包含著與投影裝置數(shù)量相同的光闌，投影裝置是被動(dòng)通過(guò)光源提供照明，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)反光杯的反射，隨后經(jīng)過(guò)反射鏡的反射和導(dǎo)光棒的傳導(dǎo)給投影裝置提供照明，投影裝置投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架上的光闌投影到透射散射屏幕上；
[0014]叁、基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置，光闌支架，旋轉(zhuǎn)支撐架、透射散射屏幕；
[0015]連接關(guān)系:將一塊透射散射屏幕豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架固連；旋轉(zhuǎn)支撐架的另一端與與光闌支架固連；光闌支架上包含著一個(gè)通光的光闌，且該光闌處在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架上的光闌投影到透射散射屏眷上;
[0016]有益效果
[0017]1、本發(fā)明的基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，利用了透射散射屏幕的旋轉(zhuǎn)和多投影裝置的同步交替工作，使得人的左右眼的圖像來(lái)自不同的圖像源形成的帶狀的觀察區(qū)域中，這樣使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。
[0018]2、本發(fā)明的基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，利用了多投影裝置的同步交替工作，旋轉(zhuǎn)的部件質(zhì)量小，同時(shí)裝置形成的光場(chǎng)信息的數(shù)目不受投影設(shè)備內(nèi)部的空間光調(diào)制器的刷新頻率的限制，利用低速的顯示裝置實(shí)現(xiàn)高分辨率真彩色的周視三維顯示的效果。
[0019]3、本發(fā)明的基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶進(jìn)行周視裸眼觀看，顯示的三維物體可以懸浮在系統(tǒng)上，沒(méi)有顯示系統(tǒng)的遮擋，可進(jìn)行觸摸交互，真實(shí)感強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為實(shí)施例一基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是碗狀支撐結(jié)構(gòu)包含四塊透射散射屏幕俯視示意圖；
[0022]圖3是碗狀支撐結(jié)構(gòu)包含六塊透射散射屏幕俯視示意圖；
[0023]圖4是透射散射屏幕的構(gòu)成和豎直方向光路示意圖；
[0024]圖5是透射散射屏幕的構(gòu)成和水平方向光路示意圖；
[0025]圖6是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵散射特性的原理示意圖；[0026]圖7是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵單層單面結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0027]圖8是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵雙層單面結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0028]圖9是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵單層雙面結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0029]圖10是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵雙層雙面結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0030]圖11是透射散射屏幕中的凸透鏡組匯聚原理示意圖；
[0031]圖12是實(shí)施例二基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖13是實(shí)施例三基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0033]其中，I一投影裝置，2—光闌支架，3—旋轉(zhuǎn)支撐架，4一透射散射屏幕，5—透射散射屏幕支撐架，6一光源,7一反光杯,8一導(dǎo)光棒,9一反射鏡；
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0035]實(shí)施例1
[0036]如圖1所示，基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置1，光闌支架2，旋轉(zhuǎn)支撐架3、透射散射屏幕4、透射散射屏幕支撐架5 ；
[0037]連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕4組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架5固定；實(shí)施例中可以僅留下一個(gè)或者幾個(gè)透射散射屏幕4透光，其他透射散射屏均遮擋；也可以所有的所以透射散射屏幕4均透光；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架3固連；旋轉(zhuǎn)支撐架3的另一端與光闌支架2固連；光闌支架2上包含著與透光的透射散射屏幕4數(shù)量相同的光闌，且每個(gè)光闌處在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置I投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架2上的光闌投影到透射散射屏幕4上；
[0038]工作過(guò)程:
[0039]投影裝置I繞旋轉(zhuǎn)中軸排列一周，透過(guò)光闌支架2上的通光光瞳投影到透射散射屏幕4上；將多個(gè)透射散射屏幕4組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架5固定；多個(gè)透射散射屏幕的排列可以是如圖2所示由4塊透射散射屏幕組成，也可以是如圖3所示由6塊透射散射屏幕組成，也可以根據(jù)需要由任意數(shù)量的透射散射屏幕拼接而成；實(shí)施例中可以僅留下一個(gè)或者幾個(gè)透射散射屏幕4透光，其他透射散射屏均遮擋；也可以所有的所以透射散射屏幕4均透光；在裝置工作的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)支撐架3由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)支撐架3帶動(dòng)著光闌支架2和透射散射屏幕支撐架5隨之繞中軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；透射散射屏幕4在裝置工作時(shí)候繞旋轉(zhuǎn)支撐架3的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，在空間中，所形成的條狀出瞳繞旋轉(zhuǎn)支撐架3的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度大于人眼的刷新頻率，從而形成了一個(gè)周視的可見(jiàn)區(qū)域。高速同步旋轉(zhuǎn)的光瞳支架2和透射散射屏幕4保證了只有在透射散射屏幕的垂面上的投影裝置工作，即是說(shuō)投影裝置工作的同步性；多個(gè)投影裝置I針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染，在裝置進(jìn)行工作的時(shí)候投影裝置I不需要進(jìn)行高速的圖像刷新。人的左右眼的處在不同的帶狀出瞳區(qū)域中，可以觀察到不同的投影裝置I投影到透射散射屏幕4的不同圖像，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的速度超過(guò)人眼視覺(jué)暫留的頻率，就可以使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。本實(shí)施案例中的顯示裝置可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶進(jìn)行周視裸眼觀看，利用多投影裝置的同步交替工作，旋轉(zhuǎn)的部件質(zhì)量小，同時(shí)裝置形成的光場(chǎng)信息的數(shù)目不受投影設(shè)備內(nèi)部的空間光調(diào)制器的刷新頻率的限制，利用低速的顯示裝置實(shí)現(xiàn)高分辨率真彩色的周視三維顯示的效果。另外，由于透射散射屏幕4傾斜于旋轉(zhuǎn)軸，所顯示的三維物體可以懸浮在系統(tǒng)上，沒(méi)有顯示系統(tǒng)的遮擋，可進(jìn)行觸摸交互，真實(shí)感強(qiáng)。
[0040]透射散射屏幕的工作原理:如圖4和圖5所示，透射散射屏幕由凸透鏡組和柱面光柵組組成，柱面透鏡光柵組沿著一個(gè)方向進(jìn)行散射，其在豎直方向上的散射特性如圖6所示，由于每個(gè)柱面鏡的特征長(zhǎng)度很小，而且焦距很短，所以光線會(huì)在每一個(gè)柱面鏡上發(fā)生聚焦和發(fā)散，形式一定角度的發(fā)散光束，而在另一個(gè)方向上等價(jià)于經(jīng)過(guò)一個(gè)光平板，光線的傳輸性質(zhì)不發(fā)生改變。柱面透鏡光柵組可以放置在凸透鏡組前，可以放置于凸透鏡組之間，也可以放置于凸透鏡組后。光柵可以是如圖7所示的單層單面結(jié)構(gòu)，可以是如圖8所示的雙層單面結(jié)構(gòu)，可以是圖9所示的單層雙面，也可以是圖10所示的雙層雙面結(jié)構(gòu)。
[0041]凸透鏡組將高速投影裝置的出瞳成像在人眼進(jìn)行觀察位置附近，如圖11所示，如果只有凸透鏡組，那么投影機(jī)加載圖像信息的光束在凸透鏡組作用下進(jìn)行匯聚形成的一個(gè)圓斑，人眼只有在這個(gè)圓斑范圍內(nèi)可以看到投影機(jī)的圖像，凸透鏡組可以是光學(xué)玻璃或者光學(xué)塑料透鏡組，也可以是通過(guò)光刻技術(shù)或者其他技術(shù)而形成表面可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)鏡功能的微結(jié)構(gòu)表面。
[0042]由于凸透鏡組的匯聚以及柱面光柵組的豎直方向(單一方向上)的發(fā)散，可以形成一個(gè)豎直方向上發(fā)散，水平方向上壓縮的一個(gè)帶狀光瞳。如圖4和圖5所示，透射散射屏幕可以由兩個(gè)透鏡組和一個(gè)柱面透鏡光柵組成。投影機(jī)發(fā)出的光波被第一個(gè)透鏡組進(jìn)行光束壓縮后，經(jīng)過(guò)柱面透鏡光柵在豎直方向上進(jìn)行光線的散射，光束在豎直方向上發(fā)生擴(kuò)束，而在水平方向上柱面透鏡光柵并沒(méi)有對(duì)于光束的傳播路徑進(jìn)行改變，光束經(jīng)過(guò)柱面透鏡光柵發(fā)生豎直方向和水平方向兩個(gè)不同性質(zhì)的透射傳播后，經(jīng)過(guò)第二個(gè)透鏡組，將光束進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。如圖4所示，在豎直方向上投影機(jī)發(fā)出的光波形成了一個(gè)發(fā)散的光束，如圖5所示，在水平方向上投影機(jī)發(fā)出的光波形成了一個(gè)匯聚的實(shí)像，綜合看來(lái)，透射散射屏幕將投影機(jī)物鏡的出瞳進(jìn)行成像，由于水平方向和豎直上的散射角度不同，可以在空間中形成一個(gè)帶狀的觀察區(qū)域。人眼在這個(gè)帶狀區(qū)域中進(jìn)行觀察，可以觀察到這個(gè)視角的圖像。
[0043]實(shí)施例2
[0044]如圖12所示，基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置1，光闌支架2，旋轉(zhuǎn)支撐架3、透射散射屏幕4、透射散射屏幕支撐架5、光源6、反光杯7、導(dǎo)光棒8、反射鏡9 ;
[0045]連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕4組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架5固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕4透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架3固連；旋轉(zhuǎn)支撐架3與反射鏡9固連，反射鏡9和導(dǎo)光棒8固連；光闌支架2上包含著與投影裝置I數(shù)量相同的光闌，投影裝置I是被動(dòng)通過(guò)光源6提供照明，光源6發(fā)出的光經(jīng)過(guò)反光杯7的反射，隨后經(jīng)過(guò)反射鏡9的反射和導(dǎo)光棒8的傳導(dǎo)給投影裝置I提供照明，投影裝置I投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架2上的光闌投影到透射散射屏幕4上；
[0046]工作過(guò)程:
[0047]投影裝置I繞旋轉(zhuǎn)中軸排列一周，投影裝置I是被動(dòng)通過(guò)光源6提供照明，光源6發(fā)出的光經(jīng)過(guò)反光杯7的反射，隨后經(jīng)過(guò)反射鏡9的反射和導(dǎo)光棒8的傳導(dǎo)給投影裝置I提供照明，投影裝置I投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架2上的光闌投影到透射散射屏幕4上；在裝置工作的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)支撐架3由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)支撐架3帶動(dòng)著反射鏡9，導(dǎo)光棒8和透射散射屏幕支撐架5隨之繞中軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；由于投影裝置I是被動(dòng)的通過(guò)光源6提供照明，光源6發(fā)出的光經(jīng)過(guò)反光杯7的反射，隨后經(jīng)過(guò)反射鏡9的反射和導(dǎo)光棒8的傳導(dǎo)給投影裝置I提供照明，當(dāng)裝置進(jìn)行工作的時(shí)候，由于反射鏡9，導(dǎo)光棒8和透射散射屏幕支撐架5的同步旋轉(zhuǎn)，對(duì)投影裝置進(jìn)行選通工作，保證了只有在透射散射屏幕的垂面上的投影裝置工作，即是說(shuō)投影裝置工作的同步性；透射散射屏幕4在裝置工作時(shí)候繞旋轉(zhuǎn)支撐架3的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，在空間中，所形成的條狀出瞳繞旋轉(zhuǎn)支撐架3的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度大于人眼的刷新頻率，從而形成了一個(gè)周視的可見(jiàn)區(qū)域；多個(gè)投影裝置I針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染，在裝置進(jìn)行工作的時(shí)候投影裝置I不需要進(jìn)行高速的圖像刷新。人的左右眼的處在不同的帶狀出瞳區(qū)域中，可以觀察到不同的投影裝置I投影到透射散射屏幕4的不同圖像，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的速度超過(guò)人眼視覺(jué)暫留的頻率，就可以使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。本實(shí)施案例中的顯示裝置可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶進(jìn)行周視裸眼觀看，利用多投影裝置的同步交替工作，旋轉(zhuǎn)的部件質(zhì)量小，同時(shí)裝置形成的光場(chǎng)信息的數(shù)目不受投影設(shè)備內(nèi)部的空間光調(diào)制器的刷新頻率的限制，利用低速的顯示裝置實(shí)現(xiàn)高分辨率真彩色的周視三維顯示的效果。另外，由于透射散射屏幕4傾斜于旋轉(zhuǎn)軸，所顯示的三維物體可以懸浮在系統(tǒng)上，沒(méi)有顯示系統(tǒng)的遮擋，可進(jìn)行觸摸交互，真實(shí)感強(qiáng)。
[0048]實(shí)施例3
[0049]如圖13所示，基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置I，光闌支架2，旋轉(zhuǎn)支撐架3、透射散射屏幕4 ;
[0050]連接關(guān)系:將一塊透射散射屏幕4豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架3固連；旋轉(zhuǎn)支撐架3的另一端與與光闌支架2固連；光闌支架2上包含著一個(gè)通光的光闌,且該光闌處在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置I投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架2上的光闌投影到透射散射屏幕4上；
[0051]工作過(guò)程:在裝置工作的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)支撐架3由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)支撐架3帶動(dòng)著光闌支架2和透射散射屏幕4隨之繞中軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；透射散射屏幕4在裝置工作時(shí)候繞旋轉(zhuǎn)支撐架3的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，在空間中，所形成的條狀出瞳繞旋轉(zhuǎn)支撐架3的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度大于人眼的刷新頻率，從而形成了一個(gè)周視的可見(jiàn)區(qū)域。高速同步旋轉(zhuǎn)的光瞳支架2和透射散射屏幕4保證了只有在透射散射屏幕的垂面上的投影裝置工作，即是說(shuō)投影裝置工作的同步性；多個(gè)投影裝置I針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染，在裝置進(jìn)行工作的時(shí)候投影裝置I不需要進(jìn)行高速的圖像刷新。人的左右眼的處在不同的帶狀出瞳區(qū)域中，可以觀察到不同的投影裝置I投影到透射散射屏幕4的不同圖像，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的速度超過(guò)人眼視覺(jué)暫留的頻率，就可以使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。本實(shí)施案例中的顯示裝置可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶進(jìn)行周視裸眼觀看，利用多投影裝置的同步交替工作，旋轉(zhuǎn)的部件質(zhì)量小，同時(shí)裝置形成的光場(chǎng)信息的數(shù)目不受投影設(shè)備內(nèi)部的空間光調(diào)制器的刷新頻率的限制，利用低速的顯示裝置實(shí)現(xiàn)高分辨率真彩色的周視三維顯示的效果。
[0052]以上對(duì)于本發(fā)明所提供的基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行闡述，以上實(shí)施案例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:包括:透射散射屏幕與多個(gè)投影裝置；多個(gè)投影裝置在空間上沿圓周排列，每個(gè)時(shí)刻工作的投影裝置投影到透射散射屏幕；需要保證多個(gè)投影裝置在工作的過(guò)程中，只在透射散射屏幕的垂面上進(jìn)行投影； 所述的透射散射屏幕包括凸透鏡組和柱面光柵組；二者任意排列組合，但需保證投影裝置的出瞳形成一個(gè)條狀出瞳。
2.如權(quán)利要求1所述的基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述裝置包括:投影裝置(1)，光闌支架(2)，旋轉(zhuǎn)支撐架(3)、透射散射屏幕(4)、透射散射屏幕支撐架(5); 連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕(4)組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架(5)固定；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架(3)固連；旋轉(zhuǎn)支撐架(3)的另一端與光闌支架(2)固連；光闌支架(2)上包含著與透光的透射散射屏幕(4)數(shù)量相同的光闌，且每個(gè)光闌處在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置(I)投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架(2)上的光闌投影到透射散射屏幕(4)上。
3.如權(quán)利要求1所述的基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述裝置包括:投影裝置(1)，光闌支架(2)，旋轉(zhuǎn)支撐架(3)、透射散射屏幕(4)、透射散射屏幕支撐架(5)、光源(6)、反光杯(7)、導(dǎo)光棒(8)、反射鏡(9)； 連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕(4)組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架(5)固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕(4)透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架(3)固連；旋轉(zhuǎn)支撐架(3)與反射鏡(9)固連，反射鏡(9)和導(dǎo)光棒(8)固連；光闌支架(2)上包含著與投影裝置(I)數(shù)量相同的光闌，投影裝置(I)是被動(dòng)通過(guò)光源(6 )提供照明，光源(6 )發(fā)出的光經(jīng)過(guò)反光杯(7)的反射，隨后經(jīng)過(guò)反射鏡(9)的反射和導(dǎo)光棒(8)的傳導(dǎo)給投影裝置(I)提供照明，投影裝置(I)投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架(2)上的光闌投影到透射散射屏幕(4)上。
4.如權(quán)利要求1所述的基于多投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述裝置包括:投影裝置(1)，光闌支架(2)，旋轉(zhuǎn)支撐架(3)、透射散射屏幕(4)； 連接關(guān)系:將一塊透射散射屏幕(4)豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架(3)固連；旋轉(zhuǎn)支撐架(3)的另一端與與光闌支架(2)固連；光闌支架(2)上包含著一個(gè)通光的光闌，且該光闌處在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置(I)投射出的圖像，透過(guò)對(duì)應(yīng)的光闌支架(2)上的光闌投影到透射散射屏幕(4)上。
【文檔編號(hào)】G03B21/56GK103616770SQ201310683084
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】朱秋東, 陳飔, 李劍, 黃濤, 宋維濤 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)