元陣列平面的俯仰角為Θ，則g= 可以唯一確定微 單元圖像與微圖像單元陣列平面的角度α和透鏡單元的主面與微圖像單元陣列平面的夾角〇〇
[0074]本實(shí)施例中優(yōu)選的將所有的單元透鏡主面的像面與微圖像陣列平面的夾角β設(shè)置 為相同，將每一列中的透鏡焦距設(shè)置為相同，列與列之間的透鏡焦距設(shè)置為不同，沿X方向 的每一列的透鏡單元的焦距隨著遠(yuǎn)離成像平面線性增加，對于第η列透鏡的焦距設(shè)置滿足 關(guān)系式
纟定值，因此所有單元圖像的像面與微圖像陣列平面的夾角α為 相同，所有微圖像單元與微透鏡單元之間的角度σ都相同。
[0075]為了提高光線利用率，采用出射光線指向三棱鏡反射面的指向型背光提供液晶顯 示器所需光源。該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)懸浮二維成像平面并垂直于單元顯示圖像的過程如下，我們將 透鏡成像近似為小孔成像來分析，原理圖如圖16所示，單元圖像經(jīng)過透鏡在空間中成像，單 元圖像向空間發(fā)出的光線經(jīng)過單元透鏡后經(jīng)過三棱鏡的反射面反射，使光的傳播方向發(fā)生 改變，使成像面為與水平面垂直。同時為了使像素點(diǎn)在空間中成等大的像，單元透鏡下的像 素點(diǎn)的像的尺寸沿u方向的正方向逐漸增大。對于沿X方向不同的單元透鏡，隨之到空間成 像平面距離的增加，透鏡的焦距設(shè)置為逐漸增加，同時透鏡孔徑設(shè)置為逐漸增大。楔形的玻 璃板保證了隨著單元透鏡的焦距變大，單元圖像與單元透鏡間的物距也逐漸變大。
[0076]空間中形成垂直于水平面的懸浮顯示平面的顯示分辨率為s*t，作為本發(fā)明的一 種優(yōu)選方案，將液晶顯示器的總的分辨率設(shè)置為(m*t)*(n*s)，每個單元透鏡下對應(yīng)的微顯 示單元的像素分辨率設(shè)置為s*t，對應(yīng)于空間中相同位置成像點(diǎn)在不同的單元透鏡下的像 素點(diǎn)的柵極和源極分別并聯(lián)在一起，這樣對于整個液晶顯示器的輸入驅(qū)動信號的分辨率只 需為s*t即可，每個單元圖像顯示相同的內(nèi)容，不同位置的單元圖像相對于單元透鏡的位置 偏移量為不同，最后不同單元透鏡下的對應(yīng)像素點(diǎn)會通過透鏡和三棱鏡的反射面最終在空 間中匯聚為一點(diǎn)，不同的像素點(diǎn)最終在空間中形成垂直于水平面的懸浮顯示平面。在不同 的顯示幀畫面給液晶顯示面板送入不同的動態(tài)畫面，最終可以在空間中顯示動態(tài)的二維懸 浮圖像。
[0077]實(shí)施例三
[0078]該技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)在空間中形成一個垂直于顯示平面的二維懸浮顯示的實(shí)像，微光 學(xué)單元為凹面鏡陣列，采用非等間距排列的一維透鏡陣列，在透鏡的表面蒸鍍金屬A1作為 反射層，這樣透鏡陣列就變成了凹面鏡陣列，如圖17所示，每個一維凹面鏡上有m個單元凹 面鏡。
[0079]本實(shí)施例中優(yōu)選的選用透明0LED顯示器作為微圖像單元陣列，將一維的0LED顯示 器陣列貼合于一維的凹面鏡陣列上。將η組這樣貼合了 0LED顯示器的一維凹面鏡陣列（作為 反射層40)放置于刻有η個傾斜凹槽的底座中，使0LED顯示器陣列平面與水平面平行，凹面 鏡的焦平面與水平面的夾角為β，如圖18所示。
[0080] 對于同一組的一維凹面鏡的焦距設(shè)置為相同，對于不同組的一維凹面鏡隨著其到 空間成像面的距離增加，凹面鏡的焦距設(shè)置為逐漸增大，焦距的選擇滿足關(guān)系.
其中dn為第η列凹面鏡的光心到空間成像平面的距離。d為距離像面最近的凹面鏡的光心到 空間成像平面的距離，f為該點(diǎn)凹面鏡單元的焦距。距離像面最近的凹面鏡的焦距f的選取 由該點(diǎn)凹面鏡的像距和所需的圖像放大倍數(shù)確定。這樣設(shè)置是為了使經(jīng)過凹面鏡出射的相 同俯仰角的光線對應(yīng)的單元圖像的像素大小是相同的。如圖19所示，單元圖像101置于單元 凹面鏡201的焦平面附近(凹面鏡201設(shè)置于一底座202上），單元圖像和單元凹面鏡201的焦 平面形成一定角度σ=β-α，單元圖像和單元圖像陣列間的夾角為
本實(shí)施例中優(yōu)選的陣列中所有單元的α，β角度全部為相同。最后對于單元圖像中的子像素， 因?yàn)槠鋵?yīng)的凹面鏡的焦距為相同，而在豎直平面上的像距有較大的不同，為了保證各點(diǎn) 子像素在空間中成等大的像，凹面鏡單元中的每一行子像素的大小a和間距ρ設(shè)置為相同， 不同行的子像素的大小a和間距p設(shè)置為不相同，滿足關(guān)系式 _
\為該像素在CDP 平面形成的像的大小，Pi為空間平面成像的像素間距，ke為出射光線俯仰角為Θ的子像素在 空間中成像的放大倍數(shù)。OLED顯示單元中的每一行子像素的放大倍數(shù)ke隨著其經(jīng)過該集成 成像光學(xué)系統(tǒng)出射光線的俯仰角Θ增加而線性增加;每一行子像素的大小a和間距ρ隨著其 經(jīng)過集成成像光學(xué)系統(tǒng)出射光線的俯仰角Θ的增加而線性減小。該光學(xué)系統(tǒng)通過以上設(shè)置， 采用自然光通過凹面鏡的反射成像，可以在空間中的豎直平面形成清晰的二維圖像。該方 案可以用于電子手表，智能手環(huán)的等戶外電子產(chǎn)品，有很強(qiáng)的科技感。
[0081] 實(shí)施例四
[0082] 本實(shí)施例與以上實(shí)施例的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，可以從側(cè)面拍攝獲取的真實(shí)物 體的側(cè)視光場，通過拼接的方式，還原為真實(shí)場景。
[0083] 通過將多個實(shí)施例一、二所述的顯示裝置以拼接的方式水平放置組成一個可以 360°環(huán)視的懸浮顯示系統(tǒng)，如圖20所示。每個顯示器在系統(tǒng)的中心位置投射出一個豎直平 面，并指向于一個方向。同時每個顯示器顯示針對于這個方向的三維物體的場景，這樣人們 環(huán)繞該顯示系統(tǒng)觀察，就可以看到物體的各個面的再現(xiàn)圖像，從而形成一種全景三維顯示 的感覺。隨著用以拼接懸浮顯示系統(tǒng)的顯示裝置數(shù)量增加，顯示系統(tǒng)可以再現(xiàn)三維物體的 不同角度的場景也增多，顯示器與顯示器所成的像之間的過渡區(qū)域會更加平滑自然，人們 感受到的再現(xiàn)的三維場景也會更加的真實(shí)生動。
[0084] 綜上所述，本發(fā)明提出的集成成像光學(xué)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)垂直于物理顯示平面并且 成實(shí)像的懸浮顯示效果，具有很強(qiáng)的科技感和未來感。本發(fā)明可以通過拼接顯示的方式，實(shí) 現(xiàn)360度全視角的三維顯示，有效減少了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維場景的數(shù)據(jù)量。并且有效的消除了人 眼觀看的疲勞感。
[0085] 這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例 中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí) 施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明 的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、 材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實(shí)施例進(jìn) 行其它變形和改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種集成成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括:光學(xué)單元陣列、微圖像陣 列； 所述光學(xué)單元陣列包括若干微光學(xué)單元，微光學(xué)單元的主面或者微光學(xué)單元主面的像 面與微圖像陣列形成的平面形成一定的角度β，0<β<180°;該光學(xué)單元陣列用以使微圖像 單元內(nèi)的像素點(diǎn)發(fā)散到空間中的各個方向； 所述微圖像陣列包括若干微圖像單元，微圖像單元包括若干像素點(diǎn)；微圖像單元或者 該微圖像單元的像面位于微光學(xué)單元的焦平面附近;微圖像單元或者該微圖像單元的像面 與微圖像陣列形成的平面成一定夾角α，0<α<180° ; 各個微圖像單元分別與對應(yīng)的微光學(xué)單元配合，不同微光學(xué)單元下的微圖像單元的對 應(yīng)像素點(diǎn)在設(shè)定界面匯聚為一點(diǎn)，形成空間中懸浮圖像中的一點(diǎn)；所有微圖像的各個像素 組合在一起，形成總體圖像;形成的總體圖像與微圖像陣列形成的平面形成夾角。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于： 所述光學(xué)系統(tǒng)還包括微光線折變單元陣列，微光線折變單元陣列包括若干微光線折變 單元，微光線折變單元用以改變微圖像單元出射光線的傳播方向，微圖像單元或者微光學(xué) 單元的主面經(jīng)過微光線折變單元產(chǎn)生的像面與微圖像陣列形成的平面形成一定夾角。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于： 所述微圖像陣列包括m*n個微圖像單元，各個微圖像單元的像素為s*t，微圖像單元通 過微光學(xué)單元在空間中形成的像重合在了一起，在設(shè)定界面形成的總體圖像的像素為s*t。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于： 在空間中建立X-Y-Z坐標(biāo)系，微圖像陣列形成的平面定義為X-Y平面;空間中任意成像 點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xi，yi，Zi)，微光學(xué)單元光心或者該微光學(xué)單元光心的像的坐標(biāo)為(x〇，y。，z。）， 微光學(xué)單元的焦距為f，則該微光學(xué)單元對應(yīng)的單元圖像中的子像素或者該子像素的像的 坐標(biāo)（x，y，z)滿足關(guān)系式其中d為微光 學(xué)單元光心到空間所成圖像的中心深度平面C D P的距離，d滿足關(guān)系式, CDP平面與Y-Z平面的夾角為