CN111240034B - 一种3d显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种3D显示装置，该装置由3D显示器A，3D显示器B和穿透型反射镜阵列组成。所述3D显示器A，用于在重建出3D图像A，所述3D显示器B，用于重建出3D图像B，所述穿透型反射镜阵列，用于透射所述3D图像A，同时将所述3D图像B进行对称反射成像，形成悬浮3D图像B。通过穿透型反射镜阵列的特殊反射和透射特性，对两个3D显示器重建的3D图像分别进行精确调控，实现3D信息量的增加，同时增加3D图像的显示深度。
Description
一、技术领域
本发明涉及3D显示技术领域。
二、背景技术
裸眼3D显示技术可以使观看者在不戴任何助视设备的情况下看到3D图像。常见的裸眼3D技术包括光栅自由立体显示、集成成像显示、体3D显示和全息显示等，受到3D显示的空间带宽积的限制，重建3D图像的3D显示分辨率、视角和深度非常有限，使观看者感受的3D图像不清晰、立体感不明显，此外，显示器外框的存在使得观看者产生平面心理暗示，进一步减弱了立体感。
传统改善3D显示性能的方法通常采用时分复用的方式在物理空间上增大3D深度或通过增加信息量提高分辨率，或利用悬浮显示使3D图像脱屏悬浮在空中，通过减少心理暗示来提升立体感。时分复用的方式通常需要时序控制装置以及额外复杂的光电装置，且3D深度扩展程度有限。悬浮显示通常采用大尺寸的菲涅尔透镜实现，但菲涅尔透镜会带来严重的畸变，难以消除，影响3D图像质量。
三、发明内容
本发明提出一种3D显示装置。所述装置由3D显示器A、3D显示器B和穿透型反射镜阵列组成。所述3D显示器A近似水平放置，所述3D显示器B近似垂直放置，且3D显示器A和3D显示器B放置时所在平面具有一定夹角β，β≥90°；所述穿透型反射镜阵列同时位于所述3D显示器A的前方以及所述3D显示器B的上方一定距离处；所述穿透型反射镜阵列所在平面与水平面有一定夹角θ，30≥θ≥60°。
优选地，为使***方便装配，所述3D显示器A和3D显示器B分别垂直和水平放置，即β＝90°。
优选地，所述穿透型反射镜阵列所在平面与水平面夹角θ＝45°。
优选地，所述穿透型反射镜阵列的中心点到所述3D显示器A的中心点距离为d1，所述穿透型反射镜阵列的中心点到所述3D显示器B的中心点距离为d2，为保证亮度尽量均匀，满足3d2≥d1≥d2。
所述3D显示器A，用于在重建出3D图像A，所述3D显示器B，用于重建出3D图像B。所述3D显示器A和3D显示器B可以是光栅自由立体显示器、集成成像显示器、光场显示器、体3D显示器或全息显示器中中的任意一种，所述3D显示器A和3D图像B器可以一样也可以不一样。
优选地，为保证显示效果和一致性，所述3D显示器A和3D显示器B为光栅自由立体显示器或集成成像显示器，且显示器种类一样。
所述穿透型反射镜阵列，用于透射所述3D图像A，同时将所述3D图像B进行对称反射成像，形成悬浮3D图像B。所述穿透型反射镜阵列由规则排布的多个微小的方形镜孔组成，每个镜孔至少2个相邻内壁为反射镜面，具有精度较高的反射功能，使出射光线与入射光线方向的垂直分量一致，水平分量相反。
优选地，所述穿透型反射镜阵列的方形镜孔中间为中空，使光线可以无损透射。
本发明提出一种3D显示装置，通过穿透型反射镜阵列的特殊反射和透射特性，对两个3D显示器重建的3D图像分别进行精确调控，实现3D信息量的增加，同时增加3D图像显示显示深度，穿透型反射镜阵列不会带来图像畸变等影响。
四、附图说明
附图1为本发明提出的一种3D显示装置结构示意图。
附图2为穿透型反射镜阵列结构示意图。
附图3为基于正交条形反射镜的穿透型反射镜阵列内部结构示意图。
附图4为穿透型反射镜阵列成像原理图。
上述附图的图示标号为：
1 3D显示器A，2 3D图像A，3 3D显示器B，4 3D图像B,5穿透型反射镜阵列，6悬浮3D图像B，7观看者，8方形镜孔，9反射镜面，10物点，11像点
应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。
五、具体实施方式
下面详细说明本发明的一种3D显示装置的一个典型实施例，对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
本发明提出一种3D显示装置。所述装置由3D显示器A、3D显示器B和穿透型反射镜阵列组成，结构如附图1所示。所述3D显示器A水平放置，所述3D显示器B垂直放置，3D显示器A和3D显示器B放置时所在平面具有一定夹角β＝90°；所述穿透型反射镜阵列位于同时位于所述3D显示器A的前方以及所述3D显示器B的上方一定距离处，所述穿透型反射镜阵列的中心点到所述3D显示器A的中心点距离为d1＝15cm，所述穿透型反射镜阵列的中心点到所述3D显示器B的中心点距离为d2＝10cm，满足3d2≥d1≥d2；所述穿透型反射镜阵列所在平面与水平面夹角θ＝45°。
所述3D显示器A，用于在前方一定距离处重建出3D图像A。所述3D显示器B，用于在上方一定距离处重建出3D图像B。所述3D显示器A和3D显示器B分别为集成成像显示器A和集成成像显示器B，所述集成成像显示器A和集成成像显示器B各参数完全一致，由2D显示屏和透镜阵列组成，透镜元直径为1mm，焦距为3.3mm，每个透镜元具有独立的成像功能。所述3D显示器A在其前方14mm处重建出3D图像A，3D图像A的深度约为2cm，所述3D显示器B在其上方14mm处重建出3D图像B，3D图像B的深度约为2cm。
所述穿透型反射镜阵列，用于透射所述3D图像A，同时将所述3D图像B进行对称反射，形成悬浮3D图像B，所述悬浮3D图像B成像在3D图像A的前方6cm处，3D深度整体可达8cm，3D信息量是传统的单个3D显示器信息量的两倍。所述穿透型反射镜阵列的整体尺寸为60×60cm。其中，所述穿透型反射镜阵列从微观结构上看，是由规则排布的多个微小的方形镜孔组成，如附图2所示，具体的，是由相互正交的两组条形反射镜面加工制作而成，如图3所述，镜孔间距约为0.7mm，每个镜孔的2个相邻内壁为反射镜面，具有精度较高的反射功能，使出射光线与入射光线方向的垂直分量一致，水平分量相反，且穿透型反射镜阵列的方形镜孔中间为中空，使光线可以无损透射，如附图4所示。
Claims (2)
1.一种3D显示装置，其特征在于，所述装置由3D显示器A、3D显示器B和穿透型反射镜阵列组成，所述3D显示器A近似水平放置，所述3D显示器B近似垂直放置，且3D显示器A和3D显示器B放置时所在平面具有一定夹角β，β≥90°，所述穿透型反射镜阵列同时位于所述3D显示器A的前方以及所述3D显示器B的上方一定距离处，所述穿透型反射镜阵列所在平面与水平面有一定夹角θ，60°≥θ≥30°；所述3D显示器A用于重建出3D图像A，所述3D显示器B用于重建出3D图像B；所述穿透型反射镜阵列用于透射所述3D图像A，同时将所述3D图像B进行对称反射，形成悬浮3D图像B，所述穿透型反射镜阵列由规则排布的多个微小的方形镜孔组成，每个镜孔至少2个相邻内壁为反射镜面，具有精度较高的反射功能，使出射光线与入射光线方向的垂直分量一致，水平分量相反。
2.根据权利要求1所述的一种3D显示装置，其特征在于，所述3D显示器A和3D显示器B分别垂直和水平放置，即β＝90°，所述穿透型反射镜阵列所在平面与水平面夹角θ＝45°。
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112946914B (zh) * | 2021-02-23 | 2024-04-02 | 荆门市探梦科技有限公司 | 一种带张角透射式几何全息屏及其应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5222025A (en) * | 1990-07-27 | 1993-06-22 | Eastman Kodak Company | Method of generating Fresnel mirrors suitable for use with image display systems |
| WO2001071410A2 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-27 | Zograph, Llc | High acuity lens system |
| CN101300520A (zh) * | 2005-11-02 | 2008-11-05 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于3维显示的光学*** |
| WO2016154294A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Brigham Young University | Tileable, coplanar, flat-panel 3-d display with tactile and audio interfaces |
| CN106353844A (zh) * | 2015-07-17 | 2017-01-25 | Lg电子株式会社 | 微反射镜阵列、其制造方法及包括其的浮动显示装置 |
| CN109856808A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 悬浮显示装置 |
| CN109870820A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-11 | 成都工业学院 | 针孔反射镜阵列集成成像增强现实装置及方法 |
| CN110495167A (zh) * | 2017-11-10 | 2019-11-22 | 米斯应用科学有限公司 | 精确多视图显示器 |
| CN110879478A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-13 | 四川大学 | 一种基于复合透镜阵列的集成成像3d显示装置 |
| CN110908133A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-24 | 北京航空航天大学 | 一种基于二面角反射镜阵列的集成成像3d显示装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10191295B2 (en) * | 2017-01-05 | 2019-01-29 | Looking Glass Factory, Inc. | Advanced retroreflecting aerial displays |
| US20190056541A1 (en) * | 2017-08-17 | 2019-02-21 | Cedar Ridge Research Llc | System and Method for Efficient Reflection |
| US11204458B2 (en) * | 2018-11-12 | 2021-12-21 | S.V.V. Technology Innovations, Inc. | Wide-area solid-state illumination devices and systems employing sheet-form light guides and method of making the same |
-
2020
- 2020-03-25 CN CN202010215696.5A patent/CN111240034B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5222025A (en) * | 1990-07-27 | 1993-06-22 | Eastman Kodak Company | Method of generating Fresnel mirrors suitable for use with image display systems |
| WO2001071410A2 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-27 | Zograph, Llc | High acuity lens system |
| CN101300520A (zh) * | 2005-11-02 | 2008-11-05 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于3维显示的光学*** |
| WO2016154294A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Brigham Young University | Tileable, coplanar, flat-panel 3-d display with tactile and audio interfaces |
| CN106353844A (zh) * | 2015-07-17 | 2017-01-25 | Lg电子株式会社 | 微反射镜阵列、其制造方法及包括其的浮动显示装置 |
| CN110495167A (zh) * | 2017-11-10 | 2019-11-22 | 米斯应用科学有限公司 | 精确多视图显示器 |
| CN109870820A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-11 | 成都工业学院 | 针孔反射镜阵列集成成像增强现实装置及方法 |
| CN109856808A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 悬浮显示装置 |
| CN110908133A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-24 | 北京航空航天大学 | 一种基于二面角反射镜阵列的集成成像3d显示装置 |
| CN110879478A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-13 | 四川大学 | 一种基于复合透镜阵列的集成成像3d显示装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于全息光学元件的增强现实３Ｄ显示***;余文涛;《中国激光》;20161031;全文 * |
| 基于可变孔径针孔阵列的集成成像3D 显示;范钧等;《红外与激光工程》;20180630;全文 * |
Also Published As
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|---|---|
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