CN116047787B - 一种高清彩色静态三维显示***及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高清彩色静态三维显示***及制备方法,其包括有光源模块和多角度控光单元,光源模块与多角度控光单元之间设有滤光着色机构和透遮光机构,透遮光机构包括有多个呈阵列式分布的单位透遮光区域,每个单位透遮光区域的形状为线条型或矩形,通过控制遮光透光面积比而设定该单位透遮光区域,滤光着色机构内布设有RGB颜色频率选择透过区域,RGB颜色频率选择透过区域沿滤光着色机构的第一方向循环分布,RGB颜色频率选择透过区域沿滤光着色机构的第二方向以单一颜色横贯滤光着色机构,第一方向与第二方向相互垂直。本发明通过光学结构的合理设置优化提升显示质量,进而实现高清晰度、平滑视差、高色阶的静态三维显示***。
Description
技术领域
本发明涉及三维显示***,尤其涉及一种高清彩色静态三维显示***及制备方法。
背景技术
随着显示技术的发展与进步,三维显示技术在生活娱乐、工业生产、科学研究等领域越来越广泛地推广应用,但是为了追求优质的显示效果,其制作工艺的复杂度与成本也在逐步提升,也导致了大量的应用需求无法得到满足。
现有技术中,针对三维图像彩色静态显示的技术方案包括全息图与彩色打印光栅画,其中,全息图的色准较差,且制作工艺难度很高,彩色打印光栅画的清晰度较差,无连续平滑视差,且色阶数量与色域宽度都较差。此外,在彩色静态三维显示的需求场景之下,现有的动态显示设备成本过高,静态显示设备存在清晰度不够,视差不流畅,无法实现高色阶的彩色显示等问题,导致了彩色静态三维显示的需求场景无法得到满足,阻碍了三维显示技术的应用推广与发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足,提供一种通过光学结构的合理设置优化提升显示质量,进而实现高清晰度、平滑视差、高色阶的高清彩色静态三维显示***及制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案。
一种高清彩色静态三维显示***,其包括有光源模块和多角度控光单元,所述光源模块与所述多角度控光单元之间设有滤光着色机构和透遮光机构,所述透遮光机构包括有多个呈阵列式分布的单位透遮光区域,每个单位透遮光区域的形状为线条型或矩形,通过控制遮光透光面积比而设定该单位透遮光区域,所述滤光着色机构内布设有RGB颜色频率选择透过区域,所述RGB颜色频率选择透过区域沿所述滤光着色机构的第一方向循环分布,所述RGB颜色频率选择透过区域沿所述滤光着色机构的第二方向以单一颜色横贯所述滤光着色机构,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
优选地,沿所述光源模块的出光方向,所述滤光着色机构位于所述透遮光机构的前侧,或者所述滤光着色机构位于所述透遮光机构的后侧,所述滤光着色机构的实际着色面与所述透遮光机构的实际遮挡面紧贴。
优选地,所述光源模块为准直光束光源模块,所述多角度控光单元为柱透镜光栅。
优选地,所述光源模块为准直光束光源模块,所述多角度控光单元为狭缝光栅。
优选地,所述光源模块为散射背光光源模块,所述多角度控光单元为柱透镜狭缝复合光栅。
优选地,所述光源模块为反光板光源模块,所述多角度控光单元为柱透镜狭缝复合光栅。
一种高清彩色静态三维显示***制备方法,所述高清彩色静态三维显示***包括光源模块、滤光着色机构和透遮光机构和多角度控光单元,所述透遮光机构包括有多个呈阵列式分布的单位透遮光区域,每个单位透遮光区域内布设有等间距分布的遮光线条,所述滤光着色机构内布设有RGB颜色频率选择透过区域;所述透遮光机构的透遮光区域编码算法包括:图像输入步骤:由计算机批量读取需要显示的三维视点阵列图像,提取三维视点所对应位置的像素信息;计算机读取步骤:将三维视点所对应的像素信息编入一张多视点像素融合图像;评估色阶分布步骤:将多视点像素融合图像的色阶直方图导出,并分析色阶分布情况,根据每个色阶出现的频率来分配权重;二进制阵列生成步骤:计算机生成二进制阵列并导入激光控制设备中,激光控制设备基于电路通断电控制激光头的光斑曝光;确定激光能量步骤:选用能产生与输入图像最相近的灰度效果的激光能量;激光照射位置调整步骤:利用激光照射菲林片对应位置的光斑进行多视点图像光强信息记录,在单位透遮光范围内墨点数量与直径都相同的情况下调整墨点分布位置,对图像灰度进行整体性二次调整,以接近输入图像的显示效果;固化形成墨滴步骤:将激光光斑变成实际的墨点;成品步骤:进行清洗,使菲林片激光照射区域的透光率下降,得到所述透遮光机构。
优选地,所述滤光着色机构的制备工艺包括:采用丝印工艺或光刻工艺制作拥有周期性可见光频率选择透过区域的光学结构,在滤光片上形成RGB颜色频率选择透过区域,所述RGB颜色频率选择透过区域中RGB三种色彩区域之间设置有黑色区域,RGB周期小于4.8mm。
优选地,当所述单位透遮光区域通过控制黑色点数量或黑色线条长度实现遮光控制时,所述遮光线条区域内通过调整黑白点的位置排布或线条排布进行透遮光比例控制,基于数字处理算法调整黑白点位置排布或线条排布,并基于记录光强信息的物理手段的差别进行选择调整。
优选地,所述物理手段为打印印刷和光刻,印刷和光刻两种物理手段记录的现实黑点或现实线条与数字处理算法得到的理想黑点或理想线条存在差异,针对该差异所采用的所述数字处理算法为:利用印刷和光刻两种物理手段的差异性,重新调整数字处理的理想黑点或理想线条排布,以使物理手段记录的黑点或黑色线条与实际的灰度需求之间的差异性降低。
本发明公开的高清彩色静态三维显示***中,由光源模块、透遮光机构、滤光着色机构和多角度控光单元旋转一定角度后,按相应摆放连接方式构成高清晰度大深度的彩色静态三维显示***,所述光源模块是可以提供一定频率范围可见光光照或反射一定频率范围的光学器件,所述透遮光机构是通过在不同位置记录静态光强信息对从该位置透过光束进行强度控制的工业制品,所述滤光着色机构是具有一定光透过率,具有可见光范围内周期性分布的频率选择透过区域的光学结构,多角度控光单元是由周期性分布的控光单元构成的能够将不同位置进入控光单元的光束调整控制到不同角度的光学结构,多角度控光单元可以将光束控制到相应角度的单元,是组成多角度控光结构的基本单元。基于上述架构,光源发光或反射环境光产生光束,光束以一定顺序透射透遮光机构、滤光着色机构和多角度控光单元,分别进行光强控制、色彩控制、角度控制,将不同强度不同颜色的光束控制到不同的角度,实现彩色静态三维显示图像的成像显示。相比现有技术而言,本发明通过光学结构的合理设置优化提升显示质量,进而实现高清晰度、平滑视差、高色阶等特性。
附图说明
图1为本发明高清彩色静态三维显示***的组成架构示意图;
图2为透遮光机构的结构示意图;
图3为单位透遮光区域的结构示意图;
图4为滤光着色机构的结构示意图;
图5为准直光束光源模块的结构示意图;
图6为散射背光光源模块的结构示意图;
图7为反光板光源模块的结构示意图;
图8为菲林片墨点着色流程图;
图9为狭缝柱透镜复合光栅示意图;
图10为半色调菲林图的编码实现流程图与示意图;
图11为透遮光区域编码算法流程图;
图12为本发明高清彩色静态三维显示***的组成架构立体状态示意图一;
图13为本发明高清彩色静态三维显示***的组成架构立体状态示意图二;
图14为本发明高清彩色静态三维显示***的光路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种高清彩色静态三维显示***,请参见图1至图4、图12和图13所示,其包括有光源模块1和多角度控光单元4,所述光源模块1与所述多角度控光单元4之间设有滤光着色机构2和透遮光机构3,所述透遮光机构3包括有多个呈阵列式分布的单位透遮光区域30,每个单位透遮光区域30的形状为线条型或矩形,通过控制遮光透光面积比而设定该单位透遮光区域30,所述滤光着色机构2内布设有RGB颜色频率选择透过区域20,所述RGB颜色频率选择透过区域20沿所述滤光着色机构2的第一方向循环分布,所述RGB颜色频率选择透过区域20沿所述滤光着色机构2的第二方向以单一颜色横贯所述滤光着色机构2,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
上述***中,由光源模块1、透遮光机构3、滤光着色机构2和多角度控光单元4旋转一定角度后(具体旋转方式为:将透遮光机构旋转0-5°,从而增加视点),按相应摆放连接方式构成高清晰度大深度的彩色静态三维显示***,所述光源模块1是可以提供一定频率范围可见光光照或反射一定频率范围的光学器件,所述透遮光机构3是通过在不同位置记录静态光强信息对从该位置透过光束进行强度控制的工业制品,所述滤光着色机构2是具有一定光透过率,具有可见光范围内周期性分布的频率选择透过区域的光学结构,多角度控光单元4是由周期性分布的控光单元构成的能够将不同位置进入控光单元的光束调整控制到不同角度的光学结构,多角度控光单元4可以将光束控制到相应角度的单元,是组成多角度控光结构的基本单元。基于上述架构,光源发光或反射环境光产生光束,光束以一定顺序透射透遮光机构3、滤光着色机构2和多角度控光单元4,分别进行光强控制、色彩控制、角度控制,将不同强度不同颜色的光束控制到不同的角度,实现彩色静态三维显示图像的成像显示。相比现有技术而言,本发明通过光学结构的合理设置优化提升显示质量,进而实现高清晰度、平滑视差、高色阶等特性。
具体地,沿所述光源模块1的出光方向,所述滤光着色机构2位于所述透遮光机构3的前侧,或者所述滤光着色机构2位于所述透遮光机构3的后侧,所述滤光着色机构2的实际着色面(如丝印滤光着色机构的药膜面)与所述透遮光机构3的实际遮挡面(如菲林打印的透遮光机构的药膜面)紧贴。在本实施例中,所述透遮光机构3与所述滤光着色机构2可以进行位置互换,通过对透遮光机构的编码规则调整,其显示效果并无明显差距。
上述各机构有多种排列方式,且每种排列方式具有不同的器件选择,具体方式包括:
方式一:所述光源模块1为准直光束光源模块,所述多角度控光单元4为柱透镜光栅。光路方向为:
准直光束光源模块-透遮光机构-滤光着色机构-柱透镜光栅。
方式二:所述光源模块1为准直光束光源模块,所述多角度控光单元4为狭缝光栅。光路方向为:
准直光束光源模块-透遮光机构-滤光着色机构-狭缝光栅。
方式三:所述光源模块1为散射背光光源模块,所述多角度控光单元4为柱透镜狭缝复合光栅。光路方向为:
散射背光光源模块-透遮光机构-滤光着色机构-柱透镜狭缝复合光栅。
方式四:所述光源模块1为反光板光源模块,所述多角度控光单元4为柱透镜狭缝复合光栅。光路方向为:
反光板光源模块-透遮光机构-滤光着色机构-柱透镜狭缝复合光栅。
在本发明的优选实施例中,光源模块有三种选择:准直光束光源模块、散射背光光源模块、反光板光源模块,这三种模块分别对应着不同的多角度控光结构。其中,准直光束发生器可由发光面板与准直透镜构成,形成发散角小于10°的准直光束;也可由小角度发光源阵列发出散射角小于10°的准直光束。散射背光光源模块则可直接由光强分布均匀的背光光源提供,例如灯珠阵列与增亮膜组合形成的散射背光光源。反光板光源模块则通过反射环境光形成反光光源,一般需要外界提供稳定均匀光源在反光板实现光束反射,从而构成***光源。
关于所述透遮光机构,在本实施例中,透遮光机构通过调整不同位置的透光遮光占区域占比来记录光束经过透遮光机构不同位置的静态光强信息,分布于透遮光机构不同位置的可以控制透光遮光占比的区域为单位透遮光区域,位于透遮光机构不同位置的单位透遮光区域形状根据控光单元的区别进行调整。控光单元使用柱透镜或狭缝时,单位透遮光区域形状优选为周期性排列的矩形或线条,单位透遮光区域阵列排布,完成透遮光机构不同位置的静态光强信息记录。
关于所述滤光着色机构,在本实施例中,滤光着色机构控制不同种颜色的频率选择透过区域呈周期性排布,其颜色种类构成色彩空间,其分布与透遮光机构记录信息分布与控光单元控光方向相关。当控光单元使用柱透镜或狭缝且透遮光机构的单位透遮光区域为周期性排列的矩形或线条时,频率选择透过区域优选为RGB三种颜色的频率选择,并且优选排列方式为:沿第一方向RGB顺序周期排布,与此方向垂直方向为第二方向,沿第二方向呈单一颜色分布。为了优化误差,优选排列方式为在RGB顺序排列方向的RGB三种色彩之间设置黑色区域。
关于所述多角度控光机构,在本实施例中,多角度控光机构由周期性分布的控光单元组成,能够将光束调整控制到一定角度的光学结构,包括但不限于常见的光栅阵列,棱镜阵列等。多角度控光结构的选择与滤光着色机构的选择相关,当滤光着色机构采用沿第一方向RGB顺序周期排布,与之垂直的方向为第二方向,沿着第二方向呈单一颜色分布的优选方案时,多角度控光结构优选为光栅阵列。
本发明还涉及一种高清彩色静态三维显示***制备方法,结合图1至图14所示,所述高清彩色静态三维显示***包括光源模块1、滤光着色机构2和透遮光机构3和多角度控光单元4,所述透遮光机构3包括有多个呈阵列式分布的单位透遮光区域30,每个单位透遮光区域30内布设有等间距分布的遮光线条31,所述滤光着色机构2内布设有RGB颜色频率选择透过区域20;
所述透遮光机构3的透遮光区域编码算法包括:
图像输入步骤:由计算机批量读取需要显示的三维视点阵列图像,提取三维视点所对应位置的像素信息;
计算机读取步骤:将三维视点所对应的像素信息编入一张多视点像素融合图像;
评估色阶分布步骤:将多视点像素融合图像的色阶直方图导出,并分析色阶分布情况,根据每个色阶出现的频率来分配权重;实际应用中,该步骤具体包括:1、导出融合图像的色阶分布直方统计结果;2、激光能量变化会引起***色阶的变化;3、根据图像出现的色阶分布,赋予每种色阶权重,并选择出能够表达的色阶加权最优的激光能量;
二进制阵列生成步骤:计算机生成二进制阵列并导入激光控制设备中,激光控制设备基于电路通断电控制激光头的光斑曝光;该步骤中,计算机将多视点像素融合图像处理成二进制阵列,所采用的方法是将多视点像素融合图像处理成大量的单位透遮光区域,并将透遮光区域进行打印点挂网,挂网结果即为二进制阵列结果;
确定激光能量步骤:选用能产生与输入图像最相近的灰度效果的激光能量;
激光照射位置调整步骤:利用激光照射菲林片对应位置的光斑进行多视点图像光强信息记录,在单位透遮光范围内墨点数量与直径都相同的情况下调整墨点分布位置,对图像灰度进行整体性二次调整,以接近输入图像的显示效果;
固化形成墨滴步骤:将激光光斑变成实际的墨点;
成品步骤:进行清洗,使菲林片激光照射区域的透光率下降,得到所述透遮光机构3。
上述方法中,所述透遮光机构3的制作工艺是通过工业化的方法将某种固体透光材料的某部分透光率降低,其中,比较代表性的制作工艺包含光刻掩模版、丝印工艺、激光曝光感光材料工艺,其介质载体则通常选用透明感光物质或透明可附着药水与墨水的物质,其中,本实施例优选将菲林片通过药物附着形成感光表面,通过激光将黑色药物墨滴进行固化,再进行清洗,使得透光制品的激光照射区域的透光率下降。
实际应用中,根据人眼的分辨率极限,将所述透遮光机构3划分为单位透遮光区域,进而通过调节单位透遮光区域内的透遮光比例来控制透过单位透遮光区域的光束的光强,从而实现对透过透遮光机构的光束进行强度的调节。单位透遮光区域一般设置为可以不重叠且不留空隙地分布在透遮光机构所在平面的相同多边形,例如矩形,平行四边形。当控光单元使用柱透镜或狭缝时,单位透遮光区域形状优选为周期性排列的矩形或线条,单位透遮光区域阵列排布,完成透遮光机构不同位置的静态光强信息记录。本实施例优选将单位透遮光区域设置为激光固化的最高分辨率下的最窄线条,此线条宽度为激光光斑直径,长度由滤光着色机构控制。
针对所述透遮光机构3的透遮光区域编码算法,本实施例优选将菲林片通过药物附着形成感光表面,通过激光将黑色药物墨滴进行固化,再进行清洗,使得透光制品的激光照射区域的透光率下降。
结合图10和图11所示,透遮光区域编码算法利用激光光斑形成的圆形墨滴与数字化编码图片的方形像素之间存在的差异,通过调整数字化编码单位透遮光区域的方形像素的分布位置实现与预期像素更接近的编码图片,具体步骤包括:
图像输入:计算机批量读取需要显示的三维视点阵列图像,将其对应视点的对应位置的像素信息提取出来;计算机读取:将对应的像素信息编入一张多视点像素融合图像;评估色阶分布:将多视点像素融合图像的色阶导出,并进行色阶统计评估;二进制阵列生成:激光头的光斑曝光通过电路的通断电进行控制,因此,计算机将生成二进制阵列导入激光控制设备中;确定激光能量:激光能量决定着光斑直径,光斑直径则与墨点半径相同,墨点直径不同可以导致在单位透遮光区域内的灰度产生差异,因此在评估色阶分布的基础上,选用能产生与输入图像最相近的灰度效果的激光能量是极为重要的;激光照射位置调整:完成介质定位后,激光照射对应位置的光斑进行多视点图像光强信息的记录,在单位透遮光范围内墨点数量与直径都相同的情况下调整墨点分布位置,可以对图像灰度进行整体性的二次调整,使其更加接近输入图像的显示效果;固化形成墨滴:将激光光斑变成实际的墨点;半色调透遮光机构:经过工艺全流程处理,最终形成本实施例中优选的透遮光机构。
实际应用中,当单位透遮光区域优选为通过控制黑色点数量或黑色线条长度实现遮光控制时,优选通过控制空白点数量或白色线条长度进行透光控制,通过黑白点数量比或黑白线条的长度比实现透遮光占比的控制。此外,当控光结构选择为柱透镜光栅或狭缝光栅且滤光着色机构采用沿第一方向RGB顺序周期排布,与之垂直的方向为第二方向,沿着第二方向呈单一颜色分布的优选方案时,其单一颜色分布区域优选为连续不间断分布,其RGB周期优选小于4.8mm,优选RGB周期与控光单元周期相同或近似相同。
进一步地,所述滤光着色机构2的制备工艺包括:采用丝印工艺或光刻工艺制作拥有周期性可见光频率选择透过区域的光学结构,在滤光片上形成RGB颜色频率选择透过区域20,所述RGB颜色频率选择透过区域20中RGB三种色彩区域之间设置有黑色区域,RGB周期小于4.8mm。关于RGB周期,滤光片要显示彩色图像需要有三原色光构成,因此三原色必须小于人眼分辨极限,否则人眼观察时会发现光束的颜色分离,因此RGB滤光片需要紧密排列三种颜色,并使它们呈周期性。
关于滤光着色机构2的具体工艺流程,在本实施例中:滤光着色机构2采取丝印工艺或光刻工艺制作的拥有周期性可见光频率选择透过区域的光学结构;滤光着色机构控制不同种颜色的频率选择透过区域呈周期性排布,其颜色种类构成色彩空间。频率选择透过区域为可以不重叠且不留空隙地分布在透遮光机构所在平面的相同多边形周期,一般选择矩形。本实施例的滤光着色机构优选为具有三种颜色RGB的频率选择透过区域,并将三种频率选择区域按照下图中的排列方式进行排列。同时,滤光片将在第一方向上RGB三色交替排列,第二方向上单一颜色分布,且当透遮光机构的单位透遮光区域为线条时,第一方向上一组RGB的周期等于或近似为透遮光制片的单位透遮光线条区域的线条长度。
作为一种优选方式,当所述单位透遮光区域30通过控制黑色点数量或黑色线条长度实现遮光控制时,所述遮光线条31区域内通过调整黑白点的位置排布或线条排布进行透遮光比例控制,基于数字处理算法调整黑白点位置排布或线条排布,并基于记录光强信息的物理手段的差别进行选择调整。
关于所述单位透遮光区域30,在本实施例中,单位透遮光区域的形状可以是一条二值点线条,也可以是矩形的二值点阵列,同时,单位透遮光区域内部要根据多视点像素融合图形成具体的透遮光比例,且透遮光比例通过墨点覆盖面积控制,此外,墨点覆盖面积通过墨点个数与墨点位置两种方法控制。
具体而言,所述物理手段为打印印刷和光刻,印刷和光刻两种物理手段记录的现实黑点或现实线条与数字处理算法得到的理想黑点或理想线条存在差异,针对该差异所采用的所述数字处理算法为:利用印刷和光刻两种物理手段的差异性,重新调整数字处理的理想黑点或理想线条排布,以使物理手段记录的黑点或黑色线条与实际的灰度需求之间的差异性降低。
进一步的算法包括:根据三维显示内容的灰度分布调节墨点墨量与光刻能量,使得调节理想黑点与理想线条分布针对不同内容的灰度控制更精确。实际应用中,当透遮光机构选用打印印刷或光刻记录光强信息时,所记录的光强信息附着在介质表面。优选***排布方式为透遮光机构记录光强信息的表面与滤光着色机构紧贴或近似紧贴在一起。
关于多角度控光单元4的工艺流程,在本实施例中:多角度控光结构由多角度控光单元组成,且控光单元结构相同,保持周期排列。其存在多种不同选择,其选择与所用光源的选择相关,可以采用柱透镜光栅阵列、狭缝光栅与复合光栅阵列等多种类型的多角度控光单元,本实施例优选的多角度控光单元与光源模块分别为:狭缝柱透镜复合光栅与散射背光光源模块。
作为一种应用举例,结合图12至图14所示,在本发明的一个实施例中:选用准直光束作为光源模块,选用菲林片为透遮光机构,选用RGB油墨印刷片作为滤光着色机构,选用柱透镜光栅作为多角度控光结构。准直光束经过透遮光机构,在不同位置形成不同强度的光束,接下来准直光束经过滤光着色机构,形成rgb三色的强度不同的准直光束,准直光束经过柱透镜光栅,准直光束在与柱透镜垂直垂直的方向展宽成为扇形。透遮光机构的单位透遮光区域为线条型。其中,光源模块、滤光着色机构与多角度控光结构不变,通过更换不同的透遮光机构实现不同显示内容的显示,不同的透遮光机构记录不同的光强信息,使得不同方向的多色光束具有不同的强度,从而实现三维空间体像素的构建。透镜的光学设计请参见图14所示。
本发明公开的高清彩色静态三维显示***由四部分组成,包括光源模块、透遮光机构、滤光着色机构与多角度控光结构。其中,光源模块提供显示***所需的光源,依据其他结构的特征选择不同的光源,光源提供包含多种波长,近似白光的光束,光源模块的光束以某种顺序依次经过透遮光机构、滤光着色机构、多角度控光结构等各部分,以此实现强度控制与颜色控制与角度控制。
以上所述只是本发明较佳的实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等,均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (4)
1.一种高清彩色静态三维显示***,其特征在于,包括有光源模块(1)和多角度控光单元(4),所述光源模块(1)与所述多角度控光单元(4)之间设有滤光着色机构(2)和透遮光机构(3),所述透遮光机构(3)包括有多个呈阵列式分布的单位透遮光区域(30),每个单位透遮光区域(30)的形状为线条型或矩形,通过控制遮光透光面积比而设定该单位透遮光区域(30),每个单位透遮光区域(30)内布设有等间距分布的遮光线条(31),所述滤光着色机构(2)内布设有RGB颜色频率选择透过区域(20),所述RGB颜色频率选择透过区域(20)沿所述滤光着色机构(2)的第一方向循环分布,所述RGB颜色频率选择透过区域(20)沿所述滤光着色机构(2)的第二方向以单一颜色横贯所述滤光着色机构(2),所述第一方向与所述第二方向相互垂直;
沿所述光源模块(1)的出光方向,所述滤光着色机构(2)位于所述透遮光机构(3)的前侧,或者所述滤光着色机构(2)位于所述透遮光机构(3)的后侧,所述滤光着色机构(2)的实际着色面与所述透遮光机构(3)的实际遮挡面紧贴;
当所述单位透遮光区域(30)通过控制黑色点数量或黑色线条长度实现遮光控制时,所述遮光线条(31)区域内通过调整黑白点的位置排布或线条排布进行透遮光比例控制,基于数字处理算法调整黑白点位置排布或线条排布,并基于记录光强信息的物理手段的差别进行选择调整。
2.如权利要求1所述的高清彩色静态三维显示***,其特征在于,所述光源模块(1)为反光板光源模块,所述多角度控光单元(4)为柱透镜狭缝复合光栅。
3.一种高清彩色静态三维显示***制备方法,其特征在于,所述高清彩色静态三维显示***包括光源模块(1)、滤光着色机构(2)和透遮光机构(3)和多角度控光单元(4),所述透遮光机构(3)包括有多个呈阵列式分布的单位透遮光区域(30),每个单位透遮光区域(30)内布设有等间距分布的遮光线条(31),所述滤光着色机构(2)内布设有RGB颜色频率选择透过区域(20);
所述透遮光机构(3)的透遮光区域编码算法包括:
图像输入步骤:由计算机批量读取需要显示的三维视点阵列图像,提取三维视点所对应位置的像素信息;
计算机读取步骤:将三维视点所对应的像素信息编入一张多视点像素融合图像;
评估色阶分布步骤:将多视点像素融合图像的色阶直方图导出,并分析色阶分布情况,根据每个色阶出现的频率来分配权重;
二进制阵列生成步骤:计算机生成二进制阵列并导入激光控制设备中,激光控制设备基于电路通断电控制激光头的光斑曝光;
确定激光能量步骤:选用能产生与输入图像最相近的灰度效果的激光能量;
激光照射位置调整步骤:利用激光照射菲林片对应位置的光斑进行多视点图像光强信息记录,在单位透遮光范围内墨点数量与直径都相同的情况下调整墨点分布位置,对图像灰度进行整体性二次调整,以接近输入图像的显示效果;
固化形成墨滴步骤:将激光光斑变成实际的墨点;
成品步骤:进行清洗,使菲林片激光照射区域的透光率下降,得到所述透遮光机构(3);
所述滤光着色机构(2)的制备工艺包括:采用丝印工艺或光刻工艺制作拥有周期性可见光频率选择透过区域的光学结构,在滤光片上形成RGB颜色频率选择透过区域(20),所述RGB颜色频率选择透过区域(20)中RGB三种色彩区域之间设置有黑色区域,RGB周期小于4.8mm;
当所述单位透遮光区域(30)通过控制黑色点数量或黑色线条长度实现遮光控制时,所述遮光线条(31)区域内通过调整黑白点的位置排布或线条排布进行透遮光比例控制,基于数字处理算法调整黑白点位置排布或线条排布,并基于记录光强信息的物理手段的差别进行选择调整。
4.如权利要求3所述的高清彩色静态三维显示***制备方法,其特征在于,所述物理手段为打印印刷和光刻,印刷和光刻两种物理手段记录的现实黑点或现实线条与数字处理算法得到的理想黑点或理想线条存在差异,针对该差异所采用的所述数字处理算法为:利用印刷和光刻两种物理手段的差异性,重新调整数字处理的理想黑点或理想线条排布,以使物理手段记录的黑点或黑色线条与实际的灰度需求之间的差异性降低。
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