[發明專利]一種多視角裸眼立體顯示系統及其顯示方法

有效

• 申請號: 201310441028.4
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103513438A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 張磊;唐邵;李凱;張永兵
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G03B35/20
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司 44257
• 代理人: 王鎖林;茅秀彬

1.一種多視角裸眼立體顯示系統，其特征在于，包括：

激光投影儀，用以投射光線；

掃描系統，接收所述激光投影儀投射光線并掃描成圖像；

平面鏡陣列，反射所述掃描系統射出的圖像，形成多視角圖像；

柱面透鏡光柵系統，包括第一柱面透鏡光柵和散射膜，所述散射膜位于所述第一柱面透鏡光柵的背向所述平面鏡陣列一側；所述平面鏡陣列的各平面鏡射出的圖像在所述第一柱面透鏡光柵上兩兩重合。

2.根據權利要求1所述的多視角裸眼立體顯示系統，其特征在于，所述掃描系統為掃描振鏡系統。

3.根據權利要求2所述的多視角裸眼立體顯示系統，其特征在于，所述掃描振鏡系統包括用以行掃描的第一振鏡、用以列掃描的第二振鏡和用以視角掃描的第三振鏡。

4.根據權利要求3所述的多視角裸眼立體顯示系統，其特征在于，設各圖像的分辨率為M×L，視頻幀率為a，所述平面鏡陣列包括平面鏡數目為m，則所述第一振鏡轉動頻率為L×a×m?Hz，所述第二振鏡轉動頻率為a×m?Hz，所述第三振鏡轉動頻率為a?Hz；a≥30。

5.根據權利要求4所述的多視角裸眼立體顯示系統，其特征在于，所述激光投影儀的調制頻率為M×L×a×m?Hz。

6.根據權利要求1所述的多視角裸眼立體顯示系統，其特征在于，所述柱面透鏡光柵系統還包括第二柱面透鏡光柵，所述散射膜位于所述第一柱面透鏡光柵和第二柱面透鏡光柵之間。

7.根據權利要求6所述的多視角裸眼立體顯示系統，其特征在于，所述平面鏡陣列與柱面透鏡光柵系統滿足：

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?其中，所述平面鏡陣列包括平面鏡數目為m，m≥2；各平面鏡的虛擬發光點等高度等間距分布，間距為E；各平面鏡的虛擬發光點到所述柱面透鏡光柵的距離相同，距離為L，所述第一柱面透鏡光柵的圓柱鏡和第二柱面透鏡光柵的圓柱鏡的折射率為n_c；所述第一柱面透鏡光柵的柵距為WS，曲率半徑為R，焦距為F，厚度為H，到所述散射膜的距離為D，各平面鏡反射的圖像經過所述第一柱面透鏡光柵的一個圓柱鏡后落在所述散射膜上的子圖像的水平寬度為WP；所述第二柱面透鏡光柵的柵距為Ws，曲率半徑為r，焦距為f，厚度為h，到散射膜的距離為d，觀察者的一只眼通過所述第二柱面透鏡光柵的一個圓柱鏡所能看到的散射膜的寬度為Wp；人眼到所述第二柱面透鏡光柵的距離為l，人眼間距為e。

8.一種多視角裸眼立體顯示方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）激光投影儀投射光線到掃描系統；

2）掃描系統射出順序時分產生的圖像；

3）平面鏡陣列反射所述掃描系統射出的圖像，形成多視角圖像；

4）多視角圖像投射在柱面透鏡光柵系統上，經柱面透鏡光柵系統散射后，即可裸眼看到立體畫面。

9.根據權利要求8所述的多視角裸眼立體顯示方法，其特征在于，所述步驟4）中所述柱面透鏡光柵系統包括第一柱面透鏡光柵和散射膜，所述散射膜位于所述第一柱面透鏡光柵的背向所述平面鏡陣列一側；所述多視角圖像經所述第一柱面透鏡光柵投射在所述散射膜上，所述散射膜散射后經所述第一柱面透鏡光柵射出。

10.根據權利要求8所述的多視角裸眼立體顯示方法，其特征在于，所述步驟4）中所述柱面透鏡光柵系統包括第一柱面透鏡光柵、第二柱面透鏡光柵和散射膜，所述散射膜位于所述第一柱面透鏡光柵和第二柱面透鏡光柵之間；所述多視角圖像經所述第一柱面透鏡光柵投射在所述散射膜上，所述散射膜散射后經所述第二柱面透鏡光柵射出。