[發(fā)明專利]一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310459240.3
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103472590A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 彭波
• 申請（專利權）人: 彭波
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G03B21/60;G03B35/18
• 代理公司: 北京萬科園知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 杜澄心;張亞軍

1.一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法，包括激光投影機和微球面屏幕兩部分，所述激光投影機是采用彼此相互獨立的紅綠藍三原色激光作為光源的三原色激光投影機，或采用彼此相互獨立的紅綠藍和第四種用做于原色激光作為光源的四原色激光投影機；該激光投影機所有不同顏色的原色激光束經(jīng)過混合器混合后成為一束激光束，其特征在于，如果需要對經(jīng)過混合器混合后的激光束進行調(diào)整，使用擴束器對激光束的直徑或發(fā)散角進行調(diào)整，調(diào)整后的激光束可以直接通過掃描器投射到微球面屏幕上或通過一個整形器后再通過掃描器投射到微球面屏幕上；其特征在于，微球面屏幕由均布且排列整齊，尺寸一致的微球面單元組成，每一個獨立的微球面單元背面平面中心點處或曲面中心點處切平面上通過該中心點處與平面或切平面相垂直的中心線方向的投影為正方形，正方形的四個單邊長度相等并代表了微球面單元單邊長度，微球面屏幕背面是平面或曲面，微球面單元分為球面型和多邊型；對于球面型微球面單元表面是球面的一部分；對于多邊型微球面單元表面是由一組與同一個內(nèi)接球面相切的多個平面表面組成，其水平方向橫截面為圓外接多邊形狀，垂直方向截面則是圓的一部分；每一個獨立的微球面單元表面球面或多邊型的內(nèi)接球面中心點處與球面或多邊型的內(nèi)接球面半徑重合的直線與單元背面平面中心點處或曲面中心點處切平面上通過該中心點處與平面或切平面相垂直的中心線之間形成0至45度的夾角，該夾角度數(shù)由成像要求決定；微球面屏幕的形狀是平面或曲面屏幕；激光投影機的影像投射到微球面屏幕表面上，經(jīng)屏幕反射或穿透屏幕后直接投射到觀眾的視網(wǎng)膜上，使觀眾的左眼和右眼分別只看到對應的左影像和右影像，觀眾的大腦對左眼和右眼分別接收到的左影像和右影像進行融合，使觀眾在視覺上感受到了立體影像。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法，其特征在于，如果需要對經(jīng)過混合器混合后的激光束進行調(diào)整，使用擴束器對激光束的直徑或發(fā)散角進行調(diào)整；在擴束器后面增設一個光束整形器，截面為圓形光束通過整形器后變成為截面為正方形光束；調(diào)整或整形后的激光束直徑或發(fā)散角或正方形邊長需要同時滿足下面兩個條件，第一，小于激光投影機掃描器掃描鏡面的直徑或最小寬度；第二，投射到微球面屏幕上的光斑的直徑或橢圓長軸長度不大于微球面單元單邊長度w或投射到微球面屏幕上的正方形光束的邊長與微球面單元單邊長度w相等。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法，其特征在于，整形器中間開口是截面為圓形光束投射到整形器表面時的最大內(nèi)接正方形，截面為圓形光束通過整形器后變成截面為正方形光束，經(jīng)掃描器投射到屏幕上時完全覆蓋每一個微球面單元正方形表面；是否對于經(jīng)過混合器混合后的激光束進行調(diào)整，取決于混合后的激光束直徑，發(fā)散角，屏幕像素的大小，投影屏幕的大小，解析度要求，整形器正方形開口的大小，設計光束到達觀眾眼睛時的光束范圍，投影機和屏幕之間的投射距離等主要參數(shù)。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法，其特征在于，對于球面型微球面單元屏幕，屏幕的水平和垂直可視角相等；對于多邊型微球面屏幕，屏幕的水平可視角和垂直可視角可以相等或不相等；對于多邊型微球面單元表面是由m個寬度分別為t_m的多邊形平面表面組成；這里m=1、2、3、4、.....；每一個多邊型平面表面的寬度t_m可以相等或不相等；水平方向截面上多邊形內(nèi)接球面半徑通過每一個平面表面中點，平面表面與多邊形內(nèi)接球面在平面表面中點處相切；多邊形平面表面數(shù)目m將大于或等于前排觀眾的人數(shù)。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法，其特征在于，每一個微球面單元代表著屏幕的一個像素，屏幕像素的大小等于微球面單元單邊長度w；微球面單元單邊長度須滿足關系式w=p/n，這里p是設定的左右影像在微球面屏幕上的水平視差，n是一個整數(shù)，根據(jù)不同應用，w數(shù)值從10微米到10毫米不等，水平方向微球面單元數(shù)目代表了屏幕的水平解析度，垂直方向微球面單元數(shù)目代表了屏幕的垂直解析度，微球面屏幕解析度是屏幕水平解析度和垂直解析度的乘積。