[發明專利]一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法及裝置

有效

• 申請號: 201310459240.3
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103472590A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（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: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 杜澄心;張亞軍

技術領域

本發明涉及一種激光立體成像和裸眼立體顯示技術。

背景技術

激光電視機與目前市場主流投影技術和平板電視機技術相比，無論在影像質量，色彩，亮度，表現力等方面都有著更好的表現，成為第四代電視機技術的新時代。到目前為止，所有激光電視機和以激光投影技術為基礎的影像顯示技術都是以傳統平面影像顯示為主，市場中還沒有激光投影立體顯示技術應用產品。

發明內容

本發明的目的是提供一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法及裝置，解決以激光投影技術為基礎和無需借助于任何輔助工具就能夠直接觀看到立體影像的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明所述的一種激光立體成像和裸眼立體顯示方法如下：

該顯示方法，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及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，如果需要對經過混合器混合后的激光束進行調整，使用擴束器對激光束的直徑或發散角進行調整，調整后的激光束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，表面光滑的微球面單元組成，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接球面相切的多邊形平面表面組成，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弧形狀；每一個獨立的微球面單元表面球面或多邊形狀的內接球面中心點處與球面或多邊型的內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，經屏幕反射或穿透屏幕后直接投射到觀眾的視網膜上，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。激光的色彩比任何其他光源產生的色彩更純凈，能夠制造出與現實場情最為接近的色彩表現，擁有自然的高對比度大幅提高了大場景的細節表現力，更為生動，帶來更好的顏色層次感；激光是集束光線具有極強的指向性，這些特性是立體成像和裸眼立體顯示的必要條件。

所有不同顏色的原色激光束在激光投影機中經過混合器混合后成為一束激光束，如果需要對經過混合器混合后的激光束進行調整，使用擴束器對激光束的直徑或發散角進行調整；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截面為正方形光束；調整或整形后的激光束直徑或發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。

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，避免了圓形或橢圓形光束和微球面單元正方形表面之間產生的規則柵格狀黑影，提高了影像質量；是否對于經過混合器混合后的激光束進行調整，取決于混合后的激光束直徑，發散角，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。

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接球面在平面表面中點處相切；多邊形平面表面數目m將大于或等于前排觀眾的人數。