[發明專利]基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置

無效

• 申請號: 201310682055.0
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103676449A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 朱秋東;宋維濤;王涌天;劉越
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G03B35/20
• 分類號: G03B35/20;G03B21/60;G02B27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置，屬于三維顯示領域.。可以廣泛應用在娛樂、科學研究、醫療、軍事、教育等諸多領域。?

背景技術

三維顯示裝置在在娛樂、科學研究、醫療、軍事、教育等諸多領域得到廣泛的應用。現有的裸眼三維顯示的系統大多是平面屏幕顯示，另外系統受到透射板面以及顯示屏幕的尺寸顯示不易于做大尺寸大場景的三維顯示系統；現有的商用裸眼三維顯示的技術呈現出的視差圖數目較少以及平面屏自身的形狀所限，觀察范圍有限，無法實現周視的三維顯示，而現有的周視三維顯示裝置含有高速的旋轉機構導致系統復雜，而且往往顯示系統和顯示的三維物體之間有遮擋和背景的關系，無法給別人身臨其境的感覺。本發明提供的顯示裝置基于多投影機和反射式散射屏幕，在顯示過程中，系統不進行掃描，沒有高速旋轉的機構，根據不同的實施案例，所顯示的三維物體可以讓用戶進行周視裸眼觀看，顯示的三維物體可以懸浮在系統上，沒有顯示系統的遮擋，可進行觸摸交互，真實感強，也可以搭建系統適合在家庭中或者是影院中進行三維物體的呈現和觀看，采用單面的反射散射屏幕，成本低，易于安裝裝調，反射效率高光能利用率高，裝置不受傳統的裸眼三維顯示系統中透鏡的尺寸限制，易于做大尺寸大場景的三維顯示系統。?

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的裸眼三維顯示裝置含有高速的旋轉機構導致系統復雜以及系統與物體之間有遮擋和背景，提供基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置。?

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。?

基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置，包括：反射式散射屏幕與多個投影裝置；?

連接關系：多個投影裝置在空間上并排排列，多個投影裝置同時投影到反?射式散射屏幕；?

所述的反射式散射屏幕的工作表面是在基底表面上形成微結構陣列，陣列單元由兩個互成直角的反射表面構成，水平平面剖面為直角反射面，且陣列單元的特征尺寸小于投影裝置的一個像素，反射式散射屏幕保證投影裝置的出瞳形成一個條狀出瞳；?

工作過程：反射散射屏幕在水平和豎直方向呈現出不同的散射特性，將投影裝置的出瞳形成一個條狀出瞳，在裝置工作時候，多個投影裝置固定不動，圖像投影到反射散射屏幕上，在空間形成了連續的條狀出瞳形成一個大范圍的可見區域，相應的投影裝置針對條狀出瞳的位置進行圖像的渲染，人眼看到來自不同的投影裝置顯示的圖像，形成三維顯示效果。?

裝置包括以下兩種：?

壹、基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置，包括：投影裝置，反射散射屏幕；?

連接關系：多個投影裝置在空間繞裝置的中軸線排列一周，反射散射屏幕基底表面呈輪胎狀，且輪胎的中軸線和本裝置的中軸線重合；反射散射屏幕基底表面繞中心軸旋轉對稱，豎直切面的反射面能夠將投影裝置的出瞳成像在豎直方向高于投影裝置的位置；反射散射屏幕表面形成微結構陣列，所形成的微結構單元由兩個互成直角的反射表面構成，水平剖面為直角反射面，且微結構單元的特征尺寸小于投影裝置的一個像素，反射式散射屏幕保證投影裝置的出瞳形成一個條狀出瞳。?

貳、基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置，包括：投影裝置，反射散射屏幕；?

連接關系：多個投影裝置在空間排列成一排，反射散射屏幕固定的位置使得投影裝置投影的圖像能夠反射進入人眼；反射散射屏幕表面形成微結構陣列，所形成的微結構單元由兩個互成直角的反射表面構成，特征在于水平剖面為直角反射面，且微結構單元的特征尺寸小于投影裝置的一個像素，反射式散射屏幕保證一個投影裝置的出瞳形成一個條狀出瞳。?

有益效果?

1、本發明的基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置，利用了反射式散射屏幕上特殊的微結構表面，使得人的左右眼的圖像來自不同的圖像源?形成的帶狀的觀察區域中，這樣使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過人腦合成出三維圖像。?

2、本發明的基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置，利用了反射式散射屏幕上特殊的微結構表面和基底表面的任意性，裝置在工作過程中不需要進行旋轉和圖像高速刷新，發明的裝置實現方便容易，系統工作更加穩定。?

3、本發明的基于反射式散射屏幕的非掃描式裸眼三維顯示裝置，可靠性高，通過反射式散射屏幕的基底表面的設計可以使所顯示的三維物體周視裸眼觀看，顯示的三維物體可以懸浮在系統上，沒有顯示系統的遮擋，可進行觸摸交互，真實感強。?

附圖說明