[發明專利]基于視差的新型裸眼懸浮立體顯示方法

在審

• 申請號: 201410538925.1
• 申請日: 2014-09-27
• 公開（公告）號: CN104267573A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 楊靈芝
• 申請（專利權）人: 楊靈芝
• 主分類號: G03B35/20
• 分類號: G03B35/20;G02B27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種裸眼懸浮立體顯示方法，尤其涉及一種基于視差的新型裸眼懸浮立體顯示方法，屬于裸眼立體顯示領域。

背景技術

人們對客觀世界的感知方式有多種，眼睛承載著人類90％以上的信息獲取能力，借助視覺能獲得的信息量遠遠超過了聽覺、觸覺、嗅覺及味覺等其他方式所能獲得的信息量。現實中的物體都是立體的、三維的，人眼的視覺系統能夠很好的適應現實中的三維世界，準確的把圖像信息傳遞給人們。但是由于技術的原因，目前的絕大多數顯示裝置只能顯示二維的圖像，雖然也能給人們展示大千世界的多姿多彩，但遠不能提供與真實世界相比的視覺信息，不能讓人們感知立體的世界。隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高，人們對于顯示裝置的要求已經不僅僅局限于簡單的傳遞二維平面信息，而是希望它可以提供更加真實、富有立體感，更接近人眼實際感受的三維立體圖像信息，由此三維立體顯示技術應運而生。

圖像顯示器是人類接受外部信息的重要手段之一。而立體顯示器則能再現物體的三維信息，提供物體更為全面、詳實的信息，在醫學、軍事、廣告藝術以及立體電視等領域有著廣泛的應用前景。目前的立體顯示器無法同時實現裸眼、寬視域觀看，以及立體圖像的懸浮和可觸摸。隨著立體顯示技術的不斷發展，人們對立體顯示器的觀看效果提出了更高的要求，要求其實現裸眼360°周視觀看，圖像懸浮且具有較好的人機交互性。

雖然該技術發展了很長一段時間，但是現有立體顯示器大都無法同時實現裸眼觀看、周視和圖像懸浮可觸摸的特點。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種可供多人在任意角度裸眼觀看的懸浮立體顯示方法。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：

相較于現有技術，本發明提供的基于視差的新型裸眼懸浮立體顯示方法，采用多個微型投影機提供視差圖，定向屏由電機帶動高速旋轉，多投影機環繞旋轉軸排列，當定向屏正對其中一個投影機時，將投影機出瞳成像，在顯示器上方形成一條觀察帶，電機旋轉一周，形成的觀察帶圍成整圈，實現周視，當人眼位于任意兩條不同觀察帶時，將分時接收到對應視差圖，形成立體視覺，且位于不同的位置，將觀察到立體圖像不同的側面。

本發明提供的另一種基于視差的新型裸眼懸浮立體顯示方法，包括以下步驟：

步驟一、采用多個微型投影機提供視差圖；

步驟二、由兩片菲涅爾透鏡和一片光柵組成定向屏，定向屏由電機帶動高速旋轉，多投影機環繞旋轉軸排列，當定向屏正對其中一個投影機時，將投影機出瞳成像，在顯示器上方形成一條觀察帶；

步驟三、電機旋轉一周，形成的觀察帶圍成整圈，實現周視，當人眼位于任意兩條不同觀察帶時，將分時接收到對應視差圖，形成立體視覺，且位于不同的位置，將觀察到立體圖像不同的側面。

優選的，上述菲涅爾透鏡組包括菲涅爾透鏡1和菲涅爾透鏡2，菲涅爾透鏡起聚焦作用，菲涅爾透鏡組將放置于菲涅爾透鏡1焦平面處的投影機出瞳成像在菲涅爾透鏡2焦平面處。

優選的，上述光柵作為定向散射屏的一種，將入射的光線向某一方向散射，從而增大觀看范圍。

本發明提供的基于視差的新型裸眼懸浮立體顯示方法，依據該方法制成的該顯示器可供多人在任意角度裸眼觀看，所在位置不同，觀察到的立體圖像也不同，并且圖像出屏，觀察者可用手觸摸圖像，體現了較好的人機互動性。

附圖說明

圖1為雙目視差原理圖；

圖2為各種視差類型示意圖；

圖3為基于雙飛涅爾透鏡成像原理圖

圖4為光柵定向散射原理示意圖；

圖5為定向屏成像原理示意圖

圖6為定向屏旋轉成像原理圖；

圖7為本實施例新型裸眼懸浮立體顯示系統原理示意圖。

具體實施方式

本發明提供一種基于視差的新型裸眼懸浮立體顯示方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例

本實施例公開的基于視差的新型裸眼懸浮立體顯示方法，一系列研究表明，人類的眼睛對于現實世界的深度感覺主要是來自于以下幾種方式，分別是：單眼的移動視差、兩眼的視差、調節效應、匯聚效應。其中兩眼的視差是看物體產生立體感和深度感的最主要的原因。由于本立體顯示器是基于雙目視差原理，所以下面著重介紹雙目視差原理：

一、立體視覺的原理