[發(fā)明專利]一種基于透射的三維全息顯示系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410560272.7
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104410853A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉美鴻;陳易華
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市億思達(dá)科技集團有限公司
• 主分類號: H04N13/04
• 分類號: H04N13/04
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于透射的三維全息顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)

三維顯示技術(shù)正在日益普及和使用，在日常生活中，人們渴望得到三維立體的觀看體驗。計算機圖形學(xué)方面的發(fā)展使得三維顯示更為可行，然而即便借助計算機圖形學(xué)、3D渲染等技術(shù)得到了高質(zhì)量圖像，看上去仍然不逼真。因此人們開始更加深入的研究立體視覺深度、運動時差對于逼真度的促進(jìn)作用，進(jìn)而出現(xiàn)了全息顯示技術(shù)。全息顯示可以理解為展示一個物體全部視角的全部畫面的圖像。全息圖像技術(shù)包括利用特殊的技術(shù)手段記錄并再現(xiàn)一個物體全部視角的全部畫面的圖像，從而使人眼產(chǎn)生和實際環(huán)境完全感覺一樣的視覺效果。

在現(xiàn)有技術(shù)中，三維(3D)顯示技術(shù)能夠提供全息圖像，用戶通常要佩戴頭盔、特殊眼鏡等，將平面圖像轉(zhuǎn)換成虛擬立體的圖像。但是，這種應(yīng)用方式是獨自進(jìn)行并且是具有妨礙性的：用戶佩戴頭盔、特殊眼鏡或是其他只會將3D圖像單獨顯示給每個用戶的設(shè)備。

雖然現(xiàn)有的方法通常是成功的，但是它們并未被廣泛接受，這是因為觀看者通常不喜歡在眼睛上戴東西。此外，這些方法在要將3D圖像投影給一個或多個偶然經(jīng)過的過路人、一群合作者或全體觀眾是無法實現(xiàn)的。如果要滿足這種同時觀看的需要，使得可以為處于相同觀看環(huán)境并可以完全自由移動的每一個觀看者呈現(xiàn)唯一定制的自動立體3D圖像，而且該圖像完全不同于那些正被任何其他觀看者所觀看的圖像，那么將會是特別有利的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于透射的三維全息顯示系統(tǒng)，能夠使多個觀看者無障礙的自由移動并能夠看到針對每一個觀看者唯一定制的三維立體圖像。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種基于透射的三維全息顯示系統(tǒng)，包括：

投影儀；透射屏，其具有預(yù)定表面函數(shù)的出射表面；投影屏，面對所述透射屏；其中，投影儀所發(fā)出的左眼圖像和右眼圖像通過透射屏的具有表面函數(shù)的出射表面的折射后，通過投影屏而分別反射至觀看者的左眼和右眼，以實現(xiàn)三維全息顯示。

其中，三維全息顯示系統(tǒng)進(jìn)一步包括：追蹤裝置，用于追蹤觀看者的位置以確定觀看者的左眼位置和右眼位置；反饋裝置，接收追蹤裝置反饋的觀看者的位置信息，并根據(jù)信息而控制投影儀的圖像發(fā)射或透射屏的偏轉(zhuǎn)角度。

其中，追蹤裝置為3D成像器。

其中，透射屏集成在投影儀內(nèi)并位于投影儀的鏡頭之前。

其中，投影屏為平面反射鏡。

其中，透射屏的出射表面由多個連續(xù)或非連續(xù)的弧形組成。

其中，出射表面的所述預(yù)定表面函數(shù)為正旋波。

其中，三維全息顯示系統(tǒng)進(jìn)一步包括：影像提供裝置，連接投影儀以提供圖像給投影儀。

其中，影像提供裝置進(jìn)一步包括：圖像分割裝置，用于將所述圖像分割成所述左眼圖像和所述右眼圖像。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明中透射屏具有預(yù)訂表面函數(shù)的出射表面，投影儀發(fā)送的左眼圖像及右眼圖像通過透射屏發(fā)生折射，而光線進(jìn)入透射屏的角度以及透射屏出射表面的表面函數(shù)決定了折射后光線的方向，折射后的光線再通過投影屏反射，從而將左眼圖像和右眼圖像反射至觀看者的左眼和右眼，當(dāng)反射多組左眼圖像及右眼圖像時，能實現(xiàn)在任意位置的多個觀看者都能夠觀看到唯一定制的三維立體圖像。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種基于透射的三維全息顯示系統(tǒng)第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a是第一實施方式中透射屏區(qū)域劃分示意圖；

圖2b是第一實施方式中圖像通過透射屏各個區(qū)域至人眼的光路示意圖；

圖3是本發(fā)明一種基于透射的三維全息顯示系統(tǒng)第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是第二實施方式中圖像經(jīng)過折射反射到觀看者眼睛的光路示意圖；

圖5是觀看者左眼位置和右眼位置定位方式的示意圖；

圖6是觀看者在不同角度看到不同視角圖像的示意圖；

圖7是本發(fā)明一種基于透射的三維全息顯示系統(tǒng)第二實施方式的工作流程示意圖。

具體實施方式

參閱圖1，圖1是本發(fā)明一種基于透射的三維全息顯示系統(tǒng)第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施方式提供了一種顯示系統(tǒng)100，包括投影儀101、透射屏102以及投影屏103。