[發(fā)明專利]一種基于非線性晶體的全息立體投影裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410604502.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN104391423B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉美鴻;陳易華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市億思達(dá)科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G03B35/18
• 分類號(hào): G03B35/18;G02B27/22
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44248
• 代理人: 胡吉科

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及投影領(lǐng)域，特別是涉及一種基于非線性晶體的全息立體投影裝置及方法。

背景技術(shù)

三維(3D)顯示投影技術(shù)正不斷的發(fā)展，而且應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，比如教育、醫(yī)療、生物科學(xué)等等。

但是傳統(tǒng)的3D顯示投影技術(shù)通常需要觀看者佩戴相關(guān)的觀看設(shè)備，如眼鏡、頭盔、護(hù)目鏡或其他輔助工具，例如我們?cè)谟^看3D電影時(shí)，必須要佩戴上專門的3D眼鏡，才能看到有立體效果的畫面。

而現(xiàn)有的裸眼3D技術(shù)基本分為視差顯示和空間顯示，視差顯示觀看者往往只能在正面看到單個(gè)方向的3D圖像，而在其他方向則不能看見(jiàn)，空間顯示則是將圖像投影到一個(gè)無(wú)形的表面，該表面就會(huì)像一層薄紗將投影至其上的圖像反射至不同方向。這種方式容易導(dǎo)致投影圖像的質(zhì)量下降，圖像不清晰。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于非線性晶體的全息立體投影裝置及方法，能夠使用戶在佩戴該裝置的情況下，無(wú)論頭部怎樣移動(dòng)，都能看到逼真、清晰的三維全息圖像。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種一種全息立體投影裝置，該裝置包括：眼鏡，眼鏡的預(yù)定區(qū)域設(shè)置有非線性晶體；投影系統(tǒng)，投影系統(tǒng)用于產(chǎn)生一次投影圖像，并將一次投影圖像投影至非線性晶體內(nèi)，非線性晶體將投影至其內(nèi)部的一次投影圖像通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成第二次投影圖像，第二次投影圖像進(jìn)一步投射至佩戴眼鏡的用戶的眼睛。

其中，一次投影圖像為非可見(jiàn)光圖像，二次圖像為可見(jiàn)光圖像。

其中，一次投影圖像為紅外光圖像。

其中，非線性晶體包括具有不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換性能的多個(gè)子晶體區(qū)域，投影系統(tǒng)用于產(chǎn)生多個(gè)一次投影圖像，并分別將每一一次投影圖像投影到對(duì)應(yīng)的子晶體區(qū)域，進(jìn)而由各子晶體區(qū)域分別形成不同基色的第二次投影圖像，不同基色的第二次投影圖像進(jìn)一步合成彩色圖像。

其中，眼鏡在非線性晶體以外的其他區(qū)域進(jìn)一步設(shè)置有用于反射一次投影圖像的相同波長(zhǎng)光線的第一反射涂層。

其中，投影系統(tǒng)與眼鏡分離設(shè)置，全息立體投影裝置進(jìn)一步包括用于根據(jù)反射涂層所反射的光線跟蹤眼鏡的跟蹤系統(tǒng)以及用于傳動(dòng)投影系統(tǒng)，以跟蹤眼鏡的運(yùn)動(dòng)位置將一次投影圖像投影至非線性晶體內(nèi)的傳動(dòng)系統(tǒng)。

其中，投影系統(tǒng)設(shè)置于眼鏡上。

其中，全息立體投影裝置進(jìn)一步設(shè)置有傳感器和控制裝置，傳感器用于檢測(cè)用戶的交互動(dòng)作，控制裝置根據(jù)交互動(dòng)作切換一次投影圖像。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種一種基于非線性晶體的全息立體投影方法，該方法包括：在眼鏡的預(yù)定區(qū)域設(shè)置有非線性晶體；產(chǎn)生一次投影圖像，并將一次投影圖像投影至非線性晶體內(nèi)，進(jìn)而由非線性晶體將投影至其內(nèi)部的一次投影圖像通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成第二次投影圖像，第二次投影圖像進(jìn)一步投射至佩戴眼鏡的用戶的眼睛。

其中，在眼鏡的預(yù)定區(qū)域設(shè)置有非線性晶體的步驟包括：在非線性晶體內(nèi)設(shè)置具有不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換性能的多個(gè)子晶體區(qū)域；產(chǎn)生一次投影圖像，并將一次投影圖像投影至非線性晶體內(nèi)的步驟包括：產(chǎn)生多個(gè)一次投影圖像，并分別將每一一次投影圖像投影到對(duì)應(yīng)的子晶體區(qū)域，進(jìn)而由各子晶體區(qū)域分別形成不同基色的第二次投影圖像，不同基色的第二次投影圖像進(jìn)一步合成彩色圖像。

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)明通過(guò)在眼鏡的預(yù)定區(qū)域設(shè)置非線性晶體，投影系統(tǒng)產(chǎn)生一次圖像并將一次圖像投影至非線性晶體，非線性晶體將投影至其內(nèi)部的一次投影圖像通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成第二次投影圖像，第二次投影圖像進(jìn)一步投射至佩戴眼鏡的用戶的眼睛。由于非線性晶體設(shè)置于眼睛上，能跟著用戶的頭部運(yùn)動(dòng)而改變投影的位置，使投影畫面準(zhǔn)確的進(jìn)入用戶的眼睛，并且無(wú)需其他投影屏幕，使用戶觀看到的三維全息圖像更加逼真、清晰。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于非線性晶體的全息立體投影裝置第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式中投影圖像與非線性晶體的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖；

圖3是本發(fā)明基于非線性晶體的全息立體投影裝置第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明基于非線性晶體的全息立體投影裝置第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明基于非線性晶體的全息立體投影方法第四實(shí)施方式的流程圖；

圖6是本發(fā)明基于非線性晶體的全息立體投影方法第五實(shí)施方式的流程圖。

具體實(shí)施方式

參閱圖1，本發(fā)明基于非線性晶體的全息立體投影裝置的第一實(shí)施方式，該裝置包括：眼鏡101及投影系統(tǒng)102；