[發明專利]一種對物體三維光信息進行二維排列再顯示的方法

在審

• 申請號: 201810000445.8
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN109991752A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 韋福樹
• 申請（專利權）人: 韋福樹
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22
• 代理公司: 深圳勝博時代專利代理事務所(普通合伙) 44506
• 代理人: 黃海艷

本發明公開了一種對物體的三維光信息進行二維排列再顯示的方法，該方法主要包括凸透鏡和反射鏡硬件，配合現有的投影系統裝置使用，通過前期制作物體的三維實體光源，三維實體光源包括靜止的三維實體圖片或者動態的三維實體視頻，三維實體光源通過投影系統裝置投射至凸透鏡和反射鏡，通過光源折射、反射過程，對物體的三維光信息進行二維排列再顯示，實現人體裸眼觀看全息顯示。本方案主要結合凸透鏡和反射鏡的使用，對物體光束進行折射、反射處理，根據光源的位置、凸透鏡的焦距和凸透鏡與反射鏡額距離，及觀察者的位置設計出全息顯示，設計成本較低，操作簡單，使用條件限制少，適合推廣使用。

技術領域

本發明涉及光學處理技術領域，特別是涉及一種對物體的三維光信息進行二維排列再顯示的方法。

背景技術

近年來，三維立體顯示技術在各大廠商的積極推進和客戶需求增加的刺激下迅速發展。現有的三維顯示包括以下三種技術，一是空氣投影和交互技術，通過在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像，此技術原理來源于海市蜃樓，將圖像投影在水蒸氣液化形成的小水珠上，由于分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強的圖像。二是激光束投影實體的3D影像，這種技術是利用氮氣和氧氣再空氣中散開時，混合成的氣體變成熱的漿狀物質，并在空氣中形成一個短暫的3D圖像，這種方法主要是不斷在空氣中進行小型爆破來實現的。三是采用360度全息顯示屏，這種技術是圖像投影在一種高速旋轉的鏡子上從而實現三維圖像。以上三種技術都需要介質再通過光照射實現全息顯示。通過控制空氣，或者水蒸汽，制造實體，然后進行光照射，實現全息。制作復雜，成本較高，不具備商業應用推廣的條件。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種通過凸透鏡和反射鏡結合使用的，對三維光源物體的三維光信息通過凸透鏡和反射鏡折射實現光影像二維排列再顯示，從而實現裸眼觀看全息效果的光學圖像信息。

本發明所采用的技術方案是：一種對物體的三維光信息進行二維排列再顯示的方法，該方法主要包括凸透鏡和反射鏡硬件，配合現有的投影系統裝置使用，通過前期制作物體的三維實體光源，三維實體光源包括靜止的三維實體圖片或者動態的三維實體視頻，三維實體光源通過投影系統裝置投射至凸透鏡和反射鏡，通過光源折射、反射過程，對物體的三維光信息進行二維排列再顯示，實現人體裸眼觀看全息顯示；具體包含以下操作方法：

步驟1、將凸透鏡和反射鏡置于前方，凸透鏡和反射鏡之間間隔一定距離。

步驟2、三維實體光源在凸透鏡焦距之外進行投射，三維實體光源的每一點光源投射至凸透鏡平面上一一對應，形成三維光源信息在凸透鏡二維平面上一一入射。

步驟3、三維實體光源通過凸透鏡進行折射，經過折射后的光線到達反射鏡，光線經反射鏡進行反射，經過反射后的光線重新回到凸透鏡進行折射并射出。

步驟4、人體雙眼觀看凸透鏡時，由人眼視覺效應，大腦只處理同時到達左右眼的光束，人的左右眼在接受包含三維實體光源信息時，在大腦形成三維實體的圖像。

步驟5、在步驟4的同時，人體雙眼觀看到步驟3三維實體光源經過凸透鏡折射-反射鏡反射-凸透鏡折射并射出的光束，并且在凸透鏡的焦點處或者焦點以內光束交匯形成的三維實體虛像，觀察者在不同的位置因為接受不同的光線，看到三維實體虛像位置也不一樣，完成物體的全息顯示。

觀察者的觀察范圍由三維實體光源的位置、凸透鏡的焦距、凸透鏡和反射鏡的距離以及觀察者的位置決定的。

本發明的關鍵在于凸透鏡和反射鏡的組合使用，對于凸透鏡可以采用雙凸透鏡、平凸透鏡或菲涅爾凸透鏡。通過凸透鏡和反射鏡的結合使用，對物體光源的三維信息進行二維排列，使得全息顯示能夠數字化，消耗的成本交低，操作更為簡單、便利，使用條件限制少，使用范圍更廣，更加具備商業化推廣條件。

附圖說明

圖1為點光源三維光源信息在凸透鏡平面一一入射示意圖。