[實用新型]一種自由立體顯示系統

有效

• 申請號: 201821323740.9
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN208752319U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 于迅博;高鑫;劉博陽;劉立;高超
• 申請（專利權）人: 深圳市眸合科技有限公司
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本實用新型提供了一種自由立體顯示系統，包括顯示源、光學準直模組、折光模組及擴散結構；顯示源包括多個像素點，光學準直模組包括多個光學準直單元，折光模組包括多個折光單元，多個像素點、多個光學準直單元及多個折光單元三者一一對應；光學準直單元包括擋光圈和光線準直結構，擋光圈為腔體結構，光線準直結構為僅在水平方向有曲率的正光焦度透鏡結構，光線準直結構嵌套在擋光圈腔體內，顯示源設置在光線準直結構的焦平面處；折光單元為對光線具有水平方向偏折作用且不改變光束聚散性的光學結構；擴散結構為對光線具有水平方向擴散作用的光學結構。該系統能夠實現自由立體顯示，且該在人眼轉左右移動時不會感覺到內容周期跳變，觀看體驗好。

技術領域

本實用新型實施例涉及三維顯示技術領域，更具體地，涉及一種自由立體顯示系統。

背景技術

目前使用的絕大多數顯示設備都只能進行2D顯示，無法真實還原3D物體或場景，人們只能通過生活中的經驗以及平面圖像的陰影等信息“腦補”出2D顯示器中物體間的前后、遮擋關系。隨著科學技術的高速發展，如醫學成像、軍事指揮、政府應急調度和通訊傳媒等越來越多的領域，不再滿足于平面顯示提供的2D信息，3D顯示已經成為大力發展的新型顯示方案。

自由立體顯示技術是一種新型的、可以實現裸眼觀看3D影像的顯示設備。該技術中，一般都需要有控光結構實現對二維的顯示器發出的光線方向進行控制，形成空間視點，達到左右眼分別接受不同視差圖的目的，再經大腦融合即可形成立體感。所以自由立體顯示系統一般都由2D顯示器和控光結構組成，根據控光結構具體的參數對3D內容進行圖像編碼，實現3D顯示。

傳統的用于自由立體顯示技術的控光元件主要包括柱透鏡陣列光柵和狹縫陣列光柵，其實現立體顯示的原理分別為：

柱透鏡陣列光柵：柱透鏡陣列的作用是利用透鏡的成像作用將不同像素的位置信息轉化為不同視點光強的方向信息。2D顯示器需要放置在柱透鏡陣列光柵的焦平面上。通過一排垂直排列的柱透鏡陣列控制2D顯示器中左右圖像光線的射向，在空間中形成視點排布。使右眼圖像聚焦于觀看者右眼，左眼圖像聚焦于觀看者左眼，從而讓觀看者在不同角度看到不同的影像，產生立體影像。

狹縫陣列光柵：狹縫陣列光柵的作用是利用周期性遮光關系，將不同像素的位置信息轉化為不同視點光強的方向信息。狹縫光柵放置在液晶顯示器前方，可以看作是由周期性的透光條與遮光條交替排列共同組成的，遮光條可以保證完全擋住光線。通過在2D顯示器上加載多個視點的圖像編碼信息，利用狹縫光柵的周期性遮光關系，可以讓不同的視差圖像在空間中不同位置處成像，使右眼圖像聚焦于觀看者右眼，左眼圖像聚焦于觀看者左眼，產生立體影像。

但是上述兩種顯示技術中，由于背光源發出的是朝向各個方向的光線，所以會有相當一部分光線溢出進入相鄰的透光孔構建下一個顯示周期中的視點，這樣在人眼左右移動時會感覺到明顯的內容周期跳變，影響觀看質量。

實用新型內容

本實用新型實施例提供了一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的自由立體顯示系統

本實用新型實施例提供了一種自由立體顯示系統，所述自由立體顯示系統包括：顯示源、光學準直模組、折光模組及擴散結構；其中，

所述顯示源包括多個像素點，所述光學準直模組包括多個光學準直單元，所述折光模組包括多個折光單元，且所述多個像素點、所述多個光學準直單元及所述多個折光單元三者一一對應設置；

所述光學準直單元包括擋光圈和光線準直結構，所述擋光圈為腔體結構，所述光線準直結構為僅在水平方向有曲率的正光焦度透鏡結構，所述光線準直結構嵌套在所述擋光圈腔體內，且所述顯示源設置在所述光線準直結構的焦平面處；

所述折光單元為對光線具有水平方向偏折作用且不改變光束聚散性的光學結構；

所述擴散結構為對光線具有水平方向擴散作用的光學結構。