[發(fā)明專利]一種實(shí)聚混合成像的立體顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910166480.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109725429B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂國(guó)皎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都工業(yè)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G02B30/27
• 分類(lèi)號(hào): G02B30/27
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提出了一種實(shí)聚混合成像的立體顯示裝置。該實(shí)聚混合成像的立體顯示裝置由2D顯示面板、柱透鏡光柵組成。所述柱透鏡光柵分為第一柱透鏡序列和第二柱透鏡序列，其具有不同的焦距，并交替放置。第一柱透鏡序列可將2D顯示面板上的像素成倒立實(shí)像，所成實(shí)像位于柱透鏡光柵平面前方；第二柱透鏡序列可將像素聚焦后形成平行光束，人眼觀看到的像素位于柱透鏡光柵平面。故而本發(fā)明可以提供多深度的立體圖像，以減輕傳統(tǒng)立體顯示器中人眼長(zhǎng)時(shí)間固定對(duì)焦于柱透鏡光柵平面時(shí)帶來(lái)的視疲勞。當(dāng)人眼分處于不同水平位置時(shí)，可以看到與之對(duì)應(yīng)視差圖像從而實(shí)現(xiàn)立體視覺(jué)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示技術(shù)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及3D立體顯示技術(shù)。

背景技術(shù)

3D顯示技術(shù)是可以實(shí)現(xiàn)立體場(chǎng)景真實(shí)再現(xiàn)的一種顯示技術(shù)，其可以為人眼分別提供不同的視差圖像，從而使人產(chǎn)生立體視覺(jué)。其使用狹縫光柵、柱透鏡為分光元件，將2D顯示面板上的像素投射到指定方向，從而形成視點(diǎn)。當(dāng)人眼分處于不同視點(diǎn)位置時(shí)，可以看見(jiàn)與之對(duì)應(yīng)的視差圖像，從而實(shí)現(xiàn)立體視覺(jué)。通常，傳統(tǒng)的基于柱透鏡的立體顯示裝置在設(shè)置時(shí)，需要將2D顯示面板放置于柱透鏡的焦距位置處。然而，這種結(jié)構(gòu)形成的立體圖像通常顯示于柱透鏡平面位置處，當(dāng)被顯示的物體處于柱透鏡平面前方或后方時(shí)，人眼無(wú)法正確的進(jìn)行變焦，從而易導(dǎo)致視疲勞的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種實(shí)聚混合成像的立體顯示裝置。附圖1為該實(shí)聚混合成像的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。該實(shí)聚混合成像的立體顯示裝置由2D顯示面板、柱透鏡光柵組成。所述2D顯示面板、所述柱透鏡光柵前后依次放置。所述柱透鏡光柵分為第一柱透鏡序列和第二柱透鏡序列。所述2D顯示面板上的像素按照所述第一柱透鏡序列和所述第二柱透鏡序列所在位置進(jìn)行對(duì)應(yīng)排布。所述2D顯示面板在與所述第一柱透鏡序列對(duì)應(yīng)的位置上具有較低開(kāi)口率的像素，并形成階梯狀排布。所述2D顯示面板在與所述第二柱透鏡序列對(duì)應(yīng)的位置上具有高開(kāi)口率的像素。同一第一柱透鏡及第二柱透鏡所對(duì)應(yīng)的一個(gè)像素排列周期中，來(lái)自于不同視差圖像的像素分布于所述2D顯示面板上不同的水平位置。所述第一柱透鏡序列中的柱透鏡與所述第二柱透鏡序列中的柱透鏡具有不同的焦距，并交替放置。所述2D顯示面板到所述柱透鏡光柵的距離大于第一柱透鏡序列的焦距。所述2D顯示面板到所述柱透鏡光柵的距離等于第二柱透鏡序列的焦距。所述第一柱透鏡序列及所述第二柱透鏡序列可將與之位置對(duì)應(yīng)的像素投射到不同的空間方向上，并形成視點(diǎn)。當(dāng)人眼處于對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)位置時(shí)，可以看見(jiàn)與之對(duì)應(yīng)的視差圖像，從而產(chǎn)生立體視覺(jué)。

所述2D顯示面上，與所述第一柱透鏡序列位置對(duì)應(yīng)的像素在一個(gè)周期內(nèi)水平方向上的排列順序與原視差圖像像素的排列順序相反，其可以通過(guò)與之對(duì)應(yīng)的第一柱透鏡序列成倒立實(shí)像，形成實(shí)成像模式。此時(shí)，其實(shí)像的像素排列順序與原視差圖像像素的排列順序相同，且其實(shí)像的像距遠(yuǎn)大于物距，則人眼觀看到的像素應(yīng)處于所述柱透鏡光柵平面的前方。

所述2D顯示面板上，與所述第二柱透鏡序列位置對(duì)應(yīng)的像素，其發(fā)出的光線可經(jīng)與之對(duì)應(yīng)的第二柱透鏡序列聚焦后形成平行光束，形成聚焦成像模式，從而將像素進(jìn)行定向投射。此時(shí)任意觀看到的像素應(yīng)處于所述柱透鏡光柵平面位置。

可選地，當(dāng)對(duì)串?dāng)_抑制能力要求不高時(shí)，第二柱透鏡序列的焦距可不等于所述2D顯示面板到所述柱透鏡光柵的距離。

可選地，第二柱透鏡序列可替換為狹縫光柵序列。

可選地，可參照第一柱透鏡序列原理設(shè)置與所述第一柱透鏡序列和所述第二柱透鏡序列交替排列但焦距不同的額外柱透鏡序列，用以將部分像素成像于所述柱透鏡光柵平面前方但深度位置不同的其他位置。

本發(fā)明中，由于第一柱透鏡序列可以將與之對(duì)應(yīng)的像素顯示于所述柱透鏡光柵平面的前方，第二柱透鏡序列可以將與之對(duì)應(yīng)的像素顯示于所述柱透鏡光柵平面位置，故本發(fā)明的一種實(shí)聚混合成像的立體顯示裝置可以提供多深度的立體圖像，以減輕傳統(tǒng)立體顯示器中人眼長(zhǎng)時(shí)間固定對(duì)焦于柱透鏡光柵平面時(shí)帶來(lái)的視疲勞。

附圖說(shuō)明