專(zhuān)利名稱(chēng)：復(fù)眼屏的顯像方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維顯像技術(shù)，尤其涉及復(fù)眼屏的顯像方法及其裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的全息圖像技術(shù)是在激光相干光學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，這種全息圖像技術(shù)在白光下的影像再現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)多色像疊加的現(xiàn)象，而且很難實(shí)現(xiàn)多人觀看的全色彩三維顯像；而白光下一般采用光柵片來(lái)實(shí)現(xiàn)水平方向或垂直方向上的立體顯像。而當(dāng)前人們對(duì)復(fù)眼的用途開(kāi)發(fā)主要停留在獲得多個(gè)有視差的影像，如復(fù)眼式相機(jī)，在實(shí)際使用中攝得影像后其感光片與相機(jī)的復(fù)眼鏡頭不再作為一個(gè)功能整體使用，復(fù)眼相機(jī)在無(wú)膠片的情況下不是一個(gè)完整的復(fù)眼結(jié)構(gòu)；用在液晶顯示屏的液晶板后以增加顯像亮度，液晶板為觀看面或投影面；用在某些光路中均勻光線亮度等方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種復(fù)眼屏的顯像方法及其裝置。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，依據(jù)本發(fā)明提供的一種復(fù)眼屏的顯像方法，包括光線顏色亮度調(diào)制層的顯像方式的構(gòu)成，a.同時(shí)制顯像時(shí)，光線顏色亮度調(diào)制層中的點(diǎn)像素為其承載的染料、顏料或由投影鏡頭形成的實(shí)像構(gòu)成；b.順序制顯像時(shí)，光線顏色亮度調(diào)制層為充滿(mǎn)點(diǎn)像素點(diǎn)陣的平板顯示器；用多條光線塑造三維虛擬像素進(jìn)行三維顯像的方法，從一組點(diǎn)像素出發(fā)的多條光線經(jīng)各自對(duì)應(yīng)的小凸透鏡折射后在其實(shí)交匯點(diǎn)或其反向延長(zhǎng)線的虛交匯點(diǎn)的位置上形成一個(gè)具有三維坐標(biāo)特性的點(diǎn)狀虛擬像素的方法；并用如此形成的眾多的具有各自三維坐標(biāo)的虛擬像素同時(shí)或依次構(gòu)建三維影像的顯像方法；點(diǎn)像素采用透射、反射外光源的光線或自發(fā)光顯像；復(fù)眼屏在順序制工作方式下對(duì)點(diǎn)狀虛擬像素的兩種尋址方法，a.平板顯示器的眾多點(diǎn)像素中形成一個(gè)點(diǎn)狀虛擬像素的一組點(diǎn)像素都各自連接有二極管并在二極管的另一端共同種電極連接構(gòu)成該組點(diǎn)像素的選通電路，通過(guò)選通電路將一組點(diǎn)像素連接起來(lái)形成一個(gè)虛擬像素的尋址單元，通過(guò)接通不同的選通電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)任一虛擬像素的尋址，形成眾多虛擬像素的眾多組點(diǎn)像素都各自連接有各自的選通電路；b.在虛擬像素的尋址電路中采用數(shù)字存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)對(duì)形成虛擬像素的各組點(diǎn)像素的選通。
本發(fā)明所解決的另一技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，依據(jù)前述方法的復(fù)眼屏顯像裝置，它由很多個(gè)焦距和尺寸相同的小凸透鏡構(gòu)成的復(fù)眼面與相平行的光線顏色亮度調(diào)制層及框架共同組成復(fù)眼屏，復(fù)眼面與光線顏色亮度調(diào)制層的距離范圍為一倍焦距，復(fù)眼面為觀看面；三維顯像用復(fù)眼屏中構(gòu)成光線顏色亮度調(diào)制層的平板顯示器中的每一個(gè)點(diǎn)像素通過(guò)微導(dǎo)線與構(gòu)成選通電路中的二極管連接或采用數(shù)字存儲(chǔ)器控制串在微導(dǎo)線上的電子開(kāi)關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)各組點(diǎn)像素的選通，完成對(duì)虛擬像素的尋址功能，平板顯示器采用場(chǎng)致發(fā)射、場(chǎng)致發(fā)光、等離子體、發(fā)光二極管、碳納米管電子發(fā)射、液晶、生物發(fā)光、薄膜電致發(fā)光等物理效應(yīng)制成。
由以上技術(shù)方案可知其技術(shù)效果是可用它顯示靜止及活動(dòng)三維影像；可應(yīng)用于三維彩色、黑白攝影、廣告、壁掛式三維立體電視、三維立體顯示器、三維立體電影的顯示屏領(lǐng)域。


圖1為同時(shí)制顯像時(shí)虛擬像素的形成圖；圖2為順時(shí)制顯像時(shí)由二極管構(gòu)成的虛擬像素選通電路圖；圖3為順時(shí)制顯像時(shí)由數(shù)字存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)虛擬像素尋址的電路圖；具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖1-2，本發(fā)明由很多個(gè)焦距和尺寸相同的小凸透鏡構(gòu)成的復(fù)眼面1與相平行的光線顏色亮度調(diào)制層2及框架3共同組成，其復(fù)眼面為觀看面。光線顏色亮度調(diào)制層在同時(shí)制顯像時(shí)采用感光材料制成的正片構(gòu)成；也可以根據(jù)不同的需要可以采用透明、不透明或透光漫反射特性的各種材料制成支撐體，點(diǎn)像素用其承載的染料、顏料或由投影鏡頭形成的實(shí)像構(gòu)成，外光源照射到點(diǎn)像素上的光線，經(jīng)點(diǎn)像素進(jìn)行的透射、反射、吸收、阻擋等物理作用后，使從點(diǎn)像素發(fā)出的光線從顏色亮度上發(fā)生改變。順序制顯像時(shí)，光線顏色亮度調(diào)制層2為充滿(mǎn)點(diǎn)像素4點(diǎn)陣的平板顯示器對(duì)自發(fā)光、透射光或反射光的顏色、亮度進(jìn)行調(diào)制。
它的三維成像原理是這樣的，一組點(diǎn)像素就是各個(gè)凸透鏡形成的有視差的各個(gè)影像中顏色亮度相同的并表示同一位置的像素，這些像素發(fā)出的一組顏色亮度相同的多條光線通過(guò)復(fù)眼面中各自對(duì)應(yīng)的凸透鏡折射后全部經(jīng)過(guò)某一個(gè)三維坐標(biāo)點(diǎn)也就是相交于這一三維坐標(biāo)點(diǎn)，光線顏色亮度調(diào)制層2上這樣一組按此理論劃分的點(diǎn)像素4或平板顯示器中這樣的一組點(diǎn)像素4透射、反射外光源的光線或自發(fā)光的光線通過(guò)復(fù)眼面各自對(duì)應(yīng)的凸透鏡折射后，形成的多條光線相交于一個(gè)實(shí)交匯點(diǎn)或其反向延長(zhǎng)線相交于一個(gè)虛交匯點(diǎn)，由此在實(shí)交匯點(diǎn)或虛交匯點(diǎn)的位置上形成一個(gè)具有三維坐標(biāo)特征的點(diǎn)狀虛擬像素5。并用如此形成眾多的具有各自三維坐標(biāo)的虛擬像素同時(shí)或依次構(gòu)建三維影像的顯像方法。點(diǎn)像素4采用透射、反射外光源的光線或自發(fā)光顯像。
圖1中的復(fù)眼面1是由很多個(gè)焦距和尺寸相同的方形小凸透鏡側(cè)面相連構(gòu)成的，每個(gè)小凸透鏡的焦距和尺寸也可以是各不相同的，形狀也可以是除方形以外的六角形、三角形、多邊形或圓形等，復(fù)眼面1可以用玻璃、塑料、聚合物等透明度較高的材料在模具內(nèi)整體壓制、注塑或磨制而成。小凸透鏡也可以柱形透鏡代替，當(dāng)柱形透鏡水平與垂直交織構(gòu)成復(fù)眼面時(shí)，能實(shí)現(xiàn)三維顯像；復(fù)眼面上的柱形透鏡如果都按一個(gè)方向排列，則只能像光柵片一樣實(shí)現(xiàn)水平方向或垂直方向上的立體效果；本發(fā)明用凸透鏡可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平與垂直方向上的三維效果。
同時(shí)制顯像時(shí)光線顏色亮度調(diào)制層2最易實(shí)現(xiàn)的構(gòu)成方式為含有透光性染料層的正片構(gòu)成。也可以采用彩色顏料制成的不透光的圖像或由投影鏡頭形成的實(shí)像構(gòu)成，距離復(fù)眼面1為一倍焦距，也可以在0.5倍焦距至2倍焦距的范圍內(nèi)選擇。光線顏色亮度調(diào)制層2與復(fù)眼面1通過(guò)薄片材料制成的框架3支撐連接。兩個(gè)面之間也可以用其他的透明介質(zhì)填充支撐。構(gòu)成光線顏色亮度調(diào)制層2的正片直接用復(fù)眼面1拍攝的反轉(zhuǎn)片、負(fù)片沖印成1∶1的正片，最后再安放到原來(lái)感光膠片的位置。也可以用比例縮小的小型復(fù)眼面拍攝成反轉(zhuǎn)片、負(fù)片，比例放大后再進(jìn)行整體安置。光線顏色亮度調(diào)制層2上承載的點(diǎn)像素也可以用打印機(jī)打印或噴涂染料、顏料的方法加工或用投影鏡頭直接投影形成。
圖1中對(duì)應(yīng)虛擬像素5的一組點(diǎn)像素在外來(lái)光線的照射下，經(jīng)這一組點(diǎn)像素透射或反射的光線經(jīng)過(guò)復(fù)眼面中各自對(duì)應(yīng)的凸透鏡的折射后，形成了彼此間顏色、亮度相同的一組光線，這一組光線中光線的數(shù)量與這一組點(diǎn)像素?cái)?shù)量等同，在這一組光線實(shí)交匯點(diǎn)或反向延長(zhǎng)線的虛交匯點(diǎn)的位置塑造出來(lái)虛擬像素5。多條光線為眼睛提供了多個(gè)觀察位置，使得該虛擬像素5能從多個(gè)位置觀看，呈現(xiàn)出具有三維坐標(biāo)性質(zhì)的虛擬像素，這種虛擬像素能在屏及屏以外的三維空間形成。由每一組點(diǎn)像素4產(chǎn)生的多條光線都能在其各自所屬的三維坐標(biāo)上形成眾多的具有各自三維坐標(biāo)的虛擬像素，當(dāng)塑造的虛擬像素達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，就能在復(fù)眼屏前后范圍的三維空間內(nèi)塑造出虛擬的三維影像。
由于感光材料沖洗成的正片能夠比較準(zhǔn)確的再現(xiàn)可見(jiàn)光譜下的自然景物的色彩，由此可在可見(jiàn)光譜下實(shí)現(xiàn)一種全色彩并可以多人觀看的全息圖像。
為了顯示活動(dòng)的三維影像，用具有點(diǎn)像素4點(diǎn)陣的平板顯示器取代正片并采用順序制工作方式。平板顯示器可以采用場(chǎng)致發(fā)射、場(chǎng)致發(fā)光、等離子體、發(fā)光二極管、碳納米管電子發(fā)射、液晶、生物發(fā)光、薄膜電致發(fā)光等物理效應(yīng)制成，通過(guò)對(duì)點(diǎn)像素自發(fā)光、反射光或透射光的控制實(shí)現(xiàn)點(diǎn)像素對(duì)光線顏色、亮度的控制。由于一組點(diǎn)像素中的很多點(diǎn)像素共同作用發(fā)出的一組顏色、亮度相同的多條光線才能形成一個(gè)虛擬像素，因此要同時(shí)接通平板顯示器上一組點(diǎn)像素中的很多個(gè)點(diǎn)像素，才能形成一個(gè)虛擬像素，為了達(dá)到此目的，平板顯示器內(nèi)形成一個(gè)虛擬像素的一組點(diǎn)像素4都連接有一個(gè)二極管，這些二極管的另一端共同種電極連接，構(gòu)成一個(gè)虛擬像素的二極管選通電路6。選通電路6利用二極管將平板顯示器中顯示一個(gè)虛擬像素的一組點(diǎn)像素連接在一起，像原來(lái)控制一個(gè)像素那樣同時(shí)控制一組點(diǎn)像素。也就是將一組點(diǎn)像素中的多個(gè)點(diǎn)像素一次選通，形成一個(gè)尋址單元，直接針對(duì)虛擬像素5進(jìn)行尋址，大大減少了對(duì)平板顯示器的尋址次數(shù)，如按傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的尋址方式對(duì)平板顯示器上的每一個(gè)像素依次選通，當(dāng)需要顯示的虛擬像素很多時(shí)在技術(shù)上是很難實(shí)現(xiàn)的。形成眾多虛擬像素的眾多組點(diǎn)像素都各自連接有選通電路6。在順序制顯像時(shí)，將這些選通電路6的共同種電極連接端依次通上電信號(hào)，虛擬像素便依次被形成?？梢圆捎眉呻娐芳夹g(shù)將一個(gè)選通電路6中的二極管加工成一層，許多的選通電路6可以多層制作在平板顯示器的背面。平板顯示器中的每一個(gè)點(diǎn)像素通過(guò)微導(dǎo)線7與選通電路6中的二極管連接。一個(gè)點(diǎn)像素連接很多個(gè)選通電路，一般情況下，一個(gè)虛擬像素的選通電路6在所屬的每一個(gè)凸透鏡后只連接一個(gè)點(diǎn)像素，但考慮到凸透鏡的像差問(wèn)題，選通電路6也可以用多個(gè)二極管在所屬的每個(gè)凸透鏡后連接多個(gè)點(diǎn)像素；圖3是利用數(shù)字存儲(chǔ)器10實(shí)現(xiàn)對(duì)形成虛擬像素的任意一組點(diǎn)像素進(jìn)行選通的虛擬像素尋址電路圖，數(shù)字存儲(chǔ)器10是一個(gè)擁有很多位數(shù)據(jù)線的數(shù)字存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)線的根數(shù)與平板顯示器內(nèi)的點(diǎn)像素的數(shù)量相同；數(shù)字存儲(chǔ)器10的數(shù)據(jù)端的每一根數(shù)據(jù)線與串在微導(dǎo)線7上的電子開(kāi)關(guān)8的控制端一一對(duì)應(yīng)連接，數(shù)字存儲(chǔ)器內(nèi)固化有各組點(diǎn)像素的選通數(shù)據(jù)，在數(shù)字存儲(chǔ)器10的地址端輸入不同的地址就可以控制數(shù)字存儲(chǔ)器在數(shù)據(jù)端的數(shù)據(jù)線上輸出各組點(diǎn)像素的選通數(shù)據(jù)，通過(guò)電子開(kāi)關(guān)選通任意一組點(diǎn)像素，實(shí)現(xiàn)對(duì)各組點(diǎn)像素的選通也就是對(duì)任意一個(gè)虛擬像素的尋址，配合信號(hào)線9輸入的與每一個(gè)虛擬像素的色彩、亮度對(duì)應(yīng)的電壓、電流信號(hào)，控制虛擬像素的亮度、顏色，完成順時(shí)制下的三維圖像顯示。電子開(kāi)關(guān)可以采用各種類(lèi)型的具有開(kāi)關(guān)功能的晶體管或是具有開(kāi)關(guān)功能的微電路制作。數(shù)字存儲(chǔ)器可以采用各種類(lèi)型的易失性、非易失性的各種類(lèi)型的存儲(chǔ)器，數(shù)字存儲(chǔ)器也可以用帶有存儲(chǔ)器的微處理器或微控制器實(shí)現(xiàn)其功能。由于需要的數(shù)據(jù)線很多，也可以用地址線并聯(lián)使用的多塊數(shù)字存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)圖中一塊存儲(chǔ)器的功能。
當(dāng)然本發(fā)明也可以采用傳統(tǒng)的現(xiàn)有顯示器的逐行掃描或XY二維尋址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)針對(duì)每一個(gè)點(diǎn)像素的尋址，但只能顯示虛擬像素較少的簡(jiǎn)單的三維圖像，可以利用現(xiàn)有尋址技術(shù)制成的陰極射線管顯示器、各種平板顯示器、投影鏡頭形成的實(shí)像來(lái)實(shí)現(xiàn)活動(dòng)三維影像的顯示，制成說(shuō)明本發(fā)明成像原理的教具或演示實(shí)驗(yàn)裝置。
光線顏色亮度調(diào)制層2由正片構(gòu)成時(shí)三維復(fù)眼顯像屏用于靜止彩色或黑白三維影像的再現(xiàn)。
光線顏色亮度調(diào)制層2由平板顯示器構(gòu)成時(shí)，可以用來(lái)制造新式的壁掛式三維立體電視、立體電影及三維立體顯示器的顯示屏。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)眼屏的顯像方法，其特征在于光線顏色亮度調(diào)制層在以下兩種顯像工作方式時(shí)有以下兩種構(gòu)成方式a.同時(shí)制顯像時(shí)，光線顏色亮度調(diào)制層中的點(diǎn)像素為其承載的染料、顏料或由投影鏡頭形成的實(shí)像構(gòu)成；b.順序制顯像時(shí)，光線顏色亮度調(diào)制層為充滿(mǎn)點(diǎn)像素點(diǎn)陣的平板顯示器；用多條光線塑造三維虛擬像素進(jìn)行三維顯像的方法是從一組點(diǎn)像素出發(fā)的多條光線經(jīng)各自對(duì)應(yīng)的小凸透鏡折射后在其實(shí)交匯點(diǎn)或其反向延長(zhǎng)線的虛交匯點(diǎn)的位置上形成一個(gè)具有三維坐標(biāo)特性的點(diǎn)狀虛擬像素的方法；并用如此形成的眾多的具有各自三維坐標(biāo)的虛擬像素同時(shí)或依次構(gòu)建三維影像的顯像方法；點(diǎn)像素采用透射、反射外光源的光線或自發(fā)光顯像；復(fù)眼屏在順序制工作方式下對(duì)點(diǎn)狀虛擬像素的兩種尋址方法a.平板顯示器的眾多點(diǎn)像素中形成一個(gè)點(diǎn)狀虛擬像素的一組點(diǎn)像素都各自連接有二極管并在二極管的另一端共同種電極連接構(gòu)成該組點(diǎn)像素的選通電路，通過(guò)選通電路將一組點(diǎn)像素連接起來(lái)形成一個(gè)虛擬像素的尋址單元，通過(guò)接通不同的選通電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)任一虛擬像素的尋址，形成眾多虛擬像素的眾多組點(diǎn)像素都各自連接有各自的選通電路；b.在虛擬像素的尋址電路中采用數(shù)字存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)對(duì)形成虛擬像素的各組點(diǎn)像素的選通。
2.一種復(fù)眼屏的顯像裝置，它由很多個(gè)焦距和尺寸相同的小凸透鏡構(gòu)成的復(fù)眼面與相平行的光線顏色亮度調(diào)制層及框架共同組成復(fù)眼屏，復(fù)眼面與光線顏色亮度調(diào)制層的距離范圍為一倍焦距，復(fù)眼面為觀看面；三維顯像用復(fù)眼屏中構(gòu)成光線顏色亮度調(diào)制層的平板顯示器中的每一個(gè)點(diǎn)像素通過(guò)微導(dǎo)線與構(gòu)成選通電路中的二極管連接或采用數(shù)字存儲(chǔ)器控制串在微導(dǎo)線上的電子開(kāi)關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)各組點(diǎn)像素的選通，完成對(duì)虛擬像素的尋址功能，平板顯示器采用場(chǎng)致發(fā)射、場(chǎng)致發(fā)光、等離子體、發(fā)光二極管、碳納米管電子發(fā)射、液晶、生物發(fā)光、薄膜電致發(fā)光等物理效應(yīng)制成。
全文摘要
本發(fā)明是一種用復(fù)眼實(shí)現(xiàn)在可見(jiàn)光譜下全色彩并可以多人觀看的三維立體圖像的三維顯像屏，本發(fā)明由很多個(gè)焦距和尺寸相同的小凸透鏡構(gòu)成的復(fù)眼面與相平行的另一個(gè)光線顏色亮度調(diào)制層及框架結(jié)合在一起共同組成?？梢杂盟@示靜止及活動(dòng)三維影像，三維顯像復(fù)眼屏可用于三維彩色攝影和用來(lái)制造新式的壁掛式三維立體電視、三維立體顯示器的顯示屏或用于立體電影。
文檔編號(hào)G03B35/18GK1495520SQ0215460
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2002年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月29日
發(fā)明者陳立民 申請(qǐng)人:陳立民