基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，屬于三維顯示領(lǐng)域。包括：透射散射屏幕與投影裝置；投影裝置投影到透射散射屏幕；需確保投影裝置在透射散射屏幕的垂面上；所述的透射散射屏幕包括凸透鏡組和柱面光柵組；二者任意排列組合，但需保證高速投影裝置的出瞳形成一個(gè)條狀出瞳；本裝置利用了透射散射屏幕的旋轉(zhuǎn)和高速投影圖像高速刷新，使得人的左右眼的圖像來(lái)自不同的圖像源形成的帶狀的觀察區(qū)域中，這樣使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，屬于三維顯示領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]三維顯示裝置是近些年來(lái)顯示領(lǐng)域中的熱門(mén)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用在娛樂(lè)、科學(xué)研究、醫(yī)療、軍事、教育等諸多領(lǐng)域，由于基于視差原理的裸眼三維顯示技術(shù)具有觀察方便、自然等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在是商用的三維顯示的主要技術(shù)。現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的基于視差原理的裸眼三維顯示設(shè)備大多是平面屏的三維顯示。由于視差圖數(shù)目較少以及平面屏自身的形狀所限，觀察范圍有限。而目前的周視的三維顯示設(shè)備大多系統(tǒng)復(fù)雜，而且往往顯示系統(tǒng)和顯示的三維物體之間有遮擋和背景的關(guān)系，就是說(shuō)，觀察者在看到三維物體的同時(shí)可以看到顯示系統(tǒng)影響三維立體顯示的真實(shí)感。本發(fā)明利用高速投影機(jī)和旋轉(zhuǎn)的透射式散射屏幕提供的一種周視裸眼的三維顯示裝置。這種三維顯示裝置可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶(hù)進(jìn)行周視裸眼觀看，顯示的三維物體可以懸浮在系統(tǒng)上，沒(méi)有顯示系統(tǒng)的遮擋，可進(jìn)行觸摸交互，真實(shí)感強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜、系統(tǒng)與物體之間有遮擋和背景的問(wèn)題，提供基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，包括:透射散射屏幕與投影裝置；
[0006]連接關(guān)系:投影裝置投影到透射散射屏幕；需確保投影裝置在透射散射屏幕的垂面上；
[0007]所述的透射散射屏幕包括凸透鏡組和柱面光柵組；二者任意排列組合，但需保證高速投影裝置的出瞳形成一個(gè)條狀出瞳；
[0008]所述投影裝置為高速投影裝置；高速投影機(jī)是指投影機(jī)的圖像刷新速率遠(yuǎn)超過(guò)人眼視覺(jué)暫留頻率的投影機(jī)，特殊的指的圖像刷新速率超過(guò)120Hz ；
[0009]工作過(guò)程:透射散射屏幕在水平和豎直方向呈現(xiàn)出不同的散射特性，將高速投影裝置的出瞳形成一個(gè)條狀出瞳，在裝置工作時(shí)候，透射散射屏幕進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。所述的投影裝置在三維物體進(jìn)行顯示的時(shí)候，可以隨著透射散射屏幕一同進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，也可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)的反射鏡組的反射等效于高速投影機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，高速投影裝置隨著透射散射屏幕的旋轉(zhuǎn)，針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染，高速投影機(jī)進(jìn)行高速的圖像刷新。
[0010]裝置包括以下四種:
[0011]壹、基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置，固定反射鏡，第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡，第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡，旋轉(zhuǎn)支撐架，透射散射屏幕，透射散射屏幕支撐架；
[0012]連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架固連；旋轉(zhuǎn)支撐架的另一端與第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡固連；第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡與第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡固連；投影裝置安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置投射出的圖像，依次經(jīng)過(guò)固定反射鏡、第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡以及第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡的三次反射投影到透明的透射散射屏幕上。
[0013]貳、基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置，旋轉(zhuǎn)支撐架，透射散射屏幕，透射散射屏幕支撐架；
[0014]連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架固連；投影裝置安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置投射出的圖像直接投影到透明的透射散射屏幕上。
[0015]叁、基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置，固定反射鏡，第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡，第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡，旋轉(zhuǎn)支撐架，透射散射屏幕；
[0016]連接關(guān)系:將透射散射屏幕豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架固連；旋轉(zhuǎn)支撐架的另一端與第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡固連；第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡與第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡固連；投影裝置安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置投射出的圖像，依次經(jīng)過(guò)固定反射鏡、第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡以及第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡的三次反射投影到透射散射屏幕上。
[0017]肆、基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置，旋轉(zhuǎn)支撐架，透射散射屏幕；
[0018]連接關(guān)系:將透射散射屏幕豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架固連；投影裝置安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置投射出的圖像直接投影到透射散射屏幕上。
[0019]有益效果
[0020]1、本發(fā)明的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，利用了透射散射屏幕的旋轉(zhuǎn)和高速投影圖像高速刷新，使得人的左右眼的圖像來(lái)自不同的圖像源形成的帶狀的觀察區(qū)域中，這樣使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。
[0021]2、本發(fā)明的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅利用透射散射屏幕與裝置，便實(shí)現(xiàn)了三維成像；
[0022]3、本發(fā)明的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶(hù)進(jìn)行周視裸眼觀看，顯示的三維物體可以懸浮在系統(tǒng)上，沒(méi)有顯示系統(tǒng)的遮擋，可進(jìn)行觸摸交互，真實(shí)感強(qiáng)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為實(shí)施例一基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2是透射散射屏幕的構(gòu)成和豎直方向光路示意圖；
[0025]圖3是透射散射屏幕的構(gòu)成和水平方向光路示意圖；
[0026]圖4是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵散射特性的原理示意圖；
[0027]圖5是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵單層單面結(jié)構(gòu)的示意圖；[0028]圖6是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵雙層單面結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0029]圖7是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵單層雙面結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0030]圖8是透射散射屏幕中的柱面透鏡光柵雙層雙面結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0031]圖9是透射散射屏幕中的凸透鏡組匯聚原理示意圖；
[0032]圖10是實(shí)施例二基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖11是實(shí)施例三基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖12是實(shí)施例四基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0035]其中，I一投影裝置，2一固定反射鏡，3一第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡，4一第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡，5—旋轉(zhuǎn)支撐架，6—透射散射屏幕，7—透射散射屏幕支撐架。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]如圖1示，基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置
I，固定反射鏡2，第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3，第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4，旋轉(zhuǎn)支撐架5，透射散射屏幕6，透射散射屏幕支撐架7 ；
[0039]連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕6組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架7固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕6透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架5固連；旋轉(zhuǎn)支撐架5的另一端與第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3固連；第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3與第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4固連；投影裝置I安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置I投射出的圖像，依次經(jīng)過(guò)固定反射鏡2、第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3以及第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4的三次反射投影到透明的透射散射屏幕6上。
[0040]工作過(guò)程:在裝置工作的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)支撐架5由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)裝置使得第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4也隨著透射散射屏幕6繞中軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。透射散射屏幕6在裝置工作時(shí)候繞旋轉(zhuǎn)支撐架5的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，在空間中，所形成的條狀出瞳繞旋轉(zhuǎn)支撐架5的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度大于人眼的刷新頻率，從而形成了一個(gè)周視的可見(jiàn)區(qū)域。由于固定反射鏡2，第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3和第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4的存在，裝置等效于高速投影裝置I隨著透射散射屏幕6的旋轉(zhuǎn)，針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染，高速投影裝置I進(jìn)行高速的圖像刷新。人的左右眼的處在不同的帶狀出瞳區(qū)域中，可以觀察到高速投影裝置I投影到透射散射屏幕6的不同圖像，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的速度和高速投影裝置的圖像刷新速率超過(guò)人眼視覺(jué)暫留的頻率，就可以使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。本實(shí)施案例中的顯示裝置可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶(hù)進(jìn)行周視裸眼觀看，另外，由于透射散射屏幕6傾斜于旋轉(zhuǎn)軸，所顯示的三維物體可以懸浮在系統(tǒng)上，沒(méi)有顯示系統(tǒng)的遮擋，可進(jìn)行觸摸交互，真實(shí)感強(qiáng)。
[0041]透射散射屏幕的工作原理:如圖3和4所示，透射散射屏幕由凸透鏡組和柱面光柵組組成，，柱面透鏡光柵組沿著一個(gè)方向進(jìn)行散射，其在豎直方向上的散射特性如圖5所示，由于每個(gè)柱面鏡的特征長(zhǎng)度很小，而且焦距很短，所以光線會(huì)在每一個(gè)柱面鏡上發(fā)生聚焦和發(fā)散，形式一定角度的發(fā)散光束，而在另一個(gè)方向上等價(jià)于經(jīng)過(guò)一個(gè)光平板，光線的傳輸性質(zhì)不發(fā)生改變。柱面透鏡光柵組可以放置在凸透鏡組前，可以放置于凸透鏡組之間，也可以放置于凸透鏡組后。光柵可以是如圖6所示的單層單面結(jié)構(gòu)，可以是如圖7所示的雙層單面結(jié)構(gòu)，可以是圖8所示的單層雙面，也可以是圖9所示的雙層雙面結(jié)構(gòu)。
[0042]凸透鏡組將高速投影裝置的出瞳成像在人眼進(jìn)行觀察位置附近，如圖10所示，如果只有凸透鏡組，那么投影機(jī)加載圖像信息的光束在凸透鏡組作用下進(jìn)行匯聚形成的一個(gè)圓斑，人眼只有在這個(gè)圓斑范圍內(nèi)可以看到投影機(jī)的圖像，凸透鏡組可以是光學(xué)玻璃或者光學(xué)塑料透鏡組，也可以是通過(guò)光刻技術(shù)或者其他技術(shù)而形成表面可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)鏡功能的微結(jié)構(gòu)表面。
[0043]由于凸透鏡組的匯聚以及柱面光柵組的豎直方向(單一方向上)的發(fā)散，可以形成一個(gè)豎直方向上發(fā)散，水平方向上壓縮的一個(gè)帶狀光瞳。如圖3和圖4所示，透射散射屏幕可以由兩個(gè)透鏡組和一個(gè)柱面透鏡光柵組成。投影機(jī)發(fā)出的光波被第一個(gè)透鏡組進(jìn)行光束壓縮后，經(jīng)過(guò)柱面透鏡光柵在豎直方向上進(jìn)行光線的散射，光束在豎直方向上發(fā)生擴(kuò)束，而在水平方向上柱面透鏡光柵并沒(méi)有對(duì)于光束的傳播路徑進(jìn)行改變，光束經(jīng)過(guò)柱面透鏡光柵發(fā)生豎直方向和水平方向兩個(gè)不同性質(zhì)的透射傳播后，經(jīng)過(guò)第二個(gè)透鏡組，將光束進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。，如圖3所示，在豎直方向上投影機(jī)發(fā)出的光波形成了一個(gè)發(fā)散的光束，如圖4所示，在水平方向上投影機(jī)發(fā)出的光波形成了一個(gè)匯聚的實(shí)像，綜合看來(lái)，透射散射屏幕將投影機(jī)物鏡的出瞳進(jìn)行成像，由于水平方向和豎直上的散射角度不同，可以在空間中形成一個(gè)帶狀的觀察區(qū)域。人眼在這個(gè)帶狀區(qū)域中進(jìn)行觀察，可以觀察到這個(gè)視角的圖像。
[0044]實(shí)施例2
[0045]如圖10所示，基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置I，旋轉(zhuǎn)支撐架5，透射散射屏幕6，透射散射屏幕支撐架7 ；
[0046]連接關(guān)系:將多個(gè)透射散射屏幕6組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架7固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕6透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架5固連；投影裝置I安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置I投射出的圖像直接投影到透射散射屏幕6上；
[0047]工作過(guò)程:在裝置工作的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)支撐架5由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)裝置使得高速的投影裝置I也繞中軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。透射散射屏幕6在裝置工作時(shí)候繞旋轉(zhuǎn)支撐架5的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，在空間中，所形成的條狀出瞳繞旋轉(zhuǎn)支撐架5的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度大于人眼的刷新頻率，從而形成了一個(gè)周視的可見(jiàn)區(qū)域。高速投影裝置I隨著透射散射屏幕6的旋轉(zhuǎn)，針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染，高速投影裝置I進(jìn)行高速的圖像刷新。人的左右眼的處在不同的帶狀出瞳區(qū)域中，可以觀察到高速投影裝置I投影到透射散射屏幕6的不同圖像，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的速度和高速投影裝置的圖像刷新速率超過(guò)人眼視覺(jué)暫留的頻率，就可以使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。本實(shí)施案例中的顯示裝置可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶(hù)進(jìn)行周視裸眼觀看，另外，由于透射散射屏幕6傾斜于旋轉(zhuǎn)軸，所顯示的三維物體可以懸浮在系統(tǒng)上，沒(méi)有顯示系統(tǒng)的遮擋，可進(jìn)行觸摸交互，真實(shí)感強(qiáng)。
[0048]實(shí)施例3
[0049]如圖11所示，基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置I，固定反射鏡2，第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3，第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4，旋轉(zhuǎn)支撐架5，透射散射屏眷6 ；[0050]連接關(guān)系:將一塊透射散射屏幕6豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架5固連；旋轉(zhuǎn)支撐架5的另一端與第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3固連；第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3與第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4固連；投影裝置I安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置I投射出的圖像，經(jīng)過(guò)固定反射鏡
2、第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3以及第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4的三次反射投影到透射散射屏幕6上。
[0051]工作過(guò)程:在裝置工作的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)支撐架5由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)裝置使得第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4也隨著透射散射屏幕6繞中軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。透射散射屏幕6在裝置工作時(shí)候繞旋轉(zhuǎn)支撐架5的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，在空間中，所形成的條狀出瞳繞旋轉(zhuǎn)支撐架5的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度大于人眼的刷新頻率，從而形成了一個(gè)周視的可見(jiàn)區(qū)域。由于固定反射鏡2，第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡3和第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡4的存在，裝置等效于高速投影裝置I隨著透射散射屏幕6的旋轉(zhuǎn)，針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染，高速投影裝置I進(jìn)行高速的圖像刷新。人的左右眼的處在不同的帶狀出瞳區(qū)域中，可以觀察到高速投影裝置I投影到透射散射屏幕6的不同圖像，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的速度和高速投影裝置的圖像刷新速率超過(guò)人眼視覺(jué)暫留的頻率，就可以使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。本實(shí)施案例中的顯示裝置可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶(hù)進(jìn)行周視裸眼觀看。
[0052]實(shí)施例4
[0053]基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置，包括:投影裝置1，旋轉(zhuǎn)支撐架5，透射散射屏幕6;
[0054]連接關(guān)系:將一塊透射散射屏幕6豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架5固連；透射散射屏幕包括凸透鏡組和柱面光柵組；二者任意排列組合；投影裝置I安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置I投射出的圖像直接投影到透射散射屏幕6上；
[0055]工作過(guò)程:在裝置工作的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)支撐架5由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)裝置使得高速的投影裝置I也繞中軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。透射散射屏幕6在裝置工作時(shí)候繞旋轉(zhuǎn)支撐架5的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，在空間中，所形成的條狀出瞳繞旋轉(zhuǎn)支撐架5的中軸進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度大于人眼的刷新頻率，從而形成了一個(gè)周視的可見(jiàn)區(qū)域。高速投影裝置I隨著透射散射屏幕6的旋轉(zhuǎn)，針對(duì)移動(dòng)的條狀出瞳的位置進(jìn)行圖像的渲染，高速投影裝置I進(jìn)行高速的圖像刷新。人的左右眼的處在不同的帶狀出瞳區(qū)域中，可以觀察到高速投影裝置I投影到透射散射屏幕6的不同圖像，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的速度和高速投影裝置的圖像刷新速率超過(guò)人眼視覺(jué)暫留的頻率，就可以使得左右眼分別看到不同的圖像，可以通過(guò)人腦合成出三維圖像。本實(shí)施案例中的顯示裝置可靠性高，所顯示的三維物體可以讓用戶(hù)進(jìn)行周視裸眼觀看。
[0056]以上對(duì)于本發(fā)明所提供的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視三維顯示裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行闡述，以上實(shí)施案例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:包括:透射散射屏幕與投影裝置；連接關(guān)系為:投影裝置投影到透射散射屏幕；需確保投影裝置在透射散射屏幕的垂面上。
2.如權(quán)利要求1所述的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述的透射散射屏幕包括凸透鏡組和柱面光柵組；二者任意排列組合，但需保證高速投影裝置的出瞳形成一個(gè)條狀出瞳。
3.如權(quán)利要求1所述的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述投影裝置為高速投影裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述裝置包括:投影裝置(I )，固定反射鏡(2)，第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(3)，第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(4)，旋轉(zhuǎn)支撐架(5)，透射散射屏幕(6)，透射散射屏幕支撐架(7);將多個(gè)透射散射屏幕(6 )組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架(7 )固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕(6)透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架(5)固連；旋轉(zhuǎn)支撐架(5)的另一端與第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(3)固連；第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(3)與第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(4)固連；投影裝置(I)安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置(I)投射出的圖像，依次經(jīng)過(guò)固定反射鏡(2)、第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(3)以及第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(4)的三次反射投影到透明的透射散射屏幕(6)上。
5.如權(quán)利要求1所述的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述裝置包括:包括:投影裝置(1)，旋轉(zhuǎn)支撐架(5)，透射散射屏幕(6)，透射散射屏幕支撐架(7 );將多個(gè)透射散射屏幕(6 )組成碗狀結(jié)構(gòu)，碗口通過(guò)透射散射屏幕支撐架(7)固定；僅留下一個(gè)透射散射屏幕(6)透光，其他透射散射屏均遮擋；碗底與旋轉(zhuǎn)支撐架(5)固連；投影裝置(I)安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置(I)投射出的圖像直接投影到透明的透射散射屏幕(6)上。
6.如權(quán)利要求1所述的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述裝置包括:包括:投影裝置(1)，固定反射鏡(2)，第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(3)，第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(4)，旋轉(zhuǎn)支撐架(5)，透射散射屏幕(6);將透射散射屏幕(6)豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架(5)固連；旋轉(zhuǎn)支撐架(5)的另一端與第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(3)固連；第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(3)與第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(4)固連；投影裝置(I)安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置(I)投射出的圖像，依次經(jīng)過(guò)固定反射鏡(2)、第一個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(3)以及第二個(gè)旋轉(zhuǎn)反射鏡(4)的三次反射投影到透射散射屏幕(6)上。
7.如權(quán)利要求1所述的基于單投影機(jī)和透射式散射屏幕的周視裸眼三維顯示裝置，其特征在于:所述裝置包括:包括:投影裝置(1)，旋轉(zhuǎn)支撐架(5)，透射散射屏幕(6);將透射散射屏幕(6 )豎直放置并且與旋轉(zhuǎn)支撐架(5 )固連；投影裝置(I)安裝在透射散射屏幕的垂面上，投影裝置(I)投射出的圖像直接投影到透射散射屏幕(6 )上。
【文檔編號(hào)】G03B21/56GK103616769SQ201310681386
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】朱秋東, 宋維濤, 王涌天, 劉越 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)