CN101308322A - 双光栅自由立体投影显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双光栅自由立体投影显示装置，其特征是该装置由投影机阵列和立体投影屏构成，其中立体投影屏由立体光栅、投影屏和遮罩光栅共同构成。遮罩光栅是一个分布有透光细缝或小孔的不透明薄片，细缝可以是直线形状或阶梯形状。立体光栅是柱面透镜光栅或狭缝光栅。投影机阵列和立体投影屏之间加上透镜，反射镜等光学器件用以缩短整个装置的纵向尺寸。本发明实现了大尺寸、高分辨率的自由立体显示。

Description

双光栅自由立体投影显示装置

一、技术领域

本发明涉及立体显示技术领域，更具体地说，本发明涉及自由立体显示技术领域。

二、背景技术

基于双目视差和光栅分光原理的光栅式自由立体显示器是一种重要的自由立体显示器，它由二维平面显示器上加装光栅而成。一般情况下平面显示器很难做到超大尺寸，并且光栅会降低立体图像的分辨率。本发明提出了一种新的立体显示方式，利用投影机阵列和双光栅立体显示原理实现大尺寸、高分辨率的自由立体显示。

三、发明内容

本发明提出了双光栅自由立体投影显示装置，其结构如附图1所示，该装置包括投影机阵列和立体投影屏。其中，立体投影屏包括一个遮罩光栅，投影屏和立体显示光栅。其工作原理是：投影机阵列中的投影机在某个特定的方向上有相同的间距，所有投影机的图像都经过遮罩光栅的遮挡后投射在投影屏上。这样各个投影机的图像在投影屏上呈现一种周期性的分布，然后就可以按照一般光栅式自由立体显示器的实现方法，在投影屏前方装上立体光栅，将各个投影机的图像投向空间中不同的视点。当投影机阵列投射出一系列视差图像序列时，就实现立体显示。该过程如附图2所示。

各个部分的具体形式和要求如下：1.投影机阵列包含2个以上的投影机，具体数量可根据自由立体显示方式的要求来决定，自由立体显示方式是一种多视点的立体显示，在空间中分布一系列符合人双眼间距的视点，每个视点上都可以观察到独立的视差图像。在双光栅投影式自由立体显示装置中需要有多少个独立的视点，就需要有多少台投影机。2.遮罩光栅是一个分布有透光细缝或小孔的不透明薄片，遮罩光栅的透光部分和不透光部分比例和投影机数量有关，比如有N台投影机，那么透光部分面积占遮罩光栅的N分之一。3.投影屏的分辨率足够高以满足投影机阵列投射的所有视差图像。4.立体光栅可以是柱面透镜光栅或狭缝光栅。

为了使整个装置更加紧凑，可以在投影机阵列和投影投屏之间加上透镜、反射镜等光学器件以缩短整个装置的纵向尺寸。

本发明可实现高分辨率的立体显示，依靠增加投影机的数量来增加系统中独立视点的数量，不会降低观看者所看到的立体图像的分辨率。利用投影显示易于实现大屏幕显示的特点，可以实现大面积的立体显示。当投影机的数量很多时，同时也是大观看范围的立体显示。

四、附图的说明

附图1为双光栅自由立体投影显示装置结构示意图。

附图2为双光栅自由立体投影显示装置工作原理。

附图3为双光栅自由立体投影显示装置的一个具体实施例。

上述各附图中的图示标号为：

11立体光栅，12投影屏，13遮罩光栅，21立体投影屏，22投影机阵列，31观看双眼

应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。

五、具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明提出的一种双光栅自由立体投影显示装置的实施例，对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

附图3为本发明的双光栅自由立体投影显示装置的一个具体实施例。该立体显示装置采用4台DLP投影机构成投影机阵列，单台分辨率为1024×768。遮罩光栅和立体光栅有1000条透光细缝。各个部件的间距如附图3的标注。

Claims (4)

1、一种双光栅自由立体投影显示装置，其特征是由投影机阵列和立体投影屏构成，其中立体投影屏由立体光栅、投影屏和遮罩光栅共同构成。

2、根据权利要求1所述的一种双光栅自由立体投影显示装置，其遮罩光栅是一个分布有透光细缝或小孔的不透明薄片，细缝可以是直线形状或阶梯形状。

3、根据权利要求1，2所述的一种双光栅自由立体投影显示装置，其立体光栅是柱面透镜光栅或狭缝光栅。

4、根据权利要求1，2，3所述的一种双光栅自由立体投影显示装置，投影机阵列和立体投影屏之间加上透镜，反射镜等光学器件用以缩短整个装置的纵向尺寸。

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