CN102566070A - 一种三维立体成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种三维立体成像设备，用于：将三维景物分切成的多个二维层面分别显示出来形成多个二维画面，并使各二维画面的像拼合成原三维景物的像；该设备包括显示装置和偏光装置，其特征在于，所述偏光装置包括多个相同大小的方形平板半反半透光学器件，所述半反半透光学器件包括用于反射光线的反射面和用于透射光线的透射面，所述反射面和透射面位于半反半透光学器件相反的两面，各半反半透光学器件相互平行或垂直，所述显示装置包括多个方形平板显示器，所有的显示器与半反半透光学器件均垂直于同一平面，各显示器与各半反半透光学器件反射面或透射面成45°，各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心在同一条直线上。

Description

一种三维立体成像设备
【技术领域】
本发明属于三维立体成像技术领域，涉及一种三维立体成像设备。
【背景技术】
三维显示区别于二维显示最根本的区别就在于，要用各种方法给观看者带来视觉的深度感知，使人自然或者不自然的获得画面中第三维的信息。对于三维立体成像技术而言，还原三维立体空间中的真实物理景深非常重要，也是使人眼能够感知到三维立体图像的最关键的因素。
发明人之前在专利申请号为200910109909.X(申请日：2010年2月1日)的中国发明专利，介绍了一种三维立体成像方法，该方法是按照物理景物深度将三维景物纵向分切制作成若干二维层面，然后将各二维层面分别同时显示出来形成二维画面，并使显示的二维画面的像拼合成原三维景物的像，在该专利中，是将一个具有深度信息的三维景物按照景物深度的方向进行层切，然后将每一层的三维景物制作成一个二维层面，将每一个二维层面显示在一个二维的显示器上面，显示器的个数和二维层面的个数相同，而且各显示器的排列方式如下：多个显示器分两组相对排列，每组各显示器在同一平面内，且每组各显示器的中心在一条直线上，每一显示器发出的光线都能通过其相对的显示器反射到其相邻的显示器上。在每个显示器的表面都设置有半透半反光学器件，该半透半反光学器件受电信号控制，用于在显示画面时透光不显示画面时反光。由此使得各显示器所发出的光线经其他显示器表面上的半透半反光学器件反射成像，各显示器显示的二维层面的像拼合成三维立体图像。
在该专利中，各显示器如此排列方式出现的一个问题是：假如各显示器的大小一样，而各二维层面在制作时其是按照真实三维景物的大小来制作的，而各二维层面的像与人眼的距离比真实的各二维层面与人眼的距离要远，所以导致因为视距的原因，导致人眼看到的各二维层面的像比人眼看到的真实的各二维层面要小，则导致图像出现失真的问题，为了消除少因两组平面显示单元距离造成的像在人眼中的大小失真，所以所述各二维平面显示单元的大小不一样，离人眼最近的二维平面显示单元为成像窗口，离成像窗口由远及近的各二维平面显示单元的面积大小分别是成像窗口大小的N2倍……16倍、9倍和4倍。
仅仅是分成4个二维层面，则第4个显示器的面积大小是第一个显示器面积大小的16倍，如果是分成N个二维层面，则第N个显示器面积大小是第一个显示器面积大小的第N2倍，这样技术限制了实际应用范围，其三维景物的分层数量也得到了极大的限制，则还原三维景物的真实程度还是会大大折扣。而其设备成本在制作起来也是相当高。
所以，发明人于2010年10月8日再次提出了一种三维立体成像设备和系统(专利申请号为：201010501982.4)，该设备包括显示装置和偏光装置，其特征在于，所述显示装置包括多个二维显示器，每个二维显示器包括一个显示窗口，各二维显示器的显示窗口的大小和形状相同，且各二维显示器的显示窗口的中心在一条直线上；所述偏光装置包括多个半反半透光学器件，每两个二维显示器之间设置一半反半透光学器件，在多个二维显示器组成的二维显示器列的首端或/和末端设置一半反半透光学器件，且各半反半透光学器件的反射面相互平行，各二维显示器的中心连成的直线与半反半透光学器件的反射面垂直，各半反半透光学器件的反射面面积为各二维显示器的显示窗口面积的1.414～2倍。
由于避免了因将二维显示器设置成两列，使得离人眼最远的显示器的面积要比离人眼最近的显示器的面积要大很多的缺陷，而且如此设计，可以沿着一条直线设置无限个二维显示器，使得原三维景物能够被切分成无限份，则拼合起来的三维景物的像也能够更加真实的还原了三维景物的物理景深，具有良好的视觉效果。
但是，由于半反半透光学器件会阻碍部分本应该透射的光线，同时也会吸收部分本应该反射的光线，所以随着半反半透光学器件数量的增加，离人眼越远的显示器上发出的光线经多次反射和透射后进入人眼的越少，会导致位于人眼远处的画面不清晰。
而最重要的是，由于每两个显示器之间有一定的距离，使得每个显示器显示的二维层面的像之间产生一定的距离，并且两个显示器之间的距离越远，各二维层面的像之间的距离越远，而真实的三维景物被切分出的二维层面之间的距离却比各二维层面的像之间的距离要远，所以导致各二维层面的像拼合起来的三维景物的像相比于原三维景物而言会有失真的现象。
【发明内容】
本发明的目的就是为了解决上述技术问题，本发明提出了一种新的三维立体成像设备，本发明的三维立体成像设备具有结构简单、成本低廉的优点。而且本发明的三维立体成像设备的显示器显示的二维层面的像之间的距离较近，各二维层面的像拼合起来的三维景物的像相比于原三维景物而言失真度较小。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提供一种三维立体成像设备，用于：将三维景物分切成的多个二维层面分别显示出来形成多个二维画面，并使各二维画面的像拼合成原三维景物的像；该设备包括显示装置和偏光装置，其特征在于，所述偏光装置包括多个相同大小的方形平板半反半透光学器件，所述半反半透光学器件包括用于反射光线的反射面和用于透射光线的透射面，所述反射面和透射面位于半反半透光学器件相反的两面，各半反半透光学器件相互平行或垂直，所述显示装置包括多个方形平板显示器，所有的显示器与半反半透光学器件均垂直于同一平面，各显示器与各半反半透光学器件反射面或透射面成45°，各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心在同一条直线上。
所述半反半透光学器件的一边与显示器的一边长度相等，所述半反半透光学器件的面积是显示器面积的2^(1/2)，所有的显示器与半反半透光学器件中至少有一对同一长度的边在同一平面上。
所述第一半反半透光学器件的中心与各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心均在一条直线上，且第一半反半透光学器件的透射面与各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像成45°。
所述各显示器所显示的二维画面在所述的第一半反半透光学器件中所成的像的相对位置与各二维层面相同，各二维画面的像之间的距离和各二维层面之间的距离相同。
所述偏光装置包括1～8个半反半透光学器件，所述显示装置包括2～9个显示器。
所述偏光装置包括八个半反半透光学器件，第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心在同一直线上，所述第一半反半透光学器件与第二半反半透光学器件相垂直，第一半反半透光学器件的透射面与第二半反半透光学器件的反射面相对，第二半反半透光学器件与第三半反半透光学器件相互平行，第一半反半透光学器件的中心、第四半反半透光学器件的中心、第五半反半透光学器件的中心和第六半反半透光学器件的中心在同一直线上，且第一半反半透光学器件的中心、第四半反半透光学器件的中心、第五半反半透光学器件的中心和第六半反半透光学器件的中心所在的直线与第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心所在的直线相互垂直，第一半反半透光学器件、第四半反半透光学器件、第五半反半透光学器件和第六半反半透光学器件相互平行，且第一半反半透光学器件的反射面与第四半反半透光学器件的反射面相对，第四半反半透光学器件的透射面与第五半反半透光学器件的反射面相对，第一半反半透光学器件的透射面与第六半反半透光学器件的透射面相对；第二半反半透光学器件的中心、第七半反半透光学器件的中心和第八半反半透光学器件的中心在一条直线上，且第二半反半透光学器件的中心、第七反半透光学器件的中心和第八半反半透光学器件的中心所在的直线与第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心所在的直线相互垂直，第二半反半透光学器件与第七半反半透光学器件相互垂直，第二半反半透光学器件的反射面与第八半反半透光学器件的反射面相对，第二半反半透光学器件与第八半反半透光学器件相互垂直，第二半反半透光学器件的透射面与第八半反半透光学器件的透射面相对；第四半反半透光学器件的中心与第八半反半透光学器件的中心所在的直线、第六半反半透光学器件的中心与第七半反半透光学器件的中心所在的直线、第一半反半透光学器件的中心和第二半反半透光学器件的中心所在的直线相互平行。
所述第二半反半透光学器件的一边与第七半反半透光学器件的一边接触；第二半反半透光学器件的一边与第八半反半透光学器件的一边接触；第一半反半透光学器件的一边与第二半反半透光学器件的一边相互接触，第二半反半透光学器件的中心与第三半反半透光学器件的中心之间距离和第一半反半透光学器件的中心与第二半反半透光学器件的中心之间距离相等。
所述显示装置包括九个显示器，所述第一显示器的显示器面与第六半反半透光学器件的透射面成45°，且第一显示器与第六半反半透光学器件一长度相等的边相接触；第二显示器的显示面与第六半反半透光学器件的反射面成45°，第三显示器的显示面与第七半反半透光学器件的透射面成45°，第四显示器的显示面与第三半反半透光学器件的反射面成45°，第五显示器的显示面与第三半反半透光学器件的透射面成45°，第六显示器的显示面与第八半反半透光学器件的透射面成45°，第七显示器的显示面与第八半反半透光学器件的反射面成45°，第八显示器的显示面与第五半反半透光学器件的反射面成45°，第九显示器的显示面与第五半反半透光学器件的透射面成45°，各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像到第一半反半透光学器件的距离由远及近分别为第二显示器的像、第一显示器的像、第六显示器的像、第九显示器的像、第八显示器的像、第四显示器的像、第七显示器的像、第三显示器的像、第五显示器。
所述偏光装置包括三个半反半透光学器件，所述第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心在同一直线上，第一半反半透光学器件的透射面与各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像成45°，所述第一半反半透光学器件与第二半反半透光学器件相平行，第一半反半透光学器件的透射面与第二半反半透光学器件的反射面相对，第二半反半透光学器件与第三半反半透光学器件相互平行，第二半反半透光学器件的反射面与第三半反半透光学器件的反射面相对，第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心所在的直线与第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心所在的直线相互垂直。
所述显示装置包括四个显示器，第一显示器的显示面与第一半反半透光学器件的反射面成45°，第二显示器的显示面与第三半反半透光学器件的透射面成45°，第三显示器的显示面与第三半反半透光学器件的反射面成45°，第四显示器的显示面与第二半反半透光学器件的透射面成45°，第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心之间的距离与第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心之间的距离相同，第三显示器的一边与第三半反半透光学器件的一边接触；各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像到第一半反半透光学器件的距离由远及近分别为第二显示器的像、第三显示器的像、第一显示器的像、第四显示器。
所述半反半透光学器件为平板形半反半透玻璃，所述显示器为平板形液晶显示器。
本发明的有益的技术效果在于：
本发明的三维立体成像设备采用多个与显示器成45度夹角的半反半透光学器件对显示器发出的光线进行反射和透射，最终使各显示器在一半反半透光学器件中成像，并且调整各显示器与该半反半透光学器件之间的距离，使得各显示器显示二维画面的像之间的距离与各二维层面之间的距离相同，且各显示器显示的二维画面的像的相对位置与各二维层面之间的相对位置相同，这样就使得各二维画面的像能够拼合成一个真实的三维景物的像，逼真度非常高。
本发明仅仅利用了半反半透光学器件将显示器发出的光线进行适度的偏转，就能使得各显示器显示的二维画面的像拼合成一个真实的三维景物的像，结构简单，设计巧妙，成本低廉，而且无需戴眼镜就能使观看者产生物理景深的视觉感受，应用前景广泛。
【说明书附图】
图1为本发明实施例1的三维成像设备中各显示器、各半反半透光学器件以及各显示器在一半反半透光学器件中所成的像的位置分布示意图；
图2为本发明实施例2的三维成像设备中各显示器、各半反半透光学器件以及各显示器在一半反半透光学器件中所成的像的位置分布示意图。
【具体实施方式】
本发明涉及一种三维立体成像设备。本发明是在专利申请号为：200910109909.X中国发明专利的基础上所做的改进发明，与该专利所不同的是，本发明的三维立体成像设备的各显示器的显示的二维画面在一半反半透光学器件中所成的像的相对位置和各二维层面的相对位置相对，各像之间的距离与各二维层面之间的距离相同，如此设计，使得各像能够拼合出非常逼真的原三维景物的像，具有良好的视觉效果，这样人们无需戴3D眼镜就能观看到具有真实的物理深度信息的三维动画或者三维视频。
本发明所述的像包括实像和虚像，通过半反半透光学器件一次反射或者多次反射所成的像为虚像，显示器的光线沿着直线穿透半反半透光学器件进入人眼所成的像为实像。
下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步的阐述和说明：
实施例1
如图1所示，本实施例涉及一种三维立体成像设备，该三维立体成像设备用于：将三维景物分切成的九个二维层面分别显示出来形成九个二维画面，并使各二维画面的像拼合成原三维景物的像；该设备包括显示装置10和偏光装置20，所述偏光装置20包括八个相同大小的方形平板半反半透光学器件200，所述半反半透光学器件200包括用于反射光线的反射面2001和用于透射光线的透射面2002，所述反射面2001和透射面2002位于半反半透光学器件200相反的两面(图中各半反半透光学器件带有毛刺的一面为透射面，光滑的一面为反射面)，各半反半透光学器件200相互平行或垂直，所述显示装置10包括九个方形平板显示器100，所有的显示器100与半反半透光学器件200均垂直于同一平面(在图1中即为纸面)，各显示器100与各半反半透光学器件200反射面或透射面成45°，各显示器100在第一半反半透光学器件201中所成的像100’的中心在同一条直线上，所述半反半透光学器件200的一边与显示器100的一边长度相等，所述半反半透光学器件200的面积是显示器100面积的2^(1/2)，所有的显示器100与半反半透光学器件200中至少有一对同一长度的边在同一平面上，所述第一半反半透光学器件201的中心与各显示器100在第一半反半透光学器件201中所成的像100’的中心均在一条直线上，且第一半反半透光学器件201的透射面与各显示器100在第一半反半透光学器件201中所成的像100’成45°，所述各显示器100所显示的二维画面在所述的第一半反半透光学器件201中所成的像的相对位置与各二维层面相同，各二维画面的像之间的距离和各二维层面之间的距离相同。
八个半反半透光学器件200的具体分布位置为：第一半反半透光学器件201的中心、第二半反半透光学器件202的中心、第三半反半透光学器件203的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件201中所成的像的中心在同一直线上，所述第一半反半透光学器件201与第二半反半透光学器件202相垂直，第一半反半透光学器件201的透射面与第二半反半透光学器件202的反射面相对，第二半反半透光学器件202与第三半反半透光学器件203相互平行，第一半反半透光学器件201的中心、第四半反半透光学器件204的中心、第五半反半透光学器件205的中心和第六半反半透光学器件206的中心在同一直线上，且第一半反半透光学器件201的中心、第四半反半透光学器件204的中心、第五半反半透光学器件205的中心和第六半反半透光学器件206的中心所在的直线与第一半反半透光学器件201的中心、第二半反半透光学器件202的中心、第三半反半透光学器件203的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件201中所成的像的中心所在的直线相互垂直，第一半反半透光学器件201、第四半反半透光学器件204、第五半反半透光学器件205和第六半反半透光学器件206相互平行，且第一半反半透光学器件201的反射面与第四半反半透光学器件204的反射面相对，第四半反半透光学器件204的透射面与第五半反半透光学器件205的反射面相对，第一半反半透光学器件201的透射面与第六半反半透光学器件206的透射面相对；第二半反半透光学器件202的中心、第七半反半透光学器件207的中心和第八半反半透光学器件208的中心在一条直线上，且第二半反半透光学器件202的中心、第七反半透光学器件的中心和第八半反半透光学器件208的中心所在的直线与第一半反半透光学器件201的中心、第二半反半透光学器件202的中心、第三半反半透光学器件203的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件201中所成的像的中心所在的直线相互垂直，第二半反半透光学器件202与第七半反半透光学器件207相互垂直，第二半反半透光学器件202的反射面与第八半反半透光学器件208的反射面相对，第二半反半透光学器件202与第八半反半透光学器件208相互垂直，第二半反半透光学器件202的透射面与第八半反半透光学器件208的透射面相对；第四半反半透光学器件204的中心与第八半反半透光学器件208的中心所在的直线、第六半反半透光学器件206的中心与第七半反半透光学器件207的中心所在的直线、第一半反半透光学器件201的中心和第二半反半透光学器件202的中心所在的直线相互平行。所述第二半反半透光学器件202的一边与第七半反半透光学器件207的一边接触；第二半反半透光学器件202的一边与第八半反半透光学器件208的一边接触；第一半反半透光学器件201的一边与第二半反半透光学器件202的一边相互接触，第二半反半透光学器件202的中心与第三半反半透光学器件203的中心之间距离和第一半反半透光学器件201的中心与第二半反半透光学器件202的中心之间距离相等。
九个显示器的具体位置部分如下：所述第一显示器101的显示器面1011(图中其他各显示器与第一显示器一样，紧挨着有雪花的一面为显示面)与第六半反半透光学器件206的透射面成45°，且第一显示器101与第六半反半透光学器件206一长度相等的边相接触；第二显示器102的显示面与第六半反半透光学器件206的反射面成45度夹角，第三显示器103的显示面与第七半反半透光学器件207的透射面成45°，第四显示器104的显示面与第三半反半透光学器件203的反射面成45°，第五显示器105的显示面与第三半反半透光学器件203的透射面成45°，第六显示器106的显示面与第八半反半透光学器件208的透射面成45°，第七显示器107的显示面与第八半反半透光学器件208的反射面成45°，第八显示器108的显示面与第五半反半透光学器件205的反射面成45度夹角，第九显示器109的显示面与第五半反半透光学器件205的透射面成45°，各显示器在第一半反半透光学器件201中所成的像到第一半反半透光学器件201的距离由远及近分别为第二显示器的像102’、第一显示器的像101’、第六显示器的像106’、第九显示器的像109’、第八显示器的像108’、第四显示器的像104’、第七显示器的像107’、第三显示器的像103’、第五显示器105。
第二显示器的像102’、第一显示器的像101’、第六显示器的像106’、第九显示器的像109’、第八显示器的像108’、第四显示器的像104’、第七显示器的像107’和第三显示器的像103’为虚像。
实施例2
如图2所示，本实施例涉及一种三维立体成像设备，该三维立体成像设备用于：将三维景物分切成的四个二维层面分别显示出来形成四个二维画面，并使各二维画面的像拼合成原三维景物的像；该设备包括显示装置10和偏光装置20，所述偏光装置20包括三个相同大小的方形平板半反半透光学器件200，所述半反半透光学器件200包括用于反射光线的反射面2001和用于透射光线的透射面2002，所述反射面2001和透射面2002位于半反半透光学器件200相反的两面(图中各半反半透光学器件带有毛刺的一面为透射面，光滑的一面为反射面)，各半反半透光学器件200相互平行或垂直，所述显示装置10包括四个方形平板显示器100，所有的显示器100与半反半透光学器件200均垂直于同一平面(在图2中即为纸面)，各显示器100与各半反半透光学器件200反射面或透射面成45°，各显示器100在第一半反半透光学器件201中所成的像100’的中心在同一条直线上，所述半反半透光学器件200的一边与显示器100的一边长度相等，所述半反半透光学器件200的面积是显示器100面积的2^(1/2)，所有的显示器100与半反半透光学器件200中至少有一对同一长度的边在同一平面上，所述第一半反半透光学器件201的中心2011与各显示器100在第一半反半透光学器件201中所成的像的中心1000’均在一条直线上，且第一半反半透光学器件201的透射面与各显示器100在第一半反半透光学器件201中所成的像100’成45°，所述各显示器100所显示的二维画面在所述的第一半反半透光学器件201中所成的像的相对位置与各二维层面相同，各二维画面的像之间的距离和各二维层面之间的距离相同。
三个半反半透光学器件和四个显示器的具体位置分布如下：所述第一半反半透光学器件201的中心、第二半反半透光学器件202的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件201中所成的像的中心在同一直线上，第一半反半透光学器件201的透射面与各显示器在第一半反半透光学器件201中所成的像成45°，所述第一半反半透光学器件201与第二半反半透光学器件202相平行，第一半反半透光学器件201的透射面与第二半反半透光学器件202的反射面相对，第二半反半透光学器件202与第三半反半透光学器件203相互平行，第二半反半透光学器件202的反射面与第三半反半透光学器件203的反射面相对，第一半反半透光学器件201的中心、第二半反半透光学器件202的中心所在的直线与第二半反半透光学器件202的中心、第三半反半透光学器件203的中心所在的直线相互垂直。
所述显示装置包括四个显示器，第一显示器101的显示面1011(图中其他各显示器与第一显示器一样，紧挨着有雪花的一面为显示面)与第一半反半透光学器件201的反射面成45°，第二显示器102的显示面与第三半反半透光学器件203的透射面成45°，第三显示器103的显示面与第三半反半透光学器件203的反射面成45°，第四显示器104的显示面与第二半反半透光学器件202的透射面成45°，第一半反半透光学器件201的中心、第二半反半透光学器件202的中心之间的距离与第二半反半透光学器件202的中心、第三半反半透光学器件203的中心之间的距离相同，第三显示器103的一边与第三半反半透光学器件203的一边接触；各显示器在第一半反半透光学器件201中所成的像到第一半反半透光学器件201的距离由远及近分别为第二显示器的像102’、第三显示器的像103’、第一显示器的像101’、第四显示器104。
第二显示器的像102’、第三显示器的像103’和第一显示器的像101’为虚像。
总之：上述实施例中重点对本发明的设计原理和设计思想做了详细的说明，同时也列举了一些具体的技术方案对其设计原理和设计思想的支持，本领域的技术人员很容易通过上述的说明对本发明做一些简单改进和优化，例如：可以改变半反半透光学器件个显示器的个数，同时改变各半反半透光学器件之间的距离，以及各显示器与半反半透光学器件之间的距离，从而调节各显示器显示的二维画面在第一半反半透光学器件中所成像的位置关系、各像之间的相互距离以及各二维画面的像拼合成的三维景物与，但是无论怎么变化，只要各显示器所显示的二维画面在第一半反半透光学器件中所成的像的位置关系与各像之间的距离与各二维画面对应的原二维层面之间的位置关系和相互之间的距离相同，则毫无疑问的是，这些简单的改进和优化应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维立体成像设备，用于：将三维景物分切成的多个二维层面分别显示出来形成多个二维画面，并使各二维画面的像拼合成原三维景物的像；该设备包括显示装置和偏光装置，其特征在于，所述偏光装置包括多个相同大小的方形平板半反半透光学器件，所述半反半透光学器件包括用于反射光线的反射面和用于透射光线的透射面，所述反射面和透射面位于半反半透光学器件相反的两面，各半反半透光学器件相互平行或垂直，所述显示装置包括多个方形平板显示器，所有的显示器与半反半透光学器件均垂直于同一平面，各显示器与各半反半透光学器件反射面或透射面成45°，各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心在同一条直线上。
2.根据权利要求1所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述半反半透光学器件的一边与显示器的一边长度相等，所述半反半透光学器件的面积是显示器面积的2^(1/2)，所有的显示器与半反半透光学器件中至少有一对同一长度的边在同一平面上。
3.根据权利要求2所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述第一半反半透光学器件的中心与各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心均在一条直线上，且第一半反半透光学器件的透射面与各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像成45°。
4.根据权利要求3所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述各显示器所显示的二维画面在所述的第一半反半透光学器件中所成的像的相对位置与各二维层面相同，各二维画面的像之间的距离和各二维层面之间的距离相同。
5.根据权利要求4所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述偏光装置包括1～8个半反半透光学器件，所述显示装置包括2～9个显示器。
6.根据权利要求5所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述偏光装置包括八个半反半透光学器件，第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心在同一直线上，所述第一半反半透光学器件与第二半反半透光学器件相垂直，第一半反半透光学器件的透射面与第二半反半透光学器件的反射面相对，第二半反半透光学器件与第三半反半透光学器件相互平行，第一半反半透光学器件的中心、第四半反半透光学器件的中心、第五半反半透光学器件的中心和第六半反半透光学器件的中心在同一直线上，且第一半反半透光学器件的中心、第四半反半透光学器件的中心、第五半反半透光学器件的中心和第六半反半透光学器件的中心所在的直线与第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心所在的直线相互垂直，第一半反半透光学器件、第四半反半透光学器件、第五半反半透光学器件和第六半反半透光学器件相互平行，且第一半反半透光学器件的反射面与第四半反半透光学器件的反射面相对，第四半反半透光学器件的透射面与第五半反半透光学器件的反射面相对，第一半反半透光学器件的透射面与第六半反半透光学器件的透射面相对；第二半反半透光学器件的中心、第七半反半透光学器件的中心和第八半反半透光学器件的中心在一条直线上，且第二半反半透光学器件的中心、第七反半透光学器件的中心和第八半反半透光学器件的中心所在的直线与第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心所在的直线相互垂直，第二半反半透光学器件与第七半反半透光学器件相互垂直，第二半反半透光学器件的反射面与第八半反半透光学器件的反射面相对，第二半反半透光学器件与第八半反半透光学器件相互垂直，第二半反半透光学器件的透射面与第八半反半透光学器件的透射面相对；第四半反半透光学器件的中心与第八半反半透光学器件的中心所在的直线、第六半反半透光学器件的中心与第七半反半透光学器件的中心所在的直线、第一半反半透光学器件的中心和第二半反半透光学器件的中心所在的直线相互平行。
7.根据权利要求6所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述第二半反半透光学器件的一边与第七半反半透光学器件的一边接触；第二半反半透光学器件的一边与第八半反半透光学器件的一边接触；第一半反半透光学器件的一边与第二半反半透光学器件的一边相互接触，第二半反半透光学器件的中心与第三半反半透光学器件的中心之间距离和第一半反半透光学器件的中心与第二半反半透光学器件的中心之间距离相等。
8.根据权利要求7所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述显示装置包括九个显示器，所述第一显示器的显示器面与第六半反半透光学器件的透射面成45°，且第一显示器与第六半反半透光学器件一长度相等的边相接触；第二显示器的显示面与第六半反半透光学器件的反射面成45°，第三显示器的显示面与第七半反半透光学器件的透射面成45°，第四显示器的显示面与第三半反半透光学器件的反射面成45°，第五显示器的显示面与第三半反半透光学器件的透射面成45°，第六显示器的显示面与第八半反半透光学器件的透射面成45°，第七显示器的显示面与第八半反半透光学器件的反射面成45°，第八显示器的显示面与第五半反半透光学器件的反射面成45°，第九显示器的显示面与第五半反半透光学器件的透射面成45°，各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像到第一半反半透光学器件的距离由远及近分别为第二显示器的像、第一显示器的像、第六显示器的像、第九显示器的像、第八显示器的像、第四显示器的像、第七显示器的像、第三显示器的像、第五显示器。
9.根据权利要求5所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述偏光装置包括三个半反半透光学器件，所述第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心以及所述各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像的中心在同一直线上，第一半反半透光学器件的透射面与各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像成45°，所述第一半反半透光学器件与第二半反半透光学器件相平行，第一半反半透光学器件的透射面与第二半反半透光学器件的反射面相对，第二半反半透光学器件与第三半反半透光学器件相互平行，第二半反半透光学器件的反射面与第三半反半透光学器件的反射面相对，第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心所在的直线与第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心所在的直线相互垂直。
10.根据权利要求9所述的三维立体成像设备，其特征在于，所述显示装置包括四个显示器，第一显示器的显示面与第一半反半透光学器件的反射面成45°，第二显示器的显示面与第三半反半透光学器件的透射面成45°，第三显示器的显示面与第三半反半透光学器件的反射面成45°，第四显示器的显示面与第二半反半透光学器件的透射面成45°，第一半反半透光学器件的中心、第二半反半透光学器件的中心之间的距离与第二半反半透光学器件的中心、第三半反半透光学器件的中心之间的距离相同，第三显示器的一边与第三半反半透光学器件的一边接触；各显示器在第一半反半透光学器件中所成的像到第一半反半透光学器件的距离由远及近分别为第二显示器的像、第三显示器的像、第一显示器的像、第四显示器。
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