CN103309048A - 一种激光立体成像和裸眼立体显示方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光立体成像和裸眼立体显示方法及装置，包括激光投影机和微球面屏幕两部分，该激光投影机的原色激光束经过混合器混合后成为一束激光束，如果需要的话，使用扩束器对激光束进行调整，最后通过扫描器投射到微球面屏幕上；微球面屏幕表面由均布且排列整齐，尺寸一致，表面光滑的微球面单元组成，每一个单独的微球面单元四周边缘形状为正方形状，微球面单元表面是球面的一部分。影像投射到微球面屏幕表面上，经屏幕反射或穿透屏幕后直接投射到观众的视网膜上，使观众的左眼和右眼分别只看到对应的左影像和右影像。本发明能够实现裸眼立体显示的效果，并且具有影像质量佳，制作和维护成本低，使用寿命长，应用范围广等优点。

Description

一种激光立体成像和裸眼立体显示方法及装置

技术领域

本发明涉及一种激光立体成像和裸眼立体显示技术。 

背景技术

激光投影机与目前市场主流投影技术和平板电视机技术相比，无论在影像质量，色彩，亮度，表现力等方面都有着更好的表现，开启了第四代电视机技术的新里程。到目前为止，所有激光投影机都以平面影像显示技术为主，因为激光具有偏振光特性，所以激光投影机可以通过简单的调整和设置即可实现立体显示，但是需要配戴偏振光立体眼镜才可以在视觉上感受到立体影像。 

发明内容

本发明的目的是提供一种激光立体成像和裸眼立体显示方法及装置，解决以激光投影技术为基础和无需借助于任何辅助工具就能够直接观看到立体影像的技术问题。 

为了实现上述发明目的，本发明所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法如下：该显示方法，包括激光投影机和微球面屏幕两部分，所述激光投影机是采用彼此相互独立的红绿蓝三原色激光作为光源的三原色激光投影机，或采用彼此相互独立的红绿蓝及第四种用做于原色激光作为光源的四原色激光投影机；该激光投影机所有不同颜色的原色激光束经过混合器混合后成为一束激光束，其特征在于，如果需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，使用扩束器对激光束的直径或椭圆截面长轴长度或发散角进行调整，调整后的激光束通过扫描器投射到微球面屏幕上；其特征在于，微球面屏幕表面由均布且排列整齐，尺寸一致，表面光滑的微球面单元组成，微球面屏幕背面是平面或曲面，每一个单独的微球面单元四周边缘形状为正方形状，微球面单元表面是球面的一部分；每一个单独的微球面单元表面球面中心点处与球面半径重合的直线与单元背面平面中心点处或曲面中心点处切平面上通过该中心点处与平面或切平面相垂直的中线为重合或不重合，两者之间的夹角适应不同的成像要求；微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕；激光投影机的影像投射到微球面屏幕表面上，经屏幕反射或穿透屏幕后直接投射到观众的视网膜上，使观众的左眼和右眼分别只看到对应 的左影像和右影像，观众的大脑对左眼和右眼分别接收到的左影像和右影像进行融合，使观众在视觉上感受到了立体影像。 

所有不同颜色的原色激光束在激光投影机中经过混合器混合后成为一束激光束，如果需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，使用扩束器对激光束的直径或椭圆截面长轴长度或发散角进行调整，调整后的激光束直径或椭圆截面长轴长度需要同时满足下面两个条件，第一，小于激光投影机扫描器扫描镜面的直径或最小宽度；第二，投射到微球面屏幕上的光斑的直径或椭圆长轴长度不大于微球面单元的单边长度w；是否需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，取决于混合后的激光束直径或椭圆截面长轴长度和发散角，屏幕像素的大小，投影屏幕的大小，解析度要求，投影机和屏幕之间的投射距离等主要参数。 

每一个微球面单元代表着屏幕的一个像素，屏幕像素的大小等于微球面单元的单边长度w，微球面单元的单边长度须满足关系式w=p/n，这里p是设定的左右影像在微球面屏幕上的视差，n是一个整数，根据不同应用，w数值从30微米到10毫米不等，微球面屏幕的水平可视角和垂直可视角相等，可视角度A可以通过下面的关系式获得； 

对于直投式立体投影系统和背投式立体电视机： 

A=4arcsin(w/2r) 

对于背投式立体投影系统： 

A=2arcsin(w/2r) 

上式中：w是微球面单元的单边长度，r是微球面单元表面球面半径； 

水平方向微球面单元数目代表了屏幕的水平解析度，垂直方向微球面单元数目代表了屏幕的垂直解析度，微球面屏幕解析度是屏幕水平解析度和垂直解析度的乘积。 

对于直投式立体投影系统，微球面屏幕表面镀有涂层，涂层的反射系数从1.0到3.0不等，需要根据不同应用来确定，激光投影机将影像投射到镀有涂层的微球面屏幕表面上，经反射后直接投射到观众的视网膜上，投影机和观众都位于屏幕的同一边，微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕。 

对于背投式立体投影系统，微球面屏幕材料需要具有极好的透光性，屏幕厚度h与屏幕表面球面半径r相等，屏幕背面是像平面同时也是微球面的焦平面，微球面屏幕表面镀有涂层，提高屏幕对投射到屏幕表面上的影像折射进入到屏幕中的折射率，激光投影机将影 像投射到微球面屏幕表面上，影像折射进入到屏幕中并经过微球面中心，即焦点后直接投射到观众的视网膜上，投影机和观众分别在屏幕的两边，屏幕的形状是平面或曲面屏幕。 

对于背投式立体电视机，微球面屏幕表面镀有涂层，涂层的反射系数从1.0到3.0不等，需要根据不同应用来确定，激光投影机将影像投射到镀有涂层的微球面屏幕上，经反射后穿透另一个镀有涂层的单方向透明屏幕后直接投射到观众的视网膜上，微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕，投影机和观众都位于屏幕的同一边；单方向透明屏幕位于投影机与观众之间，单方向透明屏幕的形状是平面或曲面屏幕。 

所述的投影系统使用一台激光投影机时，输入信号为普通影像格式时，观众在微球面屏幕上看到的影像为平面影像；输入信号为左右格式（Side-by-Side）或插图格式（Interlaced）时，设定左右影像在微球面屏幕上的视差p为使用地区或国家人民的平均视间距，观众在微球面屏幕上看到的影像经过大脑融合后在视觉上感受到了立体影像。 

所述的投影系统使用二台具有相同参数，相同制造商和品牌的激光投影机时，将二台投影机分别以左右平行的方式固定在机架上，投影机彼此水平高度一致，中心线之间水平距离等于p，这里p是使用地区或国家人民的平均视间距；将立体影像信号中的左影像信号输入到左投影机，右影像信号输入到右投影机，二台投影机同步播放，观众在微球面屏幕上看到的影像经过大脑融合后在视觉上感受到了立体影像；如果需要播放平面影像节目或输入信号为左右或插图格式时，关掉其中一台投影机。 

立体投影大屏幕显示系统由多个直投式立体投影系统，或多个背投式立体投影系统，或多个背投式立体电视机组合在一起组成，通过调节每一个独立的立体投影系统保持每个拼接立体投影系统影像在色彩和亮度的一致性，实现多屏幕的无缝拼接。 

一种激光立体成像和裸眼立体显示装置，包括激光投影机和微球面屏幕两部分，所述激光投影机是采用彼此相互独立的红绿蓝三原色激光作为光源的三原色激光投影机，或采用彼此相互独立的红绿蓝和第四种用做于原色激光作为光源的四原色激光投影机；该激光投影机所有不同颜色的原色激光束经过混合器混合后成为一束激光束，如果需要对经过混合器混合后的激光束的直径或椭圆截面长轴长度或发散角进行调整，则在混合器之后设置扩束器，调整后的激光束通过扫描器投射到微球面屏幕上；其特征在于，微球面屏幕表面由均布且排列整齐，尺寸一致，表面光滑的微球面单元组成，微球面屏幕背面是平面或曲面，每一个单独的微球面单元四周边缘形状为正方形状，微球面单元表面是球面的一部分；每一个单独的微 球面单元表面球面中心点处与球面半径重合的直线与单元背面平面中心点处或曲面中心点处切平面上通过该中心点处与平面或切平面相垂直的中线为重合或不重合，两者之间的夹角适应不同的成像要求；微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕；微球面屏幕为反射或穿透影像的结构形式。 

本发明具有如下积极效果：激光投影机结合微球面屏幕技术解决了目前主流裸眼立体显示技术存在的观看立体盲区，解析度和亮度损失，多视点技术制作成本高，内容和标准不通用，不符合国家和行业立体影像传输和播放标准等问题；激光投影机将影像投射到微球面屏幕表面上，经反射或穿透屏幕后直接将影像投射到观众的视网膜上，观众毋须佩带立体眼镜就可以在视觉上感受到了立体影像；本发明适用范围广泛，能够适用于直投式立体投影系统、背投式立体投影系统、背投式立体电视机和立体电影院，以及户外和室内立体大屏幕显示系统。 

附图说明

图1是三原色激光投影机原理示意图。 

图2是四原色激光投影机原理示意图。 

图3a是微球面屏幕结构示意图。 

图3b是微球面单元结构示意图。 

图4是直投式立体投影系统和屏幕示意图。 

图5是背投式立体投影系统和屏幕示意图。 

图6是背投式立体电视机系统和屏幕示意图。 

图7是投影影像在微球面屏幕上的视差示意图。 

图8是二台投影机系统投影机设置示意图。 

具体实施方式

本发明所述的三原色激光投影机的光源分别来自于红色，绿色和蓝色三个不同颜色的独立激光器；四原色激光投影机的光源分别来自于红色，绿色，蓝色和第四种用做于原色的四个不同颜色的独立激光器；所有不同颜色的原色激光束经过投影机的混合器混合后成为一束激光束，如果需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，使用扩束器对激光束的直径或椭圆截面长轴长度或发散角进行调整，调整后的激光束通过投影机的扫描器投射到微球面屏幕上。激光的色彩比任何其他光源产生的色彩更纯净，能够制造出与现实场情最为接近的色彩 表现，拥有自然的高对比度大幅提高了大场景的细节表现力，更为生动，带来更好的颜色层次感。激光是集束光线具有极强的指向性，这些特性是立体成像和裸眼立体显示的必要条件。微球面屏幕表面由众多排列整齐，尺寸一致，表面光滑的微球面单元组成，微球面屏幕背面是平面或曲面，每一个单独的微球面单元四周边缘形状为正方形状，微球面单元表面是球面的一部分，每一个单独的微球面单元表面球面中心点处与球面半径重合的直线与单元背面平面中心点处或曲面中心点处切平面上通过该中心点处与平面或切平面相垂直的中线为重合或不重合，两者之间的夹角e适应不同的成像要求，微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕。对于不同的使用方式和要求，屏幕相对于激光投影机的位置和方向，屏幕材料，屏幕表面处理，屏幕的形状，影像输入格式，使用的激光投影机数量，采用不同的解决方案。激光投影机将影像投射到微球面屏幕表面上，经屏幕反射或穿透屏幕后直接投射到观众的视网膜上，使观众的左眼和右眼分别只看到对应的左影像和右影像，观众的大脑对左眼和右眼分别接收到的左影像和右影像进行融合，从而在视觉上感受到了立体影像。观众毋须佩带任何立体眼镜就能欣赏到立体影像，无立体盲区，采用二台激光投影机投影系统时解析度和亮度无损失，满足国家和行业立体影像传输和播放标准。 

所有不同颜色的原色激光束在激光投影机中经过混合器混合后成为一束激光束，如果需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，使用扩束器对激光束的直径或椭圆截面长轴长度或发散角进行调整，调整后的激光束直径或椭圆截面长轴长度需要同时满足下面两个条件，第一，小于激光投影机扫描器扫描镜面的直径或最小宽度；第二，投射到微球面屏幕上的光斑的直径或椭圆长轴长度不大于微球面单元的单边长度w；是否需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，取决于混合后的激光束直径或椭圆截面长轴长度和发散角，屏幕像素的大小，投影屏幕的大小，解析度要求，投影机和屏幕之间的投射距离等主要参数。见附图1、图2和图4。 

微球面屏幕表面由众多个排列整齐，尺寸一致，表面光滑的微球面单元组成，见附图3a，微球面屏幕背面是平面或曲面，每一个单独的微球面单元的四周边缘形状为正方形状，微球面单元表面是球面的一部分，球面的半径为r，每一个单独的微球面单元表面球面中心点处与球面半径r重合的直线与单元背面平面中心点处或曲面中心点处切平面上通过该中心点处与平面或切平面相垂直的中线为重合或不重合，两者之间的夹角e适应不同的成像要求，见附图3b。每一个微球面单元代表着屏幕的一个像素，屏幕像素的大小等于 微球面单元的单边长度w，w须满足关系式w=p/n，这里p是设定的左右影像在微球面屏幕上的视差，n是一个整数，根据不同应用，w数值从30微米到10毫米不等，微球面屏幕的水平可视角和垂直可视角相等，可视角度A可以通过下面的关系式获得； 

对于直投式立体投影系统和背投式立体电视机： 

A=4arcsin(w/2r) 

对于背投式立体投影系统： 

A=2arcsin(w/2r) 

上式中：w是微球面单元的单边长度，r是微球面单元表面球面半径； 

水平方向微球面单元数目代表了屏幕的水平解析度，垂直方向微球面单元数目代表了屏幕的垂直解析度，微球面屏幕解析度是微球面屏幕水平解析度和垂直解析度的乘积。对于屏幕材料的基本要求是形状和参数对温度的变化很小，较易成形，易于维护，坚固耐用。微球面屏幕上微球面单元的几何尺寸和解析度由屏幕的用途，投影机解析度，与投影机相对位置和投影距离，国家和行业标准和客户的要求来决定。 

直投式立体投影系统是投影机和观众都位于微球面屏幕的同一边，见附图4，微球面屏幕的表面镀有涂层，涂层的反射系数从1.0到3.0不等，需要根据不同应用来确定，激光投影机将影像投射到镀有涂层的微球面屏幕表面上，经反射后直接投射到观众的视网膜上，微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕。 

背投式立体投影系统是投影机和观众分别在微球面屏幕的两边，见附图5，微球面屏幕材料具有极好的透光性，屏幕厚度h与屏幕表面球面半径r相等，屏幕背面是像平面同时也是微球面的焦平面，屏幕表面镀有涂层，提高屏幕对投射到屏幕表面的影像折射进入到屏幕中的折射率，激光投影机将影像投射到微球面屏幕表面上，影像折射进入到屏幕中并经过微球面中心，即焦点后直接投射到观众的视网膜上，屏幕的形状是平面或曲面屏幕。 

背投式立体电视机是投影机和观众都位于微球面屏幕的同一边，在投影机和观众之间设置有另一个单方向透明屏幕，见附图6，微球面屏幕表面镀有涂层，涂层的反射系数从1.0到3.0不等，需要根据不同应用来确定，微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕；激光投影机将影像投射到镀有涂层的微球面屏幕表面上，经反射后穿透另一个镀有涂层的单方向透明屏幕后直接投射到观众的视网膜上，单方向透明屏幕涂层是为了提高影像的穿透率和单方向透明，单方向透明屏幕的形状是平面或曲面屏幕。 

无论是直投式还是背投式立体投影系统或背投式立体电视机都可以采用一台或两台激光投影机，这取决于输入信号格式，对于解析度和成本的要求。对于使用一台激光投影机的立体投影系统，输入信号为普通影像格式时，观众在微球面屏幕上看到的影像为平面影像；输入信号为左右格式（Side-by-Side）或插图格式（Interlaced）时，设定左右影像在微球面屏幕上的视差p，见附图7，这里p是使用地区或国家人民的平均视间距，（中国人视间距平均值为65毫米或2.56英寸），观众在微球面屏幕上看到的影像经过大脑融合后在视觉上感受到了立体影像，如果左右格式采取非插图（Interlaced）格式时，使用插图转换器将左右格式信号转换成为插图格式信号。 

对于使用二台激光投影机系统，二台投影机需要具有相同参数，相同制造商和品牌，二台投影机分别以左右平行的方式固定在机架上，投影机彼此水平高度一致，中心线之间水平距离等于p，这里p是使用地区或国家人民的平均视间距，（中国人视间距平均值为65毫米或2.56英寸），二台投影机之间水平距离可以水平调整，见附图8。将立体影像信号中的左影像信号输入到左投影机，右影像信号输入到右投影机，二台投影机同步播放，观众在微球面屏幕上看到的影像经过大脑融合后在视觉上感受到了立体影像，其解析度，色彩和亮度与投射到微球面屏幕上的原左右影像解析度，色彩和亮度一致，不会产生任何的损失；如果需要播放平面影像内容或输入信号为左右或插图格式时，关掉其中一台投影机，成为一台投影机立体投影系统。 

立体投影大屏幕显示系统可以由多个直投式立体投影系统，或多个背投式立体投影系统，或多个背投式立体电视机组合在一起组成，通过调节每一个独立的立体投影系统保持每个拼接立体投影系统影像在色彩和亮度的一致性，实现多屏幕的无缝拼接。 

Claims (10)

1.一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，包括激光投影机和微球面屏幕两部分，所述激光投影机是采用彼此相互独立的红绿蓝三原色激光作为光源的三原色激光投影机，或采用彼此相互独立的红绿蓝和第四种用做于原色激光作为光源的四原色激光投影机；该激光投影机所有不同颜色的原色激光束经过混合器混合后成为一束激光束，其特征在于，如果需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，使用扩束器对激光束的直径或椭圆截面长轴长度或发散角进行调整，调整后的激光束通过扫描器投射到微球面屏幕上；其特征在于，微球面屏幕表面由均布且排列整齐，尺寸一致，表面光滑的微球面单元组成，微球面屏幕背面是平面或曲面，每一个单独的微球面单元四周边缘形状为正方形状，微球面单元表面是球面的一部分；每一个单独的微球面单元表面球面中心点处与球面半径重合的直线与单元背面平面中心点处或曲面中心点处切平面上通过该中心点处与平面或切平面相垂直的中线为重合或不重合，两者之间的夹角适应不同的成像要求；微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕；激光投影机的影像投射到微球面屏幕表面上，经屏幕反射或穿透屏幕后直接投射到观众的视网膜上，使观众的左眼和右眼分别只看到对应的左影像和右影像，观众的大脑对左眼和右眼分别接收到的左影像和右影像进行融合，使观众在视觉上感受到了立体影像。

2.根据权利要求1所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，其特征在于，所有不同颜色的原色激光束在激光投影机中经过混合器混合后成为一束激光束，如果需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，使用扩束器对激光束的直径或椭圆截面长轴长度或发散角进行调整，调整后的激光束直径或椭圆截面长轴长度需要同时满足下面两个条件，第一，小于激光投影机扫描器扫描镜面的直径或最小宽度；第二，投射到微球面屏幕上的光斑的直径或椭圆长轴长度不大于微球面单元的单边长度w；是否需要对经过混合器混合后的激光束进行调整，取决于混合后的激光束直径或椭圆截面长轴长度和发散角，屏幕像素的大小，投影屏幕的大小，解析度要求，投影机和屏幕之间的投射距离等主要参数。

3.根据权利要求1所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，其特征在于，每一个微球面单元代表着屏幕的一个像素，屏幕像素的大小等于微球面单元的单边长度w，微球面单元的单边长度须满足关系式w=p/n，这里p是设定的左右影像在微球面屏幕上的视差，n是一个整数，根据不同应用，w数值从30微米到10毫米不等，微球面屏幕的水平可视角和垂直可视角相等，可视角度A可以通过下面的关系式获得；

对于直投式立体投影系统和背投式立体电视机：

A=4arcsin(w/2r)

对于背投式立体投影系统：

A=2arcsin(w/2r)

上式中：w是微球面单元的单边长度，r是微球面单元表面球面半径；

水平方向微球面单元数目代表了屏幕的水平解析度，垂直方向微球面单元数目代表了屏幕的垂直解析度，微球面屏幕解析度是屏幕水平解析度和垂直解析度的乘积。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，其特征在于，对于直投式立体投影系统，微球面屏幕表面镀有涂层，涂层的反射系数从1.0到3.0不等，需要根据不同的应用来确定，激光投影机将影像投射到镀有涂层的微球面屏幕表面上，经反射后直接投射到观众的视网膜上，投影机和观众都位于屏幕的同一边，屏幕的形状是平面或曲面屏幕。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，其特征在于，对于背投式立体投影系统，微球面屏幕材料需要具有极好的透光性，屏幕厚度h与屏幕表面球面半径r相等，屏幕背面是像平面同时也是微球面的焦平面，屏幕表面镀有涂层，提高屏幕对投射到屏幕表面上的影像折射进入到屏幕中的折射率，激光投影机将影像投射到微球面屏幕表面上，影像折射进入到屏幕中并经过微球面中心，即焦点后直接投射到观众的视网膜上，投影机和观众分别在屏幕的两边，屏幕的形状是平面或曲面屏幕。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，其特征在于，对于背投式立体电视机，微球面屏幕表面镀有涂层，涂层的反射系数从1.0到3.0不等，需要根据不同应用来确定，激光投影机将影像投射到镀有涂层的微球面屏幕表面上，经反射后穿透另一个镀有涂层的单方向透明屏幕后直接投射到观众的视网膜上，微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕，投影机和观众都位于微球面屏幕的同一边；单方向透明屏幕位于投影机与观众之间，单方向透明屏幕的形状是平面或曲面屏幕。

7.根据权利要求1所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，其特征在于，所述的投影系统使用一台激光投影机时，输入信号为普通影像格式时，观众在微球面屏幕上看到的影像为平面影像；输入信号为左右格式Side-by-Side或插图格式Interlaced时，设定左右影像在微球面屏幕上的视差p为使用地区或国家人民的平均视间距，观众在微球面屏幕上看到的影像经过大脑融合后在视觉上感受到了立体影像。

8.根据权利要求1所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，其特征在于，所述的投影系统使用二台具有相同参数，相同制造商和品牌的激光投影机时，将二台投影机分别以左右平行的方式固定在机架上，投影机彼此水平高度一致，中心线之间水平距离等于p，这里p是使用地区或国家人民的平均视间距；将立体影像信号中的左影像信号输入到左投影机，右影像信号输入到右投影机，二台投影机同步播放，观众在微球面屏幕上看到的影像经过大脑融合后在视觉上感受到了立体影像；如果需要播放平面影像节目或输入信号为左右或插图格式时，关掉其中一台投影机。

9.根据权利要求1所述的一种激光立体成像和裸眼立体显示方法，其特征在于，立体投影大屏幕显示系统由多个直投式立体投影系统，或多个背投式立体投影系统，或多个背投式立体电视机组合在一起组成，通过调节每一个独立的立体投影系统保持每个拼接立体投影系统影像在色彩和亮度的一致性，实现多屏幕的无缝拼接。

10.一种激光立体成像和裸眼立体显示装置，包括激光投影机和微球面屏幕两部分，所述激光投影机是采用彼此相互独立的红绿蓝三原色激光作为光源的三原色激光投影机，或采用彼此相互独立的红绿蓝和第四种用做于原色激光作为光源的四原色激光投影机；该激光投影机所有不同颜色的原色激光束经过混合器混合后成为一束激光束，其特征在于，如果需要对经过混合器混合后的激光束的直径或椭圆截面长轴长度或发散角进行调整，则在混合器之后设置扩束器，调整后的激光束通过扫描器投射到微球面屏幕上；其特征在于，微球面屏幕表面由均布且排列整齐，尺寸一致，表面光滑的微球面单元组成，微球面屏幕背面是平面或曲面，每一个单独的微球面单元四周边缘形状为正方形状，微球面单元表面是球面的一部分；每一个单独的微球面单元表面球面中心点处与球面半径重合的直线与单元背面平面中心点处或曲面中心点处切平面上通过该中心点处与平面或切平面相垂直的中线为重合或不重合，两者之间的夹角适应不同的成像要求；微球面屏幕的形状是平面或曲面屏幕；微球面屏幕为反射或穿透影像的结构形式。

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