CN103605174A

CN103605174A - 多角度裸视立体成像光栅

Info

Publication number: CN103605174A
Application number: CN201310579579.7A
Authority: CN
Inventors: 郭振
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-22
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-02-26

Abstract

本发明公开了一种多角度祼视立体成像光栅，是在柱状透镜光栅或集成透镜光栅的前端或后端设有阻光层，阻光层的结构或形状为间隔设置的透光和不透光的条状或格状按透光-阻光的排列模式重复循环。该立体成像光栅贴合在平面显示器件上时，在观看方一定距离或区域内的任何位置都可以实现左、右眼分别看到不同的视差图像而获得立体视觉效果。其优点在于：当电视台或播放设备播放立体信号源时，所成的像为立体影像；当播放的信号源为普通像源时，则显示为普通平面影像。应用于终端显示设备，由于成像方式与显示普通影像兼容，它不需要任何3D软、硬件的增设或视频图像处理。因此，从观赏较果、成本价格、格式上极大的简化了原有技术模式，为统一和普及祼眼立体技术提供了最为有效的解决方案。

Description

多角度裸视立体成像光栅

技术领域

本发明涉及裸视立体成像技术，具体是一种多角度裸视立体成像光栅。

背景技术

自“双目视差”效应立体技术发明以来，实现立体观赏的主要方法有偏振法、分色法、快门法、光栅法、柱镜法等。目前，在平面显示器件上实现祼眼观赏立体影像的主流方式为：光屏障式、柱状透镜光栅式、指向性光源这三种基本模式。这三种模式目前已处于成熟阶段，但在实现从多个角度祼眼观赏立体影像这一技术上均未能真正解决问题。主要表现为：其一是观赏立体影像的可观角度不足，不能满足多人同时观看或任意移动位置。其二是可观赏角度越多，其成本及视频图像编码也越复杂。其三是导致相应的硬件增多及性能的要求比显示普通影像时高得多。例如：在硬件上，增设2D/3D转换模块、3D解码模块、增设人面部识别跟踪系统等。软件方面；现有模式要牺牲显示屏幕上的像素（即：清晰度）来换取多角度的立体显示。3D视频编码各开发商并不统一，并且不断升级，导致不同类型显示终端的部分硬件不支持而无法获得立体显示。以上，由于观赏较果、成本价格再加上格式、标准的不统一等一系列决定性因素，导致祼眼3D技术至今未能实现普及化。

发明内容

本发明目的是为克服现有技术从观看角度、系统结构复杂、高成本等条件受限制的不足，而提供一种结构简单、低成本的可实现从多个角度裸视观赏立体影像的多角度裸视立体成像光栅，以满足大众对祼眼立体观赏的普及需求。该立体成像光栅的成像不需要现有技术那些2D/3D转换模块、3D解码模块、面部识别跟踪系统等硬件设施，也不需要复杂的3D视频编码软件处理图像信号等，仅仅只依靠本发明立体成像光栅贴合在平面显示器件的屏幕上即可。该发明的应用无论从电视台发送信号源、中转传送、到终端立体显示等，其结构及成本均与普通平面显示基本相同。

实现本发明目的的技术方案是：

一种多角度祼视立体成像光栅，包括柱状透镜光栅或集成透镜光栅及阻光层，与现有技术不同的是：在柱状透镜光栅或集成透镜光栅的前端或后端设有阻光层，阻光层的结构或形状为间隔设置的透光和不透光的条状或格状按透光-阻光的排列模式重复循环。

所述每个透镜的前端或后端有至少2个阻光条或格，其数值为数个、十数个、数十个、数百个。

所述柱状透镜光栅或集成透镜光栅可用膜材、片材、板材。

本发明立体成像光栅贴合在电脑、电视等平面显示器件的屏幕上，光栅上的每个透镜对应屏幕上的一个或一组像素。

本发明多角度祼视立体成像光栅的成像基本原理：

该立体光栅贴合在平面显示器件上时，光栅的每个透镜对应屏幕上的一个或一组像素，由于透镜的折射功能，可将平面屏幕上的两幅视差图像及阻光层的间隔透光和不透光的条状或格状一同投射在观看方，在观看方一定距离或区域内的任何位置都可以实现左、右眼分别看到不同的视差图像而获得立体视觉效果。

本发明的优点是：当电视台或播放设备播放立体信号源时，即A系列像素、B系列像素分别为具有视差的同一像源时，则贴有该立体成像光栅的平面显示器件所成的像为立体影像；当播放的信号源为普通像源时，则显示为普通平面影像。应用于终端显示设备，由于成像方式与显示普通影像兼容，它不需要任何3D软、硬件的增设或视频图像处理。因此，从观赏较果、成本价格、格式上极大的简化了原有技术模式，为统一和普及祼眼立体技术提供了最为有效的解决方案。

附图说明

图1为本发明多角度祼视立体成像光栅的结构示意图；

图2为本发明条状阻光层结构示意图；

图3为本发明格状阻光层结构示意图；

图4为本发明立体成像光栅扩散投射条状阻光层形成的有光、无光区示意图；

图5为本发明立体成像光栅扩散投射格状阻光层形成的有光、无光区示意图；

图6为本发明立体成像光栅立体视觉效果示意图。

图中：1.透镜 2.阻光层 3. A像素或A像素系列 4. B像素或B像素系列 5.屏幕 6.阻光条或格 6-1.透光 6-2.不透光 7.有光 8.无光 9.左眼 10.右眼。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

实施例

参照图1、图2、图3，一种多角度祼视立体成像光栅，在柱状透镜光栅或集成透镜光栅的前端或后端设有阻光层2，阻光层2的结构或形状为间隔设置的透光6-1和不透光6-2的条状或格状6按透光-阻光的排列模式重复循环。

每个透镜1的前端或后端有至少2个阻光条或格6，其数值为数个、十数个、数十个、数百个。

柱状透镜光栅或集成透镜光栅可用膜材、片材、板材。

本发明立体成像光栅贴合在电脑、电视等平面显示器件的屏幕5上，光栅上的每个透镜1对应屏幕上的一个或一组像素。

本发明立体成像光栅应用了透镜折射原理成像，由于凸透镜具有对光线折射作用，对于平行光线可产生均匀扩散放大的投射。能将透镜一方的光线均匀扩散放大的投射到别一方。

在实际应用中，条状阻光层配合柱状透镜光栅、格状阻光层配合集成透镜光栅使用。该立体成像光栅可以是柱状透镜光栅或集成透镜光栅（膜、片、板）与条状或格状阻光层（膜、片、板）组合而成，也可一次膜压成型。

参照图4、图5、图6，本发明立体成像光栅的每个透镜的前端或后端有数个、十数个、数十个、数百个间隔设置的透光6-1和不透光6-2的条状或格状6，在成像的过程中，透镜1把屏幕上的每个或每组像素的光线均匀扩散放大的投射到另一方，即观看方时，由于阻光层2的存在，扩散投射到观看区形成了有光7-无光8的循环模式。这种模式的形成，相当于把每个或每组像素分割成了若干个即数个、十数个、数十个、数百个子像素间隔均匀的分布在整个观看区。且该立体成像光栅在定制时以A像素或A像素系列3、B像素或B像素系列4及阻光条或格6均保持平行、交叉投射，所以在观看区一定距离或区域内，无论移动或处在任何位置，观看者左眼9可以看到A像素或A像素系列3，而看不到B像素或B像素系列4。右眼10正好相反，可以看到B像素或B像素系列4，而又看不到A像素或A像素系列3。

由于“双目效应”的立体视觉效果原则上是左眼9、右眼10分别看到两幅具有视差图像在大脑中合成立体效果。当A像素或A像素系列3、B像素或B像素系列4分别被两只眼睛看到时，依据“双目效应”原理，其产生的图像合成具有立体视觉效果。

Claims

1.一种多角度祼视立体成像光栅，包括柱状透镜光栅或集成透镜光栅及阻光层，其特征是：在柱状透镜光栅或集成透镜光栅的前端或后端设有阻光层，阻光层的结构或形状为间隔设置的透光和不透光的条状或格状按透光-阻光的排列模式重复循环。

2.根据权利要求1所述的多角度祼视立体成像光栅，其特征是：所述每个透镜的前端或后端有至少2个阻光条或格。

3.根据权利要求1所述的多角度祼视立体成像光栅，其特征是：该光栅贴合在平面显示器件的屏幕上，光栅上的每个透镜对应屏幕上的一个或一组像素。