CN106773087A - 一种浮动集成成像立体显示装置 - Google Patents

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王安廷
刘博远
明海
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    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
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Abstract

本发明提供一种浮动集成成像立体显示装置，包括：集成成像显示系统，用于产生立体场景；微棱镜阵列，用于将集成成像显示系统发射的光线沿原方向回射回去，经半透半反镜透射或反射后，形成浮动的立体场景；半透半反镜，用来反射或透射集成成像显示系统发射的光线以及透射或反射微棱镜阵列回射的光线。本发明实现高深度感、无深度反转的浮动立体显示。具有逼真的视觉效果，显示的浮空立体场景触手可得，可用于人机交互领域，有广阔的应用前景。

Description

一种浮动集成成像立体显示装置
技术领域
本发明涉及立体显示技术领域，尤其涉及一种浮动集成成像立体显示装置。
背景技术
显示行业是21世纪飞速发展的行业，立体显示更是未来显示技术的一个重要发展方向。集成成像立体显示技术是近年来研究的热点，其具有裸眼观看，视差连续并同时具有水平垂直视差等优点，是非常有潜力的新型3D显示技术。然而，由于受到分辨率低，深度反转等问题的制约，传统集成成像离商业化还有一定的距离。
发明内容
本发明提供一种浮动集成成像立体显示装置，该装置可以实现高深度感、无深度反转的浮动立体显示，具有立体画面浮动于空中的显示效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种浮动集成成像立体显示装置，包括集成成像显示系统，微棱镜阵列和半透半反镜，其中，
所述的集成成像显示系统，用于产生立体场景；
所述的微棱镜阵列，用于将集成成像显示系统发射的光线沿原方向回射回去，经半透半反镜透射或反射后，汇聚形成浮动的立体场景；
所述的半透半反镜，用来反射或透射集成成像显示系统发射的光线以及透射或反射微棱镜阵列回射的光线。
进一步的，所述集成成像显示系统，包括显示面板，用来显示集成成像单元像阵列；
进一步的，所述集成成像显示系统，包括微透镜阵列，用来配合单元像阵列产生立体场景。
进一步的，所述微棱镜阵列，由大量的微角锥棱镜单元或玻璃微珠构成。
进一步的，所述微角锥棱镜单元，是一种用作回射的内部全反射棱镜，具有三个相互垂直的反射面，可以将入射光线沿原方向回射回去；所述玻璃微珠，是一种尺寸微小的空心玻璃球体，直径在几微米至几百微米之间。
进一步的，所述半透半反镜，是一个拥有一半的透过率和一半的反射率的镜子。
本发明与现有技术相比的优点在于：
由上述本发明提供的技术方案可以看出，利用集成成像原理实现高深度感、无深度反转的浮动立体显示。具有逼真的视觉效果，显示的浮动立体场景触手可得，可用于人机交互领域，有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种浮动集成成像立体显示装置的示意图；
图中附图标记含义为：0100为集成成像显示系统，0200为半透半反镜，0300为微棱镜阵列，0101为显示器，0102为单元像阵列，0103为微透镜阵列，0104为立体场景。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
图1为本发明实施例提供的一种浮动集成成像立体显示装置的示意图。如图1所示，该装置由集成成像显示系统0100、半透半反镜0200和微棱镜阵列0300组成。集成成像显示系统产生立体场景0104，光线经由半透半反镜0200反射或透射后，至微棱镜阵列0300，又被微棱镜阵列0300回射回去，再由半透半反镜0200透射或反射后在其左侧汇聚形成浮动于空中的立体场景0400。
具体来说，集成成像显示系统0100由显示器0101和微透镜阵列0103组成。显示器0101上显示用于集成成像显示的单元像阵列0102，配合上微透镜阵列0103，可以显示出立体场景0104。微棱镜阵列0300由大量的微角锥棱镜单元构成。微角锥棱镜单元是一种用作回射的内部全反射棱镜，具有三个相互垂直的反射面，可以将入射光线沿原方向回射回去。
集成成像显示系统产生立体场景0104的光线经由半透半反镜0200反射或透射后至微棱镜阵列0300，又被微棱镜阵列0300回射回去，再由半透半反镜0200透射或反射后在其左侧汇聚形成浮动于空中的立体场景0400。
本发明实施例的上述方案，利用集成成像原理实现高深度感、无深度反转的浮动立体显示。具有逼真的视觉效果，显示的浮动立体场景触手可得，可用于人机交互领域，有广阔的应用前景。
实施例2
如图1所示，该装置由集成成像显示系统0100、半透半反镜0200和玻璃微珠阵列0300组成。集成成像显示系统产生立体场景0104，光线经由半透半反镜0200反射或透射后，至玻璃微珠阵列0300，又被玻璃微珠阵列0300回射回去，再由半透半反镜0200透射或反射后在其左侧汇聚形成浮动于空中的立体场景0400。
具体来说，集成成像显示系统0100由显示器0101和微透镜阵列0103组成。显示器0101上显示用于集成成像显示的单元像阵列0102，配合上微透镜阵列0103，可以显示出立体场景0104。玻璃微珠阵列0300由大量的玻璃微珠构成。玻璃微珠是一种尺寸微小的空心玻璃球体，直径在几微米至几百微米之间。可以将入射光线回射回去。
集成成像显示系统产生立体场景0104的光线经由半透半反镜0200反射或透射后至玻璃微珠阵列0300，又被玻璃微珠阵列0300回射回去，再由半透半反镜0200透射或反射后在其左侧汇聚形成浮动于空中的立体场景0400。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种浮动集成成像立体显示装置，其特征在于，包括集成成像显示系统、微棱镜阵列和半透半反镜，其中，
所述的集成成像显示系统，用于产生立体场景；
所述的微棱镜阵列，用于将集成成像显示系统发射的光线沿原方向回射回去，经半透半反镜透射或反射后，形成浮动的立体场景；
所述的半透半反镜，用来反射或透射集成成像显示系统发射的光线以及透射或反射微棱镜阵列回射的光线。
2.根据权利要求1所述的浮动集成成像立体显示装置，其特征在于，所述集成成像显示系统，包括显示面板，用来显示集成成像单元像阵列。
3.根据权利要求1所述的浮动集成成像立体显示装置，其特征在于，所述集成成像显示系统，包括微透镜阵列，用来配合单元像阵列产生立体场景。
4.根据权利要求1所述的浮动集成成像立体显示装置，其特征在于，所述微棱镜阵列，由大量的微角锥棱镜单元或玻璃微珠构成。
5.根据权利要求4所述的浮动集成成像立体显示装置，其特征在于，所述的微角锥棱镜单元，是一种用作回射的内部全反射棱镜，具有三个相互垂直的反射面，可以将入射光线沿原方向回射回去；所述玻璃微珠，是一种尺寸微小的空心玻璃球体，直径在几微米至几百微米之间。
6.根据权利要求1所述的浮动集成成像立体显示装置，其特征在于，所述半透半反镜，是一个拥有一半的透过率和一半的反射率的镜子。
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