CN116520589B - 一种基于混合立体视觉原理的显示装置 - Google Patents

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Abstract

为解决单纯使用双目视觉原理形成立体感观，传统立体显示器件立体感较弱的问题，本发明提出了一种基于混合立体视觉原理的显示装置。该基于混合立体视觉原理的显示装置由反射面、波片、偏振片和立体显示器构成。立体显示器通过反射面和波片反射成像，提供基于双目视觉原理的立体图像。偏振片过滤立体显示器直接出射的部分或全部光线，使得立体显示器不直接提供立体图像。此时立体显示器将作为承载立体图像的平台，以深度暗示原理提高立体图像的立体感观。因此，该基于混合立体视觉原理的显示装置综合使用双目视觉和深度暗示机理实现立体显示，从而提高立体显示器件的立体感观。

Description

一种基于混合立体视觉原理的显示装置
技术领域
本发明属于立体显示技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于混合立体视觉原理的显示装置。
背景技术
通常，如光栅立体显示、集成成像立体显示、光场立体显示和全息立体显示为代表的裸眼立体显示器常利用人眼双目视觉形成立体显示，即位于不同空间位置的左右眼分别看到具有视差的图像，从而形成立体视觉。然而，因信息量因素限制，光栅立体显示、集成成像立体显示所具有的立体感通常低于全息立体显示。为解决单纯使用双目视觉原理形成立体感观，传统立体显示器件立体感较弱的问题，本发明提出了一种基于混合立体视觉原理的显示装置。该基于混合立体视觉原理的显示装置由反射面、波片、偏振片和立体显示器构成。立体显示器通过反射面和波片反射成像，提供基于双目视觉原理的立体图像。偏振片过滤立体显示器直接出射的部分或全部光线，使得立体显示器不直接提供立体图像。此时显示器将作为承载立体像的平台，以深度暗示原理提高立体像的立体感观。因此，该基于混合立体视觉原理的显示装置综合使用双目视觉和深度暗示机理实现立体显示，从而提高立体显示器件的立体感观。
发明内容
为解决单纯使用双目视觉原理形成立体感观，传统立体显示器件立体感较弱的问题，本发明提出了一种基于混合立体视觉原理的显示装置。
该基于混合立体视觉原理的显示装置由反射面、1/4波片、偏振片和立体显示器构成。
1/4波片粘贴于反射面之上。
立体显示器上用于形成立体图像的像素，其发射的光线为线偏振光，且其偏振方向与偏振片的检偏方向垂直。
1/4波片的快轴方向与立体显示器上形成立体图像的像素所发射光线的偏振方向呈45°夹角。
反射面、立体显示器及偏振片互成一定角度放置，使得立体显示器经反射面反射后的光线能够穿过偏振片。
立体显示器本体作为立体场景之一参与立体显示成像。
本发明实现混合立体视觉的原理如下：
1、双目立体视觉
1/4波片的快轴方向与立体显示器上形成立体图像的像素所发射光线的偏振方向呈45°夹角，故立体显示器上形成立体图像的像素所发射光线经过反射面反射时，来回两次穿过1/4波片，其偏振方向转变至其正交方向。又因立体显示器上形成立体图像的像素发射的线偏振光，其偏振方向与偏振片的检偏方向垂直，则其经过反射面反射后可以穿过偏振片，用于提供立体图像；
2、深度暗示立体视觉
因立体显示器上形成立体图像的像素发射的线偏振光，其偏振方向与偏振片的检偏方向垂直。则其发射的光线无法直接穿过偏振片。故而观看者无法直接看到立体显示器上的立体图像。但立体显示器本身作为可见物，且其与反射面互成一定角度放置，其可以作为立体场景中具有深度的组成部分。故而其可以通过深度暗示中的线性透视、遮挡原理等机理提高立体视觉感观。例如，其可以成为经反射面反射后所成立体图像的承载平台。此时，在视觉感观上会呈现立体像“站立”于立体显示器屏幕上感观。
可选地，本发明将立体显示器替换为普通显示器，并单纯使用深度暗示原理成立体像。
综上所述，本发明通过1/4波片及反射面反射立体显示器上的立体图像，从而以双目视觉方式提供立体视觉；同时其偏振片使得观看者无法直接看到立体显示器上的立体图像，从而使得立体显示器成为立体场景中具有深度的组成部分，并以深度暗示中的线性透视、遮挡原理等机理提高立体视觉感观。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的原理示意图。
图3为本发明的应用示意图。
图标：100-立体显示器； 210-反射面；220-1/4波片；300-偏振片；101-立体显示器经反射面所成像；221-1/4波片经反射面所成像。
应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。
具体实施方式
图1为本实施例提供的一种基于混合立体视觉原理的显示装置。
该基于混合立体视觉原理的显示装置由反射面210、1/4波片220、偏振片300和立体显示器100构成。
1/4波片220粘贴于反射面210之上。
立体显示器100一部分像素发射垂直偏振光，用于形成立体图像；其另一部分像素发射水平偏振光。偏振片300允许水平偏振光通过。1/4波片220的快轴方向与立体显示器100上用于形成立体图像的像素所发射光线的偏振方向呈45°夹角。
如图2所示，反射面210、立体显示器100及偏振片300互成一定角度放置，具体的反射面210与立体显示器100呈45°放置，立体显示器100与偏振片300呈90°放置。从而使得立体显示器经反射面所成像101与偏振片300平行。此时立体显示器100经反射面210反射后的光线能够穿过偏振片300。
本发明实现混合立体视觉的原理如下：
1、双目立体视觉
请参考图2，1/4波片220的快轴方向与立体显示器100上形成立体图像的像素所发射光线的偏振方向呈45°夹角，故立体显示器100上形成立体图像的像素所发射光线经过反射面210反射时，来回两次穿过1/4波片220，其偏振方向转变至其正交方向。请参考图2，对上述过程作光学展开，立体显示器经反射面所成像101发射垂直偏振光，其首先经过1/4波片经反射面所成像221后转变为圆偏振光，其次穿过反射面210后再次经过1/4波片220从而转变为水平偏振光。而偏振片300允许水平偏振光通过，故立体显示器100上形成立体图像的像素发射的线偏振光可以以传统双目视差原理用于提供立体图像；
2、深度暗示立体视觉
请参考图3，立体显示器100本体作为立体场景之一参与立体显示成像。因立体显示器100上形成立体图像的像素发射的线偏振光为垂直偏振光，而偏振片300的检偏方向为水平偏振方向，因此其形成立体像的光线无法直接穿过偏振片300，故而观看者无法直接看到立体显示器100上的立体图像。但立体显示器100本身作为可见物，且其有部分像素发射水平偏振光。立体显示器100本身及其发射水平偏振光的像素作为立体场景中具有深度的组成部分参与显示。例如，立体显示器100及其发射水平偏振光的像素用于显示“地面”，其可以成为经反射面210反射后所成立体图像的承载平台，并通过深度暗示中的线性透视机理提高立体视觉感观。此时，观看者在视觉感观上会呈现立体显示器经反射面所成像101提供的立体像“站立”于立体显示器100 形成“地面”之上。
综上所述，本发明通过1/4波片220及反射面210反射立体显示器100上的立体图像，从而以双目视觉方式提供立体视觉；同时其偏振片300使得观看者无法直接看到立体显示器100上的立体图像，从而使得立体显示器100成为立体场景中具有深度的组成部分，并以深度暗示中的线性透视、遮挡原理等机理提高立体视觉感观。

Claims (1)

1.一种基于混合立体视觉原理的显示装置，其特征在于：
该基于混合立体视觉原理的显示装置由反射面、1/4波片、偏振片和立体显示器构成；
1/4波片粘贴于反射面之上；
立体显示器上用于形成立体图像的像素所发射的光线为线偏振光，且其偏振方向与偏振片的检偏方向垂直；
1/4波片的快轴方向与立体显示器上形成立体图像的像素所发射光线的偏振方向呈45°夹角；
反射面、立体显示器及偏振片互成一定角度放置，使得立体显示器经反射面反射后的光线能够穿过偏振片；
立体显示器本体作为立体场景之一参与立体显示成像。
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