專(zhuān)利名稱(chēng)：一種三維立體成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種三維立體成像設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于三維立體成像技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種三維立體成像設(shè)備。背景技術(shù)：
三維顯示區(qū)別于二維顯示最根本的區(qū)別就在于，要用各種方法給觀看者帶來(lái)視覺(jué) 的深度感知，使人自然或者不自然的獲得畫(huà)面中第三維的信息。對(duì)于三維立體成像技術(shù)而 言，還原三維立體空間中的真實(shí)物理景深非常重要，也是使人眼能夠感知到三維立體圖像 的最關(guān)鍵的因素。實(shí)用新型人之前在專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00910109909. X(申請(qǐng)日2010年2月1日)的
中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，介紹了一種三維立體成像方法，該方法是按照物理景物深度將三維景 物縱向分切制作成若干二維層面，然后將各二維層面分別同時(shí)顯示出來(lái)形成二維畫(huà)面，并 使顯示的二維畫(huà)面的像拼合成原三維景物的像，在該專(zhuān)利中，是將一個(gè)具有深度信息的三 維景物按照景物深度的方向進(jìn)行層切，然后將每一層的三維景物制作成一個(gè)二維層面，將 每一個(gè)二維層面顯示在一個(gè)二維的顯示器上面，顯示器的個(gè)數(shù)和二維層面的個(gè)數(shù)相同，而 且各顯示器的排列方式如下多個(gè)顯示器分兩組相對(duì)排列，每組各顯示器在同一平面內(nèi)，且 每組各顯示器的中心在一條直線(xiàn)上，每一顯示器發(fā)出的光線(xiàn)都能通過(guò)其相對(duì)的顯示器反射 到其相鄰的顯示器上。在每個(gè)顯示器的表面都設(shè)置有半透半反光學(xué)器件，該半透半反光學(xué) 器件受電信號(hào)控制，用于在顯示畫(huà)面時(shí)透光不顯示畫(huà)面時(shí)反光。由此使得各顯示器所發(fā)出 的光線(xiàn)經(jīng)其他顯示器表面上的半透半反光學(xué)器件反射成像，各顯示器顯示的二維層面的像 拼合成三維立體圖像。在該專(zhuān)利中，各顯示器如此排列方式出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是假如各顯示器的大小一 樣，而各二維層面在制作時(shí)其是按照真實(shí)三維景物的大小來(lái)制作的，而各二維層面的像與 人眼的距離比真實(shí)的各二維層面與人眼的距離要遠(yuǎn)，所以導(dǎo)致因?yàn)橐暰嗟脑?，?dǎo)致人眼 看到的各二維層面的像比人眼看到的真實(shí)的各二維層面要小，則導(dǎo)致圖像出現(xiàn)失真的問(wèn) 題，為了消除少因兩組平面顯示單元距離造成的像在人眼中的大小失真，所以所述各二維 平面顯示單元的大小不一樣，離人眼最近的二維平面顯示單元為成像窗口，離成像窗口由 遠(yuǎn)及近的各二維平面顯示單元的面積大小分別是成像窗口大小的N2倍……16倍、9倍和4倍。僅僅是分成4個(gè)二維層面，則第4個(gè)顯示器的面積大小是第一個(gè)顯示器面積大小 的16倍，如果是分成N個(gè)二維層面，則第N個(gè)顯示器面積大小是第一個(gè)顯示器面積大小的 第N2倍，這樣技術(shù)限制了實(shí)際應(yīng)用范圍，其三維景物的分層數(shù)量也得到了極大的限制，則還 原三維景物的真實(shí)程度還是會(huì)大大折扣。而其設(shè)備成本在制作起來(lái)也是相當(dāng)高。所以，實(shí)用新型人于2010年10月8日再次提出了一種三維立體成像設(shè)備和系統(tǒng) (專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010501982. 4)，該設(shè)備包括顯示裝置和偏光裝置，其特征在于，所述顯 示裝置包括多個(gè)二維顯示器，每個(gè)二維顯示器包括一個(gè)顯示窗口，各二維顯示器的顯示窗 口的大小和形狀相同，且各二維顯示器的顯示窗口的中心在一條直線(xiàn)上；所述偏光裝置包 括多個(gè)半反半透光學(xué)器件，每?jī)蓚€(gè)二維顯示器之間設(shè)置一半反半透光學(xué)器件，在多個(gè)二維顯示器組成的二維顯示器列的首端或/和末端設(shè)置一半反半透光學(xué)器件，且各半反半透光 學(xué)器件的反射面相互平行，各二維顯示器的中心連成的直線(xiàn)與半反半透光學(xué)器件的反射面 垂直，各半反半透光學(xué)器件的反射面面積為各二維顯示器的顯示窗口面積的1.414 2倍。由于避免了因?qū)⒍S顯示器設(shè)置成兩列，使得離人眼最遠(yuǎn)的顯示器的面積要比離 人眼最近的顯示器的面積要大很多的缺陷，而且如此設(shè)計(jì)，可以沿著一條直線(xiàn)設(shè)置無(wú)限個(gè) 二維顯示器，使得原三維景物能夠被切分成無(wú)限份，則拼合起來(lái)的三維景物的像也能夠更 加真實(shí)的還原了三維景物的物理景深，具有良好的視覺(jué)效果。但是，由于半反半透光學(xué)器件會(huì)阻礙部分本應(yīng)該透射的光線(xiàn)，同時(shí)也會(huì)吸收部分 本應(yīng)該反射的光線(xiàn)，所以隨著半反半透光學(xué)器件數(shù)量的增加，離人眼越遠(yuǎn)的顯示器上發(fā)出 的光線(xiàn)經(jīng)多次反射和透射后進(jìn)入人眼的越少，會(huì)導(dǎo)致位于人眼遠(yuǎn)處的畫(huà)面不清晰。而最重要的是，由于每?jī)蓚€(gè)顯示器之間有一定的距離，使得每個(gè)顯示器顯示的二 維層面的像之間產(chǎn)生一定的距離，并且兩個(gè)顯示器之間的距離越遠(yuǎn)，各二維層面的像之間 的距離越遠(yuǎn)，而真實(shí)的三維景物被切分出的二維層面之間的距離卻比各二維層面的像之間 的距離要遠(yuǎn)，所以導(dǎo)致各二維層面的像拼合起來(lái)的三維景物的像相比于原三維景物而言會(huì) 有失真的現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種新的三維 立體成像設(shè)備，本實(shí)用新型的三維立體成像設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。而且本實(shí) 用新型的三維立體成像設(shè)備的顯示器顯示的二維層面的像之間的距離較近，各二維層面的 像拼合起來(lái)的三維景物的像相比于原三維景物而言失真度較小。本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供一種三維立體成像設(shè)備，用于將三維景物分切成的多個(gè)二維層 面分別顯示出來(lái)形成多個(gè)二維畫(huà)面，并使各二維畫(huà)面的像拼合成原三維景物的像；該設(shè)備 包括顯示裝置和偏光裝置，其特征在于，所述偏光裝置包括多個(gè)相同大小的方形平板半反 半透光學(xué)器件，所述半反半透光學(xué)器件包括用于反射光線(xiàn)的反射面和用于透射光線(xiàn)的透射 面，所述反射面和透射面位于半反半透光學(xué)器件相反的兩面，各半反半透光學(xué)器件相互平 行或垂直，所述顯示裝置包括多個(gè)方形平板顯示器，所有的顯示器與半反半透光學(xué)器件均 垂直于同一平面，各顯示器與各半反半透光學(xué)器件反射面或透射面成45°，各顯示器在第 一半反半透光學(xué)器件中所成的像的中心在同一條直線(xiàn)上。所述半反半透光學(xué)器件的一邊與顯示器的一邊長(zhǎng)度相等，所述半反半透光學(xué)器件 的面積是顯示器面積的2~ (1/2)，所有的顯示器與半反半透光學(xué)器件中至少有一對(duì)同一長(zhǎng) 度的邊在同一平面上。所述第一半反半透光學(xué)器件的中心與各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成 的像的中心均在一條直線(xiàn)上，且第一半反半透光學(xué)器件的透射面與各顯示器在第一半反半 透光學(xué)器件中所成的像成45°。所述各顯示器所顯示的二維畫(huà)面在所述的第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的 相對(duì)位置與各二維層面相同，各二維畫(huà)面的像之間的距離和各二維層面之間的距離相同。所述偏光裝置包括1 8個(gè)半反半透光學(xué)器件，所述顯示裝置包括2 9個(gè)顯示[0017]所述偏光裝置包括八個(gè)半反半透光學(xué)器件，第一半反半透光學(xué)器件的中心、第二 半反半透光學(xué)器件的中心、第三半反半透光學(xué)器件的中心以及所述各顯示器在第一半反半 透光學(xué)器件中所成的像的中心在同一直線(xiàn)上，所述第一半反半透光學(xué)器件與第二半反半 透光學(xué)器件相垂直，第一半反半透光學(xué)器件的透射面與第二半反半透光學(xué)器件的反射面相 對(duì)，第二半反半透光學(xué)器件與第三半反半透光學(xué)器件相互平行，第一半反半透光學(xué)器件的 中心、第四半反半透光學(xué)器件的中心、第五半反半透光學(xué)器件的中心和第六半反半透光學(xué) 器件的中心在同一直線(xiàn)上，且第一半反半透光學(xué)器件的中心、第四半反半透光學(xué)器件的中 心、第五半反半透光學(xué)器件的中心和第六半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)與第一半反 半透光學(xué)器件的中心、第二半反半透光學(xué)器件的中心、第三半反半透光學(xué)器件的中心以及 所述各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的中心所在的直線(xiàn)相互垂直，第一半反 半透光學(xué)器件、第四半反半透光學(xué)器件、第五半反半透光學(xué)器件和第六半反半透光學(xué)器件 相互平行，且第一半反半透光學(xué)器件的反射面與第四半反半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第 四半反半透光學(xué)器件的透射面與第五半反半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第一半反半透光學(xué) 器件的透射面與第六半反半透光學(xué)器件的透射面相對(duì)；第二半反半透光學(xué)器件的中心、第 七半反半透光學(xué)器件的中心和第八半反半透光學(xué)器件的中心在一條直線(xiàn)上，且第二半反半 透光學(xué)器件的中心、第七反半透光學(xué)器件的中心和第八半反半透光學(xué)器件的中心所在的直 線(xiàn)與第一半反半透光學(xué)器件的中心、第二半反半透光學(xué)器件的中心、第三半反半透光學(xué)器 件的中心以及所述各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的中心所在的直線(xiàn)相互 垂直，第二半反半透光學(xué)器件與第七半反半透光學(xué)器件相互垂直，第二半反半透光學(xué)器件 的反射面與第八半反半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第二半反半透光學(xué)器件與第八半反半透 光學(xué)器件相互垂直，第二半反半透光學(xué)器件的透射面與第八半反半透光學(xué)器件的透射面相 對(duì)；第四半反半透光學(xué)器件的中心與第八半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)、第六半反 半透光學(xué)器件的中心與第七半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)、第一半反半透光學(xué)器 件的中心和第二半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)相互平行。所述第二半反半透光學(xué)器件的一邊與第七半反半透光學(xué)器件的一邊接觸；第二半 反半透光學(xué)器件的一邊與第八半反半透光學(xué)器件的一邊接觸；第一半反半透光學(xué)器件的一 邊與第二半反半透光學(xué)器件的一邊相互接觸，第二半反半透光學(xué)器件的中心與第三半反半 透光學(xué)器件的中心之間距離和第一半反半透光學(xué)器件的中心與第二半反半透光學(xué)器件的 中心之間距離相等。所述顯示裝置包括九個(gè)顯示器，所述第一顯示器的顯示器面與第六半反半透光學(xué) 器件的透射面成45°，且第一顯示器與第六半反半透光學(xué)器件一長(zhǎng)度相等的邊相接觸；第 二顯示器的顯示面與第六半反半透光學(xué)器件的反射面成45°，第三顯示器的顯示面與第七 半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，第四顯示器的顯示面與第三半反半透光學(xué)器件的反射 面成45°，第五顯示器的顯示面與第三半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，第六顯示器的 顯示面與第八半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，第七顯示器的顯示面與第八半反半透光 學(xué)器件的反射面成45°，第八顯示器的顯示面與第五半反半透光學(xué)器件的反射面成45°， 第九顯示器的顯示面與第五半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，各顯示器在第一半反半透 光學(xué)器件中所成的像到第一半反半透光學(xué)器件的距離由遠(yuǎn)及近分別為第二顯示器的像、第一顯示器的像、第六顯示器的像、第九顯示器的像、第八顯示器的像、第四顯示器的像、第七 顯示器的像、第三顯示器的像、第五顯示器。所述偏光裝置包括三個(gè)半反半透光學(xué)器件，所述第一半反半透光學(xué)器件的中心、 第二半反半透光學(xué)器件的中心以及所述各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的 中心在同一直線(xiàn)上，第一半反半透光學(xué)器件的透射面與各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件 中所成的像成45°，所述第一半反半透光學(xué)器件與第二半反半透光學(xué)器件相平行，第一 半反半透光學(xué)器件的透射面與第二半反半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第二半反半透光學(xué)器 件與第三半反半透光學(xué)器件相互平行，第二半反半透光學(xué)器件的反射面與第三半反半透光 學(xué)器件的反射面相對(duì)，第一半反半透光學(xué)器件的中心、第二半反半透光學(xué)器件的中心所在 的直線(xiàn)與第二半反半透光學(xué)器件的中心、第三半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)相互垂 直。所述顯示裝置包括四個(gè)顯示器，第一顯示器的顯示面與第一半反半透光學(xué)器件的 反射面成45°，第二顯示器的顯示面與第三半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，第三顯示 器的顯示面與第三半反半透光學(xué)器件的反射面成45°，第四顯示器的顯示面與第二半反半 透光學(xué)器件的透射面成45°，第一半反半透光學(xué)器件的中心、第二半反半透光學(xué)器件的中 心之間的距離與第二半反半透光學(xué)器件的中心、第三半反半透光學(xué)器件的中心之間的距離 相同，第三顯示器的一邊與第三半反半透光學(xué)器件的一邊接觸；各顯示器在第一半反半透 光學(xué)器件中所成的像到第一半反半透光學(xué)器件的距離由遠(yuǎn)及近分別為第二顯示器的像、第 三顯示器的像、第一顯示器的像、第四顯示器。所述半反半透光學(xué)器件為平板形半反半透玻璃，所述顯示器為平板形液晶顯示
ο本實(shí)用新型的有益的技術(shù)效果在于本實(shí)用新型的三維立體成像設(shè)備采用多個(gè)與顯示器成45度夾角的半反半透光學(xué) 器件對(duì)顯示器發(fā)出的光線(xiàn)進(jìn)行反射和透射，最終使各顯示器在一半反半透光學(xué)器件中成 像，并且調(diào)整各顯示器與該半反半透光學(xué)器件之間的距離，使得各顯示器顯示二維畫(huà)面的 像之間的距離與各二維層面之間的距離相同，且各顯示器顯示的二維畫(huà)面的像的相對(duì)位置 與各二維層面之間的相對(duì)位置相同，這樣就使得各二維畫(huà)面的像能夠拼合成一個(gè)真實(shí)的 三維景物的像，逼真度非常高。本實(shí)用新型僅僅利用了半反半透光學(xué)器件將顯示器發(fā)出的光線(xiàn)進(jìn)行適度的偏轉(zhuǎn)， 就能使得各顯示器顯示的二維畫(huà)面的像拼合成一個(gè)真實(shí)的三維景物的像，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì) 巧妙，成本低廉，而且無(wú)需戴眼鏡就能使觀看者產(chǎn)生物理景深的視覺(jué)感受，應(yīng)用前景廣泛。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的三維成像設(shè)備中各顯示器、各半反半透光學(xué)器件以 及各顯示器在一半反半透光學(xué)器件中所成的像的位置分布示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的三維成像設(shè)備中各顯示器、各半反半透光學(xué)器件以 及各顯示器在一半反半透光學(xué)器件中所成的像的位置分布示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型涉及一種三維立體成像設(shè)備。本實(shí)用新型是在專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00910109909. X中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利的基礎(chǔ)上所做的改進(jìn)實(shí)用新型，與該專(zhuān)利所不同的是， 本實(shí)用新型的三維立體成像設(shè)備的各顯示器的顯示的二維畫(huà)面在一半反半透光學(xué)器件中 所成的像的相對(duì)位置和各二維層面的相對(duì)位置相對(duì)，各像之間的距離與各二維層面之間的 距離相同，如此設(shè)計(jì)，使得各像能夠拼合出非常逼真的原三維景物的像，具有良好的視覺(jué)效 果，這樣人們無(wú)需戴3D眼鏡就能觀看到具有真實(shí)的物理深度信息的三維動(dòng)畫(huà)或者三維視 頻。本實(shí)用新型所述的像包括實(shí)像和虛像，通過(guò)半反半透光學(xué)器件一次反射或者多次 反射所成的像為虛像，顯示器的光線(xiàn)沿著直線(xiàn)穿透半反半透光學(xué)器件進(jìn)入人眼所成的像 為實(shí)像。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述和說(shuō)明實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例涉及一種三維立體成像設(shè)備，該三維立體成像設(shè)備用于將 三維景物分切成的九個(gè)二維層面分別顯示出來(lái)形成九個(gè)二維畫(huà)面，并使各二維畫(huà)面的像拼 合成原三維景物的像；該設(shè)備包括顯示裝置10和偏光裝置20，所述偏光裝置20包括八個(gè) 相同大小的方形平板半反半透光學(xué)器件200，所述半反半透光學(xué)器件200包括用于反射光 線(xiàn)的反射面2001和用于透射光線(xiàn)的透射面2002，所述反射面2001和透射面2002位于半反 半透光學(xué)器件200相反的兩面(圖中各半反半透光學(xué)器件帶有毛刺的一面為透射面，光滑 的一面為反射面)，各半反半透光學(xué)器件200相互平行或垂直，所述顯示裝置10包括九個(gè)方 形平板顯示器100，所有的顯示器100與半反半透光學(xué)器件200均垂直于同一平面(在圖1 中即為紙面)，各顯示器100與各半反半透光學(xué)器件200反射面或透射面成45°，各顯示器 100在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像100’的中心在同一條直線(xiàn)上，所述半反半透 光學(xué)器件200的一邊與顯示器100的一邊長(zhǎng)度相等，所述半反半透光學(xué)器件200的面積是 顯示器100面積的2~ (1/2)，所有的顯示器100與半反半透光學(xué)器件200中至少有一對(duì)同 一長(zhǎng)度的邊在同一平面上，所述第一半反半透光學(xué)器件201的中心與各顯示器100在第一 半反半透光學(xué)器件201中所成的像100’的中心均在一條直線(xiàn)上，且第一半反半透光學(xué)器件 201的透射面與各顯示器100在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像100’成45°，所述 各顯示器100所顯示的二維畫(huà)面在所述的第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像的相對(duì)位 置與各二維層面相同，各二維畫(huà)面的像之間的距離和各二維層面之間的距離相同。八個(gè)半反半透光學(xué)器件200的具體分布位置為第一半反半透光學(xué)器件201的中 心、第二半反半透光學(xué)器件202的中心、第三半反半透光學(xué)器件203的中心以及所述各顯 示器在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像的中心在同一直線(xiàn)上，所述第一半反半透光 學(xué)器件201與第二半反半透光學(xué)器件202相垂直，第一半反半透光學(xué)器件201的透射面與 第二半反半透光學(xué)器件202的反射面相對(duì)，第二半反半透光學(xué)器件202與第三半反半透光 學(xué)器件203相互平行，第一半反半透光學(xué)器件201的中心、第四半反半透光學(xué)器件204的中 心、第五半反半透光學(xué)器件205的中心和第六半反半透光學(xué)器件206的中心在同一直線(xiàn)上， 且第一半反半透光學(xué)器件201的中心、第四半反半透光學(xué)器件204的中心、第五半反半透光 學(xué)器件205的中心和第六半反半透光學(xué)器件206的中心所在的直線(xiàn)與第一半反半透光學(xué)器 件201的中心、第二半反半透光學(xué)器件202的中心、第三半反半透光學(xué)器件203的中心以及 所述各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像的中心所在的直線(xiàn)相互垂直，第一半反半透光學(xué)器件201、第四半反半透光學(xué)器件204、第五半反半透光學(xué)器件205和第六半 反半透光學(xué)器件206相互平行，且第一半反半透光學(xué)器件201的反射面與第四半反半透光 學(xué)器件204的反射面相對(duì)，第四半反半透光學(xué)器件204的透射面與第五半反半透光學(xué)器件 205的反射面相對(duì)，第一半反半透光學(xué)器件201的透射面與第六半反半透光學(xué)器件206的透 射面相對(duì)；第二半反半透光學(xué)器件202的中心、第七半反半透光學(xué)器件207的中心和第八半 反半透光學(xué)器件208的中心在一條直線(xiàn)上，且第二半反半透光學(xué)器件202的中心、第七反半 透光學(xué)器件的中心和第八半反半透光學(xué)器件208的中心所在的直線(xiàn)與第一半反半透光學(xué) 器件201的中心、第二半反半透光學(xué)器件202的中心、第三半反半透光學(xué)器件203的中心以 及所述各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像的中心所在的直線(xiàn)相互垂直， 第二半反半透光學(xué)器件202與第七半反半透光學(xué)器件207相互垂直，第二半反半透光學(xué)器 件202的反射面與第八半反半透光學(xué)器件208的反射面相對(duì)，第二半反半透光學(xué)器件202 與第八半反半透光學(xué)器件208相互垂直，第二半反半透光學(xué)器件202的透射面與第八半反 半透光學(xué)器件208的透射面相對(duì)；第四半反半透光學(xué)器件204的中心與第八半反半透光學(xué) 器件208的中心所在的直線(xiàn)、第六半反半透光學(xué)器件206的中心與第七半反半透光學(xué)器件 207的中心所在的直線(xiàn)、第一半反半透光學(xué)器件201的中心和第二半反半透光學(xué)器件202的 中心所在的直線(xiàn)相互平行。所述第二半反半透光學(xué)器件202的一邊與第七半反半透光學(xué)器 件207的一邊接觸；第二半反半透光學(xué)器件202的一邊與第八半反半透光學(xué)器件208的一 邊接觸；第一半反半透光學(xué)器件201的一邊與第二半反半透光學(xué)器件202的一邊相互接觸， 第二半反半透光學(xué)器件202的中心與第三半反半透光學(xué)器件203的中心之間距離和第一半 反半透光學(xué)器件201的中心與第二半反半透光學(xué)器件202的中心之間距離相等。九個(gè)顯示器的具體位置部分如下所述第一顯示器101的顯示器面1011(圖中其 他各顯示器與第一顯示器一樣，緊挨著有雪花的一面為顯示面)與第六半反半透光學(xué)器件 206的透射面成45°，且第一顯示器101與第六半反半透光學(xué)器件206 —長(zhǎng)度相等的邊相 接觸；第二顯示器102的顯示面與第六半反半透光學(xué)器件206的反射面成45度夾角，第三 顯示器103的顯示面與第七半反半透光學(xué)器件207的透射面成45°，第四顯示器104的 顯示面與第三半反半透光學(xué)器件203的反射面成45°，第五顯示器105的顯示面與第三半 反半透光學(xué)器件203的透射面成45°，第六顯示器106的顯示面與第八半反半透光學(xué)器件 208的透射面成45°，第七顯示器107的顯示面與第八半反半透光學(xué)器件208的反射面成 45°，第八顯示器108的顯示面與第五半反半透光學(xué)器件205的反射面成45度夾角，第九 顯示器109的顯示面與第五半反半透光學(xué)器件205的透射面成45°，各顯示器在第一半反 半透光學(xué)器件201中所成的像到第一半反半透光學(xué)器件201的距離由遠(yuǎn)及近分別為第二顯 示器的像102’、第一顯示器的像101’、第六顯示器的像106’、第九顯示器的像109’、第八顯 示器的像108，、第四顯示器的像104，、第七顯示器的像107，、第三顯示器的像103，、第五顯 示器105。第二顯示器的像102，、第一顯示器的像101，、第六顯示器的像106，、第九顯示器 的像109，、第八顯示器的像108，、第四顯示器的像104，、第七顯示器的像107，和第三顯示 器的像103’為虛像。實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例涉及一種三維立體成像設(shè)備，該三維立體成像設(shè)備用于將三維景物分切成的四個(gè)二維層面分別顯示出來(lái)形成四個(gè)二維畫(huà)面，并使各二維畫(huà)面的像拼 合成原三維景物的像；該設(shè)備包括顯示裝置10和偏光裝置20，所述偏光裝置20包括三個(gè) 相同大小的方形平板半反半透光學(xué)器件200，所述半反半透光學(xué)器件200包括用于反射光 線(xiàn)的反射面2001和用于透射光線(xiàn)的透射面2002，所述反射面2001和透射面2002位于半反 半透光學(xué)器件200相反的兩面(圖中各半反半透光學(xué)器件帶有毛刺的一面為透射面，光滑 的一面為反射面)，各半反半透光學(xué)器件200相互平行或垂直，所述顯示裝置10包括四個(gè)方 形平板顯示器100，所有的顯示器100與半反半透光學(xué)器件200均垂直于同一平面(在圖 2中即為紙面)，各顯示器100與各半反半透光學(xué)器件200反射面或透射面成45°，各顯示 器100在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像100’的中心在同一條直線(xiàn)上，所述半反半 透光學(xué)器件200的一邊與顯示器100的一邊長(zhǎng)度相等，所述半反半透光學(xué)器件200的面積 是顯示器100面積的2~ (1/2)，所有的顯示器100與半反半透光學(xué)器件200中至少有一對(duì) 同一長(zhǎng)度的邊在同一平面上，所述第一半反半透光學(xué)器件201的中心2011與各顯示器100 在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像的中心1000’均在一條直線(xiàn)上，且第一半反半透 光學(xué)器件201的透射面與各顯示器100在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像100’成 45°，所述各顯示器100所顯示的二維畫(huà)面在所述的第一半反半透光學(xué)器件201中所成的 像的相對(duì)位置與各二維層面相同，各二維畫(huà)面的像之間的距離和各二維層面之間的距離相 同。三個(gè)半反半透光學(xué)器件和四個(gè)顯示器的具體位置分布如下所述第一半反半透光 學(xué)器件201的中心、第二半反半透光學(xué)器件202的中心以及所述各顯示器在第一半反半透 光學(xué)器件201中所成的像的中心在同一直線(xiàn)上，第一半反半透光學(xué)器件201的透射面與各 顯示器在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像成45°，所述第一半反半透光學(xué)器件201 與第二半反半透光學(xué)器件202相平行，第一半反半透光學(xué)器件201的透射面與第二半反半 透光學(xué)器件202的反射面相對(duì)，第二半反半透光學(xué)器件202與第三半反半透光學(xué)器件203 相互平行，第二半反半透光學(xué)器件202的反射面與第三半反半透光學(xué)器件203的反射面相 對(duì)，第一半反半透光學(xué)器件201的中心、第二半反半透光學(xué)器件202的中心所在的直線(xiàn)與第 二半反半透光學(xué)器件202的中心、第三半反半透光學(xué)器件203的中心所在的直線(xiàn)相互垂直。所述顯示裝置包括四個(gè)顯示器，第一顯示器101的顯示面1011(圖中其他各顯示 器與第一顯示器一樣，緊挨著有雪花的一面為顯示面)與第一半反半透光學(xué)器件201的反 射面成45°，第二顯示器102的顯示面與第三半反半透光學(xué)器件203的透射面成45°，第 三顯示器103的顯示面與第三半反半透光學(xué)器件203的反射面成45°，第四顯示器104的 顯示面與第二半反半透光學(xué)器件202的透射面成45°，第一半反半透光學(xué)器件201的中 心、第二半反半透光學(xué)器件202的中心之間的距離與第二半反半透光學(xué)器件202的中心、第 三半反半透光學(xué)器件203的中心之間的距離相同，第三顯示器103的一邊與第三半反半透 光學(xué)器件203的一邊接觸；各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件201中所成的像到第一半反 半透光學(xué)器件201的距離由遠(yuǎn)及近分別為第二顯示器的像102，、第三顯示器的像103，、第 一顯示器的像101，、第四顯示器104。第二顯示器的像102，、第三顯示器的像103，和第一顯示器的像101，為虛像?？傊鲜鰧?shí)施例中重點(diǎn)對(duì)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)思想做了詳細(xì)的說(shuō)明， 同時(shí)也列舉了一些具體的技術(shù)方案對(duì)其設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)思想的支持，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易通過(guò)上述的說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型做一些簡(jiǎn)單改進(jìn)和優(yōu)化，例如可以改變半反半透光學(xué) 器件個(gè)顯示器的個(gè)數(shù)，同時(shí)改變各半反半透光學(xué)器件之間的距離，以及各顯示器與半反半 透光學(xué)器件之間的距離，從而調(diào)節(jié)各顯示器顯示的二維畫(huà)面在第一半反半透光學(xué)器件中所 成像的位置關(guān)系、各像之間的相互距離以及各二維畫(huà)面的像拼合成的三維景物與，但是無(wú) 論怎么變化，只要各顯示器所顯示的二維畫(huà)面在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的位置 關(guān)系與各像之間的距離與各二維畫(huà)面對(duì)應(yīng)的原二維層面之間的位置關(guān)系和相互之間的距 離相同，則毫無(wú)疑問(wèn)的是，這些簡(jiǎn)單的改進(jìn)和優(yōu)化應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種三維立體成像設(shè)備，用于將三維景物分切成的多個(gè)二維層面分別顯示出來(lái)形 成多個(gè)二維畫(huà)面，并使各二維畫(huà)面的像拼合成原三維景物的像；該設(shè)備包括顯示裝置和偏 光裝置，其特征在于，所述偏光裝置包括多個(gè)相同大小的方形平板半反半透光學(xué)器件，所述 半反半透光學(xué)器件包括用于反射光線(xiàn)的反射面和用于透射光線(xiàn)的透射面，所述反射面和透 射面位于半反半透光學(xué)器件相反的兩面，各半反半透光學(xué)器件相互平行或垂直，所述顯示 裝置包括多個(gè)方形平板顯示器，所有的顯示器與半反半透光學(xué)器件均垂直于同一平面，各 顯示器與各半反半透光學(xué)器件反射面或透射面成45°，各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件 中所成的像的中心在同一條直線(xiàn)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述半反半透光學(xué)器件的 一邊與顯示器的一邊長(zhǎng)度相等，所述半反半透光學(xué)器件的面積是顯示器面積的2~ (1/2)，所 有的顯示器與半反半透光學(xué)器件中至少有一對(duì)同一長(zhǎng)度的邊在同一平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述第一半反半透光學(xué)器 件的中心與各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的中心均在一條直線(xiàn)上，且第一 半反半透光學(xué)器件的透射面與各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像成45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述各顯示器所顯示的二 維畫(huà)面在所述的第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的相對(duì)位置與各二維層面相同，各二維 畫(huà)面的像之間的距離和各二維層面之間的距離相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述偏光裝置包括1 8個(gè) 半反半透光學(xué)器件，所述顯示裝置包括2 9個(gè)顯示器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述偏光裝置包括八個(gè)半 反半透光學(xué)器件，第一半反半透光學(xué)器件的中心、第二半反半透光學(xué)器件的中心、第三半反 半透光學(xué)器件的中心以及所述各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的中心在同 一直線(xiàn)上，所述第一半反半透光學(xué)器件與第二半反半透光學(xué)器件相垂直，第一半反半透光 學(xué)器件的透射面與第二半反半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第二半反半透光學(xué)器件與第三半 反半透光學(xué)器件相互平行，第一半反半透光學(xué)器件的中心、第四半反半透光學(xué)器件的中心、 第五半反半透光學(xué)器件的中心和第六半反半透光學(xué)器件的中心在同一直線(xiàn)上，且第一半反 半透光學(xué)器件的中心、第四半反半透光學(xué)器件的中心、第五半反半透光學(xué)器件的中心和第 六半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)與第一半反半透光學(xué)器件的中心、第二半反半透光 學(xué)器件的中心、第三半反半透光學(xué)器件的中心以及所述各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件 中所成的像的中心所在的直線(xiàn)相互垂直，第一半反半透光學(xué)器件、第四半反半透光學(xué)器件、 第五半反半透光學(xué)器件和第六半反半透光學(xué)器件相互平行，且第一半反半透光學(xué)器件的反 射面與第四半反半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第四半反半透光學(xué)器件的透射面與第五半反 半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第一半反半透光學(xué)器件的透射面與第六半反半透光學(xué)器件的 透射面相對(duì)；第二半反半透光學(xué)器件的中心、第七半反半透光學(xué)器件的中心和第八半反半 透光學(xué)器件的中心在一條直線(xiàn)上，且第二半反半透光學(xué)器件的中心、第七反半透光學(xué)器件 的中心和第八半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)與第一半反半透光學(xué)器件的中心、第二 半反半透光學(xué)器件的中心、第三半反半透光學(xué)器件的中心以及所述各顯示器在第一半反半 透光學(xué)器件中所成的像的中心所在的直線(xiàn)相互垂直，第二半反半透光學(xué)器件與第七半反半 透光學(xué)器件相互垂直，第二半反半透光學(xué)器件的反射面與第八半反半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第二半反半透光學(xué)器件與第八半反半透光學(xué)器件相互垂直，第二半反半透光學(xué)器件 的透射面與第八半反半透光學(xué)器件的透射面相對(duì)；第四半反半透光學(xué)器件的中心與第八半 反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)、第六半反半透光學(xué)器件的中心與第七半反半透光學(xué)器 件的中心所在的直線(xiàn)、第一半反半透光學(xué)器件的中心和第二半反半透光學(xué)器件的中心所在 的直線(xiàn)相互平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述第二半反半透光學(xué)器 件的一邊與第七半反半透光學(xué)器件的一邊接觸；第二半反半透光學(xué)器件的一邊與第八半反 半透光學(xué)器件的一邊接觸；第一半反半透光學(xué)器件的一邊與第二半反半透光學(xué)器件的一邊 相互接觸，第二半反半透光學(xué)器件的中心與第三半反半透光學(xué)器件的中心之間距離和第一 半反半透光學(xué)器件的中心與第二半反半透光學(xué)器件的中心之間距離相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述顯示裝置包括九個(gè)顯 示器，所述第一顯示器的顯示器面與第六半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，且第一顯示 器與第六半反半透光學(xué)器件一長(zhǎng)度相等的邊相接觸；第二顯示器的顯示面與第六半反半 透光學(xué)器件的反射面成45°，第三顯示器的顯示面與第七半反半透光學(xué)器件的透射面成 45°，第四顯示器的顯示面與第三半反半透光學(xué)器件的反射面成45°，第五顯示器的顯示 面與第三半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，第六顯示器的顯示面與第八半反半透光學(xué)器 件的透射面成45°，第七顯示器的顯示面與第八半反半透光學(xué)器件的反射面成45°，第八 顯示器的顯示面與第五半反半透光學(xué)器件的反射面成45°，第九顯示器的顯示面與第五半 反半透光學(xué)器件的透射面成45°，各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像到第一 半反半透光學(xué)器件的距離由遠(yuǎn)及近分別為第二顯示器的像、第一顯示器的像、第六顯示器 的像、第九顯示器的像、第八顯示器的像、第四顯示器的像、第七顯示器的像、第三顯示器的 像、第五顯示器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述偏光裝置包括三個(gè)半 反半透光學(xué)器件，所述第一半反半透光學(xué)器件的中心、第二半反半透光學(xué)器件的中心以及 所述各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的中心在同一直線(xiàn)上，第一半反半透光 學(xué)器件的透射面與各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像成45°，所述第一半反半 透光學(xué)器件與第二半反半透光學(xué)器件相平行，第一半反半透光學(xué)器件的透射面與第二半反 半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第二半反半透光學(xué)器件與第三半反半透光學(xué)器件相互平行， 第二半反半透光學(xué)器件的反射面與第三半反半透光學(xué)器件的反射面相對(duì)，第一半反半透光 學(xué)器件的中心、第二半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)與第二半反半透光學(xué)器件的中 心、第三半反半透光學(xué)器件的中心所在的直線(xiàn)相互垂直。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維立體成像設(shè)備，其特征在于，所述顯示裝置包括四個(gè)顯 示器，第一顯示器的顯示面與第一半反半透光學(xué)器件的反射面成45°，第二顯示器的顯示 面與第三半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，第三顯示器的顯示面與第三半反半透光學(xué)器 件的反射面成45°，第四顯示器的顯示面與第二半反半透光學(xué)器件的透射面成45°，第一 半反半透光學(xué)器件的中心、第二半反半透光學(xué)器件的中心之間的距離與第二半反半透光學(xué)器 件的中心、第三半反半透光學(xué)器件的中心之間的距離相同，第三顯示器的一邊與第三半反半透 光學(xué)器件的一邊接觸;各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像到第一半反半透光學(xué)器 件的距離由遠(yuǎn)及近分別為第二顯示器的像、第三顯示器的像、第一顯示器的像、第四顯示器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種三維立體成像設(shè)備，用于將三維景物分切成的多個(gè)二維層面分別顯示出來(lái)形成多個(gè)二維畫(huà)面，并使各二維畫(huà)面的像拼合成原三維景物的像；該設(shè)備包括顯示裝置和偏光裝置，其特征在于，所述偏光裝置包括多個(gè)相同大小的方形平板半反半透光學(xué)器件，所述半反半透光學(xué)器件包括用于反射光線(xiàn)的反射面和用于透射光線(xiàn)的透射面，所述反射面和透射面位于半反半透光學(xué)器件相反的兩面，各半反半透光學(xué)器件相互平行或垂直，所述顯示裝置包括多個(gè)方形平板顯示器，所有的顯示器與半反半透光學(xué)器件均垂直于同一平面，各顯示器與各半反半透光學(xué)器件反射面或透射面成45°，各顯示器在第一半反半透光學(xué)器件中所成的像的中心在同一條直線(xiàn)上。
文檔編號(hào)G02B27/26GK201886213SQ201020651369
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者劉武強(qiáng) 申請(qǐng)人:劉武強(qiáng)