柱面光柵單向散射系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型的周視，懸浮，且可觸摸的立體顯示系統(tǒng)，尤其涉及一種柱面光柵單向散射系統(tǒng)，屬于立體三維顯示技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]三維立體顯示技術(shù)在一定程度上給觀察者以身臨其境的感受，可以真實(shí)地重現(xiàn)客觀世界的景像，表現(xiàn)圖像的深度感、層次感和真實(shí)性，它的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，如醫(yī)學(xué)、建筑、科學(xué)計(jì)算可視化、影視娛樂、軍事訓(xùn)練、視頻通信等?，F(xiàn)今觀看立體電影時(shí)使用的立體眼鏡，技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但其只有兩幅視差圖，而自由立體顯示器的視差圖也只有9幅，僅能組成八個(gè)視差圖像對，觀察范圍受很大限制。但是人們不再滿足于較小的觀察范圍，以及有距離感和隔閡感的觀察方式，希望得到一種可周視觀看，立體影像懸浮，并且可觸摸的立體顯示系統(tǒng)。現(xiàn)今的3D立體顯示技術(shù)絕大多數(shù)都是不可觸摸式的，即觀察者與立體影像相距一定距離，存在隔閡感，不能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決好現(xiàn)有技術(shù)的問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有目前市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的不足。
[0004]本實(shí)用新型提供了一種柱面光柵單向散射系統(tǒng)，包括投影機(jī)、菲涅爾透鏡組和單向散射屏，所述菲涅爾透鏡組由兩個(gè)相對而設(shè)的菲涅爾透鏡構(gòu)成，所述單向散射屏設(shè)置在兩個(gè)菲涅爾透鏡中間，所述投影機(jī)正對菲涅爾透鏡組設(shè)置。
[0005]優(yōu)選的，上述投影機(jī)發(fā)出的投影光經(jīng)過菲涅爾透鏡組和單向散射屏后形成條狀出
□ tV.Ba。
[0006]優(yōu)選的，上述單向散射屏為柱面光柵。
[0007]優(yōu)選的，上述投影機(jī)為RGB微型投影機(jī)和白光LCOS微型投影機(jī)。
[0008]經(jīng)過驗(yàn)證，本實(shí)用新型提供的柱面光柵單向散射系統(tǒng)可以顯示具有60個(gè)視點(diǎn)的立體圖像，系統(tǒng)角分辨率為6°，顯示分辨率高，立體影像懸浮高度為130mm。具有多個(gè)視點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)360°周視裸眼觀看，且可多人同時(shí)觀察，立體影像懸浮和可觸摸，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，是一種更加全面有效的立體顯示技術(shù)。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)水平方向示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)垂直方向示意圖。
[0011]附圖標(biāo)記:1_投影機(jī)；2_菲涅爾透鏡組；3_單向散射屏；4_條狀出瞳。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0013]本實(shí)用新型提供的柱面光柵單向散射系統(tǒng)，包括投影機(jī)1、菲涅爾透鏡組2和單向散射屏3，菲涅爾透鏡組2由兩個(gè)相對而設(shè)的菲涅爾透鏡構(gòu)成，單向散射屏3設(shè)置在兩個(gè)菲涅爾透鏡中間，投影機(jī)I正對菲涅爾透鏡組2設(shè)置。投影機(jī)I發(fā)出的投影光經(jīng)過菲涅爾透鏡組2和單向散射屏3后形成條狀出瞳4。單向散射屏3為柱面光柵。投影機(jī)I為RGB微型投影機(jī)和白光LCOS微型投影機(jī)。
[0014]本實(shí)用新型提供的柱面光柵單向散射系統(tǒng)中柱面光柵的作用是通過自身的散射效應(yīng)，將投影機(jī)投影物鏡出瞳經(jīng)過菲涅爾透鏡所成的像，在垂直方向上進(jìn)行展開，從而滿足身高在150cm?190cm之間的觀看者的觀看要求，即系統(tǒng)的瞬時(shí)條狀出瞳垂直方向尺寸為400mm。而在水平方向上，柱面光柵對系統(tǒng)的瞬時(shí)條狀出瞳的尺寸不作任何改變。
[0015]—個(gè)點(diǎn)光源經(jīng)過兩片菲涅爾透鏡會(huì)成像于一點(diǎn)，應(yīng)用單向散射屏的意義在于將一個(gè)點(diǎn)在垂直方向上展開成一個(gè)光條，觀看者的眼睛位于這個(gè)光條上任何一點(diǎn)，都可以看到同樣的圖像，這就滿足了不同身高觀看者的觀看要求，在此，選用柱面光柵來實(shí)現(xiàn)單向散射屏。
[0016]投影機(jī)I采用的是微型投影機(jī)，具體為重量I公斤以下的可攜式投影機(jī)，外型與傳統(tǒng)投影機(jī)相似，但重量與體積更為輕薄，亮度約在2001m以下，采用LED或者激光光源。
[0017]微型投影機(jī)主要有兩種:RGB微型投影機(jī)和白光LCOS微型投影機(jī)。RGB微型投影機(jī)是R，G，B三色交替透射出來的，某一時(shí)刻只有一個(gè)顏色的通道打開，R，G，B三個(gè)通道進(jìn)行快速切換，由于視覺暫留，觀察者可看到全彩色的圖像。
[0018]白光LCOS微型投影機(jī)是R，G，B三色同時(shí)透射出來的，三個(gè)顏色通道無需切換，同時(shí)工作。而我們的系統(tǒng)要求孔徑光闌高速旋轉(zhuǎn)，對投影機(jī)進(jìn)行切換，若使用RGB微型投影機(jī)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度到達(dá)一定值時(shí)，就很可能出現(xiàn)圖像三色分離的現(xiàn)象，優(yōu)選的，本系統(tǒng)選擇白光LCOS微型投影機(jī)。
[0019]經(jīng)過驗(yàn)證，本實(shí)用新型提供的柱面光柵單向散射系統(tǒng)可以顯示具有60個(gè)視點(diǎn)的立體圖像，系統(tǒng)角分辨率為6°，顯示分辨率高，立體影像懸浮高度為130mm。具有多個(gè)視點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)360°周視裸眼觀看，且可多人同時(shí)觀察，立體影像懸浮和可觸摸，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，是一種更加全面有效的立體顯示技術(shù)。
[0020]以上所述之【具體實(shí)施方式】為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本實(shí)用新型的具體實(shí)施范圍，本實(shí)用新型的范圍包括并不限于本【具體實(shí)施方式】，凡依照本實(shí)用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柱面光柵單向散射系統(tǒng)，其特征在于:所述柱面光柵單向散射系統(tǒng)包括投影機(jī)(I)、菲涅爾透鏡組(2)和單向散射屏(3)，所述菲涅爾透鏡組(2)由兩個(gè)相對而設(shè)的菲涅爾透鏡構(gòu)成，所述單向散射屏(3)設(shè)置在兩個(gè)菲涅爾透鏡中間，所述投影機(jī)(I)正對菲涅爾透鏡組⑵設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱面光柵單向散射系統(tǒng)，其特征在于:所述投影機(jī)(I)發(fā)出的投影光經(jīng)過菲涅爾透鏡組(2)和單向散射屏(3)后形成條狀出瞳(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱面光柵單向散射系統(tǒng)，其特征在于:所述單向散射屏(3)為柱面光柵。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱面光柵單向散射系統(tǒng)，其特征在于:所述投影機(jī)(I)為RGB微型投影機(jī)和白光LCOS微型投影機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種柱面光柵單向散射系統(tǒng)，包括投影機(jī)(1)、菲涅爾透鏡組(2)和單向散射屏(3)，所述菲涅爾透鏡組(2)由兩個(gè)相對而設(shè)的菲涅爾透鏡構(gòu)成，所述單向散射屏(3)設(shè)置在兩個(gè)菲涅爾透鏡中間，所述投影機(jī)(1)正對菲涅爾透鏡組(2)設(shè)置。投影機(jī)(1)發(fā)出的投影光經(jīng)過菲涅爾透鏡組(2)和單向散射屏(3)后形成條狀出瞳(4)。經(jīng)過驗(yàn)證，本實(shí)用新型提供的柱面光柵單向散射系統(tǒng)可以顯示具有60個(gè)視點(diǎn)的立體圖像，系統(tǒng)角分辨率為6°，顯示分辨率高，立體影像懸浮高度為130mm。具有多個(gè)視點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)360°周視裸眼觀看，且可多人同時(shí)觀察，立體影像懸浮和可觸摸，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，是一種更加全面有效的立體顯示技術(shù)。
【IPC分類】G02B27/22
【公開號】CN204925515
【申請?zhí)枴緾N201520465755
【發(fā)明人】黃舒然
【申請人】黃舒然
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年6月25日