[实用新型]高真度广角立体显示器

说明书

本实用新型涉及立体显示装置。更具体地说，是一种具有高真度的广角立体显示装置。

现有技术中，以电视接收机为代表，在其显示装置上存在如下问题：

1、真实度差、视域小。目前，各类影视节目、图像等，大多数都是采用普通镜头拍摄，视场角不大，这极大地限制了我们的视域。若是为了获得较大的视域，则采用广角镜头(包括鱼眼镜头)进行拍摄，则我们在显示屏上所看到的却是发生严重桶状变形的图像。为了解决这个问题，通常的作法是对图像进行复杂的几何校直，再用平面显示器显示。但如此作法完全不能恢复现场的广角视觉效果。

2、从任何角度观看，普通显示屏中的图像如同一张画，无立体感。为了使显示器产生立体效果，通常的做法是基于时分式单层屏显示方式，即通过开关切换，将有视差的奇偶场信号分时显示在屏幕上，由于视觉暂留，大脑将这两幅图像理解为同时看到，从而形成立体视觉。然而，对于PAL和NTSC制式，场频分别是50Hz和60Hz，通过开关切换将有视差的奇偶场图像分别送入双眼，单眼频率只有25Hz，而人眼对扫描图像显示无闪烁的要求最低频率为48.5Hz。这样，因为立体电视信号频带与普通电视相同，而观众左右眼所获得的画面数分别只有正常观看画面数的一半，闪烁强烈，极易使眼睛疲劳、头脑发昏。这是造成立体电视节目难以普及的根本原因。1993年西安电视台、1996年北京电视台都作过试播，观察者用液晶阀眼镜观看，因为上述原因，试播均告结束。

除此之外，为了达到立体真实感，现有技术中也有各种单视场立体显示器，但其存在的共同问题是：1、被显示的图像一般采用普通镜头拍摄，由于镜头的视场角不大，所以只将现实中正前方的景物拍摄了下来，因此观看时，视线有朝正前方观察才能获得相应的效果，长时间观看无疑会使眼睛疲劳。2、不能产生真实的双目视差，因而立体效果一般。3、结构复杂，使用不便。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种可恢复用广角镜头拍摄的图像的现场真实立体的高真度广角立体显示器。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现；

本实用新型的结构特点是：

本实用新型由显示屏和平凸透镜构成，所述平凸透镜位于显示屏的正前方。

双目视差的产生：由于双眼所处的位置不同，因此，看到的放大后的虚像区域有所不同，但在其重叠的区域内，左、右眼看到的虚像是有差异的。这是由于双眼相对于平凸透镜的位置不同，从而产生不同的折射，结果使左、右眼所看到的同一区域内的图像发生了不同的变形，这样便产生了双目视差，双目视差的大小与被视图像所采用广角镜头的孔径成正比，而双目视差是立体与深度感知中在距离测量方面比较敏感和可靠。

运动视差的产生：若图像是动态的图像，便产生了运动视差，而运动视差是深度感知中最有利的线索。

由于存在上述双目视差和运动视差，再加上图像本身可能具有的大小差异和纹理梯度，因此，我们在平凸透镜的前方观察图像时能产生立体与深度感，并产生如同在现场隔着窗户向窗外瞭望的立体视觉效果。

与已有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型可作为立体观赏器，直接用于对单镜头(特别是采用大孔径、大视场的广角摄影物镜)摄制的电视、照片等平面图象，使之产生逼真的立体观赏效果。若采用的摄影物镜的孔径越大，视场角越大，则产生的双目视差和视野也就越大，立体效果也就越好。简单、易行，可供多人用裸眼同时直接观看。

2、因为通过平凸透镜观看到的是经放大后产生枕状变形的虚像。所以本实用新型通过将平凸透镜放置在平面显示器的前面，直接放大由广角镜头(包括鱼眼镜头)拍摄的具有桶状变形的图象，由于经平凸透镜放大后的虚像又产生枕状变形，这样，便将桶状变形图像还原成为非变形的正常图像。因而可以将使用广角镜头拍摄的图像较为真实地恢复现场实景视觉效果。

3、本实用新型可广泛应用于立体电视、单视场和双视场头盔显示器、视景模拟、立体游戏、立体广告片、立体壁画、虚拟环境设计以及CAD/CAM/CAE等场合的立体观视。

4、本实用新型结构简单、使用方便。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型光路原理图。

图3为本实用新型另一实施例光路原理图。

以下通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。

实施例1：