[发明专利]基于多投影阵列和多层液晶复合调制的三维显示装置和方法

权利要求书

1.一种基于多投影阵列和多层液晶复合调制的三维显示装置，其特征在于，包括沿光路依次布置的多投影阵列、柱面透镜阵列、漫射屏、液晶显示层阵列，以及与所述多投影阵列和液晶显示层阵列连接的控制器。

2.如权利要求1所述的基于多投影阵列和多层液晶复合调制的三维显示装置，其特征在于，所述多投影阵列包括多层等间隔排布在同一竖直面上的多台投影仪。

3.如权利要求1所述的基于多投影阵列和多层液晶复合调制的三维显示装置，其特征在于，所述的柱面透镜阵列由多个柱面透镜单元拼接而成。

4.如权利要求3所述的基于多投影阵列和多层液晶复合调制的三维显示装置，其特征在于，所述的液晶显示层阵列包括至少两层液晶显示层。

5.如权利要求4所述的基于多投影阵列和多层液晶复合调制的三维显示装置，其特征在于，所述的液晶显示层为2～5层。

6.如权利要求1所述的基于多投影阵列和多层液晶复合调制的三维显示装置，其特征在于，所述的漫射屏采用由透光材料和精细颗粒构成的光漫射材料或为断电状态的聚合物分散液晶平板。

7.一种基于权利要求1～6任一项所述三维显示装置的三维显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）确定所要显示的三维信息的空间成像位置；

2）根据空间成像位置和观察视点位置，确定漫射屏上对应点的像素信息和各层液晶显示层对应的像素信息；

3）根据步骤2）中漫射屏上对应点的像素信息反推，确定每台投影仪的投影图像信息；

4）将步骤2）中各层液晶显示层对应的像素信息组合成图像并分别送入对应的液晶显示层，每层液晶显示层内的合成图像与步骤3）中投影图像信息共同组成三维显示的图像源；

5）每台投影仪发出的投影图像信息经柱面透镜阵列聚焦至漫射屏，由漫射屏漫射并经多层液晶显示层调制，然后在所述的空间成像位置成像为三维图像。

8.如权利要求7所述的基于多投影阵列和多层液晶复合调制的三维显示方法，其特征在于，所述步骤2）包括：

a）对所要显示的三维信息进行三维立体空间描述；

b）从观察视点位置追迹光路通过所述的空间成像位置到达各层液晶显示层和漫射屏，确定漫射屏上像素点对应的像素信息和每层液晶显示层对应的像素信息；

c）遍历所有观察视点位置完成光路追迹，计算漫射屏所有点的像素信息和每层液晶显示层的所有像素信息。