[发明专利]基于柱透镜光栅的三维显示系统

说明书

本发明实施例提供一种基于柱透镜光栅的三维显示系统，包括投影仪阵列、柱透镜光栅和垂直扩散膜，所述投影仪阵列包括多个投影仪；所述多个投影仪，用于向所述柱透镜光栅投射影像；所述柱透镜光栅，用于提供具有立体效果的光场；所述垂直扩散膜，用于将所述具有立体效果的光场中的光线扩散，以形成三维影像。本发明实施例提供的基于柱透镜光栅的三维显示系统，通过设置投影仪阵列包括多个投影仪，能够在视点增多的情况下，相较于现有技术，具有更高的分辨率和更宽的观看视角，解决了现有技术中存在的视点数目和分辨率形成相互制约的关系，能够显示更好效果的3D影像。

技术领域

本发明实施例涉及光学显示领域，更具体地，涉及一种基于柱透镜光栅的三维显示系统。

背景技术

目前，裸眼3D显示已成为显示行业的主流发展趋势，其中基于柱镜光栅的裸眼3D显示方式因其具有结构简单，成本低等优势，成为裸眼3D商用化程度最高的显示方式。为了提高显示的效果，有很多研究工作围绕这种裸眼3D方式展开。

图1为现有技术中的基于柱镜光栅和液晶显示屏组成的裸眼3D显示技术的原理图，如图1所示，柱透镜光栅起到控制光线的作用，它能将2D液晶显示屏上像素发出的光偏折到空间中不同的位置。图中的4个视点指的是在空间中不同位置分别看到的三维物体的不同侧面信息。例如采集一个三维模型的4个不同侧面信息，然后将4个不同侧面信息合成一张图像，这张图像包含了4个视点的信息，因此每个视点的分辨率下降了1/4，合成图像的规则如图1中像素排布所示。

将合成的图像在柱透镜光栅后方显示，经过柱透镜的控光作用，合成图像中不同视点的像素将会在空间中分别形成4个构建出的视点，也就是说观看者在空间中一定范围内能观看到4个不同侧面信息的图像。这个范围由柱透镜光栅的节距p和2D液晶显示屏与柱透镜光栅的距离g决定，观看角度两相邻视点的间距其中W_p为液晶显示屏上像素的尺寸，L为观看距离，为了能使左右眼分别接受到不同视点的信息，需使T≤65mm(人眼瞳距)。

根据这种显示原理设计的裸眼3D显示设备，会使视点数目和分辨率形成相互制约的关系，并且显示的视角很小。在裸眼3D显示中，视点数目越多显示的3D像效果越好，但是随着视点的增多，分辨率会下降，例如视点数目为Q，则显示的分辨率下降为1/Q。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于柱透镜光栅的三维显示系统。

本发明实施例提供一种基于柱透镜光栅的三维显示系统，包括投影仪阵列、柱透镜光栅和垂直扩散膜，所述投影仪阵列包括多个投影仪；所述多个投影仪，用于向所述柱透镜光栅投射影像；所述柱透镜光栅，用于基于多个投影仪投射的影像提供具有立体效果的光场；所述垂直扩散膜，用于将所述具有立体效果的光场中的光线扩散，以形成三维影像。

本发明实施例提供的基于柱透镜光栅的三维显示系统，通过设置投影仪阵列包括多个投影仪，能够在视点增多的情况下，相较于现有技术，具有更高的分辨率和更宽的观看视角，解决了现有技术中存在的视点数目和分辨率形成相互制约的关系，能够显示更好效果的3D影像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的基于柱镜光栅和液晶显示屏组成的裸眼3D显示技术的原理图；

图2为本发明基于柱透镜光栅的三维显示系统实施例的结构示意图；

图3为本发明实施例中的来自投影仪的影像的光穿过垂直扩散膜扩散的原理图；

图4为本发明实施例中的三维影像显示原理图；

其中，