[发明专利]一种基于投影阵列的曲面透射式3D光场显示系统

说明书

本发明涉及一种基于投影阵列的曲面透射式3D光场显示系统，包括投影阵列、曲面反射镜和屏幕，所述投影阵列包括若干个安装于圆弧段支架上的投影仪，所述曲面反射镜设置于所述投影阵列的光路上，所述投影仪发出的光线经过所述曲面反射镜反射至所述屏幕处，并透射至所述屏幕的另一面投影生成三维图像。本发明的曲面透射式3D光场显示系统通过在所述投影阵列的光路上设置曲面反射镜，将投影仪发出的光线经反射至屏幕处，并透射至屏幕的另一面投影生成三维图像，增加了投射距离，在不增加占地面积的情况下，扩展显示系统的幅面，充分利用了立体空间，体积小，便于携带和使用。

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，特别涉及一种基于投影阵列的曲面透射式3D光场显示系统。

背景技术

在3D显示系统中，3D显示可分为两大类；双目视差3D显示和真3D显示。其中，真3D显示是指更全面地调用人眼立体视觉特性，真实地还原人眼观察自然三维场景时的观感，因此这类技术的要点在于通过可行的光学方式，在空间中对显示内容进行真实成像。

目前，基于投影阵列的3D光场显示技术是目前较为成熟的真3D显示技术。其中，投影仪阵列以一定的弧度排列，并投影到屏幕的一定区域内。不同位置的投影仪投影该方向的视场图像，图像在屏幕处融合，图像光场在屏幕处被全息扩散膜垂直扩散，从而使不同距离的观看者皆能正确观察到三维图像。因此，基于投影阵列的3D光场显示系统由投影仪圆弧排列提供水平视场对，全息扩散膜补充垂直信息。

根据观察者的观察位置，可将3D光场显示系统分为透射式和反射式。观察者和投影仪阵列分别位于屏幕的不同侧为透射式；观察者和投影仪阵列分别位于屏幕的同一侧为反射式。其中，透射式布局的图像更为明亮，可适应亮度较高的场所，如室外；而反射式布局图像背景更清晰，亮度相对较暗。

现有3D光场显示系统的幅面受投影仪的投射比(投影距离与画面宽度的比值)限制，由于需要保证图像质量，小投射比比较困难。若需要较大的幅面，则需要较大的投射距离，这样将会导致3D光场显示系统的占地空间较大。

因此，现有技术有待发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种基于投影阵列的曲面透射式3D光场显示系统，旨在解决现有投影占用空间大或者投影幅面小的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种基于投影阵列的曲面透射式3D光场显示系统，包括投影阵列、曲面反射镜和屏幕，所述投影阵列包括若干个安装于圆弧段支架上的投影仪，所述曲面反射镜设置于所述投影阵列的光路上，所述投影仪发出的光线经过所述曲面反射镜反射至所述屏幕处，并透射至所述屏幕的另一面投影生成三维图像。

进一步地，所述曲面反射镜采用凸面镜或者凹面镜。

进一步地，所述曲面反射镜采用凹面镜时，所述投影仪处于所述凹面镜的焦点范围内。

进一步地，所述凹面镜的曲率半径大于所述投影仪到所述凹面镜的距离的2倍。

进一步地，所述凹面镜的曲率中心位于所述投影仪的上方。

进一步地，所述凹面镜为柱凹面镜或者球凹面镜。

进一步地，相邻所述投影仪沿着所述圆弧段支架中心间隔1°到2°。

进一步地，所述投影仪沿着所述曲面反射镜的中心线左右对称。

进一步地，所述屏幕上设置有全息扩散膜。

进一步地，还包括安装柜，所述投影阵列、曲面反射镜安装于所述安装柜内，所述屏幕安装于所述安装柜表面。

本发明技术方案具有的有益效果：