[发明专利]一种用于投影光场立体显示的一维逆反射片

说明书

投影光场立体显示中，一维逆反射片到投影机的距离发生变化时，其一维逆反射效果会发生恶化。为解决这一问题，本发明提出了一种用于投影光场立体显示的一维逆反射片。该用于投影光场立体显示的一维逆反射片由第一柱透镜光栅、狭缝光栅、第二柱透镜光栅及漫反射层构成。第一柱透镜光栅构成第一逆反射结构。第二柱透镜光栅及漫反射层构成第二逆反射结构。该一维逆反射片利用狭缝光栅对光束的约束作用配合复合逆反射结构可优化一维逆反射效果，从而最终使得在投影机距离较近条件下本一维逆反射片仍然具有较好的逆反射效果。

技术领域

本发明属于投影光场立体显示技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于投影光场立体显示的一维逆反射片。

背景技术

通常投影光场立体显示由平行排列的投影机阵列及一维逆反射幕布耦合而成。一维逆反射幕布能够在水平方向将光线反射回投影机所在位置，从而构建立体显示光场。一维逆反射片的法线方向一致且不与图像平面的法线平行的非共轴投影立体显示（CN202111519354.3）使得投影光场立体显示的实用性进一步加强。然而，非共轴投影立体显示中，各个逆反射片到投影机的距离并不相等。而传统一维逆反射片常由柱透镜光栅与漫反射层构成，由高斯成像公式，在投影机距离柱透镜光栅物距不同的情况下，其光线在漫反射层上形成的条纹宽度不同，投影机距离柱透镜光栅的物距越近，则其条纹宽度越宽。而较宽的条纹将恶化一维逆反射效果。因此，这使得由柱透镜光栅与漫反射层构成的传统一维逆反射片不再实用。为解决传统一维逆反射片到投影机的距离发生变化，而其一维逆反射效果恶化的问题，本发明提出了一种用于投影光场立体显示的一维逆反射片。该一维逆反射片利用光阑对光束的约束作用配合复合逆反射结构进一步优化一维逆反射效果，从而最终使得在投影机距离较近条件下本一维逆反射片仍然具有较好的逆反射效果。

发明内容

为解决传统一维逆反射片随投影机距离变化，而其一维逆反射效果恶化的问题，本发明提出了一种用于投影光场立体显示的一维逆反射片。

该用于投影光场立体显示的一维逆反射片由第一柱透镜光栅、狭缝光栅、第二柱透镜光栅及漫反射层构成。

第一柱透镜光栅、第二柱透镜光栅及漫反射层前后依次放置。狭缝光栅放置于漫反射层之前。第一柱透镜光栅中各柱透镜的排列方向与狭缝光栅中各狭缝的排列方向平行，且与第二柱透镜光栅中各柱透镜排列方向平行。

第一柱透镜光栅中各柱透镜顶点到第二柱透镜光栅中各柱透镜顶点的距离大于第一柱透镜光栅焦距，第二柱透镜光栅中各柱透镜顶点到漫反射层的距离大于等于第二柱透镜光栅焦距。

狭缝光栅上各狭缝宽度小于第一柱透镜光栅节距或第二柱透镜光栅节距。

优选的，狭缝光栅放置于第一柱透镜光栅和第二柱透镜光栅之间，且第一柱透镜光栅中各柱透镜顶点到狭缝光栅的距离等于第一柱透镜光栅焦距，狭缝光栅上各狭缝宽度小于第二柱透镜光栅节距。

可选的，若第一柱透镜光栅中各柱透镜顶点到第二柱透镜光栅中各柱透镜顶点的距离小于等于第一柱透镜光栅焦距，第二柱透镜光栅中各柱透镜顶点到漫反射层的距离小于第二柱透镜光栅焦距。

本发明改善一维逆反射性能的原理为：

1、第一柱透镜光栅构成第一逆反射结构。

狭缝光栅放置于第一柱透镜光栅和第二柱透镜光栅之间，且第一柱透镜光栅中各柱透镜顶点到狭缝光栅的距离等于第一柱透镜光栅焦距时，投影机发射的光线经第一柱透镜光栅后照射于狭缝光栅上。因本发明应用于投影光场立体显示，投影机到第一柱透镜光栅的距离远大于第一柱透镜光栅焦距，故投影机发射的光线经第一柱透镜光栅中各个柱透镜后于狭缝光栅所在平面位置处汇聚形成条纹。根据光路可逆原理，该条纹若发生漫反射且其宽度趋近于0，则其漫反射光线可由第一柱透镜光栅投射至投影机所在位置。