[发明专利]一种背投影裸眼3D显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及背投影显示系统，具体是一种具有裸眼3D功能的背投影显示系统。

背景技术

目前的3D技术主要有两大类，一类是戴眼镜的，一类是裸眼的。戴眼镜的3D技术又分为主动式和被动式。所谓主动式，主要是眼镜本身是有源的，采用快门的方式切换左右眼图像。所谓被动式是指眼镜本身是无源的，采用滤光技术实现左右眼图像的分离，如偏振立体眼镜、红蓝立体眼镜等。裸眼3D技术由于不用戴眼镜，受到越来越多人们的关注，可能是未来3D显示技术的方向。目前的裸眼3D显示屏主要在平板显示屏上实现，可以采用光屏障式（Barrier）技术、柱状透镜(Lenticular Lens)技术来实现，由于柱状透镜(Lenticular Lens)技术可以更好地利用光能量，因此被更多的应用。

光屏障式技术即是在显示屏的前面放置狭缝式光栅，使左眼的图像只传递到左眼，右眼的图像只传递到右眼，如图1所示。柱状透镜技术则是以柱状透镜取代狭缝光栅，有左右眼图像分离更好，光能量利用率更高等优点，如图2所示。该两项技术同样可以应用到背投影显示屏上，来实现背投影裸眼3D显示。但由于背投影系统本身的特点，如果将光屏障式技术或柱状透镜技术简单移植过来，将会导致系统臃肿，安装不便等问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种系统简单，安装方便的背投影裸眼3D显示系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种背投影裸眼3D显示系统，包括投影机、投影屏幕，其中：所述投影屏幕与投影机之间靠近投影屏幕的内侧设有用于将投影机投射的左眼和右眼图像分别折射向左眼方向和右眼方向的光栅板。

作为改进之一：所述光栅板上设有用于将左眼图像和右眼图像分别折射向左眼方向和右眼方向的凹凸纹路。

作为改进之二：在所述光栅板与投影机之间还设置有菲涅耳透镜，该菲涅尔透镜更贴近于光栅板和投影屏幕。

作为改进之三：所述光栅板上的凹凸纹路是竖直方向延伸的。

与现有技术相比，有益效果是： 本发明在背投影系统的投影机和投影屏幕之间设置光栅板，可以简单有效的实现左右眼图像的分离，而且安装方便。

 

附图说明

图1，图2是现有背投影显示系统的原理示意图；

图3，图4是本发明具体实施方式的原理示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

通常的背投影系统构成如图1所示，投影机11把图像投射在屏幕12上。为了提高屏幕12上图像亮度的均匀性，也可以在屏幕12的前面设置菲涅耳透镜13，菲涅耳透镜13的作用是将投影光线准直，使投影光线可以接近垂直地投射在屏幕12上，如图2。

本实施方式的背投影裸眼3D显示系统的结构则如图3所示，其包括投影机21和投影屏幕22，其中：在投影屏幕与投影机之间靠近投影屏幕的内侧设有用于将投影机投射的左眼和右眼图像分别折射向左眼方向和右眼方向的光栅板23。光栅板23上设有用于将左眼图像和右眼图像分别折射向左眼方向和右眼方向的凹凸纹路。

投影机21依据不同的列分别显示左眼图像和右眼图像，一般采取左眼图像和右眼图像采取隔列显示，即一列显示左眼的图像，一列显示右眼的图像。在光栅板上对应于不同的左眼图像或右眼图像设置不同角度的倾斜面，用以将对应的左眼图像或右眼图像分别折射到左眼的方向或右眼的方向。这些不同角度的倾斜面的倾斜角度可以利用光楔偏折光线的角度计算公式根据入射光的方向和左眼图像或右眼图像的折射方向轻易的计算出来。这些不同角度的倾斜面互相交错排列在光栅板23上即形成了凹凸条纹。

由于人类的左右眼通常是水平排列的，因此，光栅板23上的倾斜面或凹凸纹路通常是竖直方向延伸的。

如果在背投影系统中安装有准直投影光线的菲涅耳透镜24，则光栅板23可以安装在菲涅尔透镜与投影屏幕之间。光栅板与菲涅耳透镜相配合能使折射的左右图像和右眼图像的光线更趋合理，屏幕上图像观看效果更佳，光栅板的设计更具有周期性。增加光栅板23的制造工艺性，如图4。

总而言之，本发明利用背投影系统的结构和投影原理，在菲涅耳透镜24与显示屏幕之间设置3D光栅板23，将位于不同列上的左右眼图像分别向左右眼的方向折射，从而实现左右眼图像的分离，实现裸眼3D显示。因此整个系统较为简单，而且对现有背投影系统的结构的改动不大，安装方便。