[发明专利]基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置，属于三维显示领域.。可以广泛应用在娱乐、科学研究、医疗、军事、教育等诸多领域。 

背景技术

三维显示装置在在娱乐、科学研究、医疗、军事、教育等诸多领域得到广泛的应用。现有的裸眼三维显示的系统大多是平面屏幕显示，另外系统受到透射板面以及显示屏幕的尺寸显示不易于做大尺寸大场景的三维显示系统；现有的商用裸眼三维显示的技术呈现出的视差图数目较少以及平面屏自身的形状所限，观察范围有限，无法实现周视的三维显示，而现有的周视三维显示装置含有高速的旋转机构导致系统复杂，而且往往显示系统和显示的三维物体之间有遮挡和背景的关系，无法给别人身临其境的感觉。本发明提供的显示装置基于多投影机和反射式散射屏幕，在显示过程中，系统不进行扫描，没有高速旋转的机构，根据不同的实施案例，所显示的三维物体可以让用户进行周视裸眼观看，显示的三维物体可以悬浮在系统上，没有显示系统的遮挡，可进行触摸交互，真实感强，也可以搭建系统适合在家庭中或者是影院中进行三维物体的呈现和观看，采用单面的反射散射屏幕，成本低，易于安装装调，反射效率高光能利用率高，装置不受传统的裸眼三维显示系统中透镜的尺寸限制，易于做大尺寸大场景的三维显示系统。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的裸眼三维显示装置含有高速的旋转机构导致系统复杂以及系统与物体之间有遮挡和背景，提供基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置。 

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。 

基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置，包括：反射式散射屏幕与多个投影装置； 

连接关系：多个投影装置在空间上并排排列，多个投影装置同时投影到反 射式散射屏幕； 

所述的反射式散射屏幕的工作表面是在基底表面上形成微结构阵列，阵列单元由两个互成直角的反射表面构成，水平平面剖面为直角反射面，且阵列单元的特征尺寸小于投影装置的一个像素，反射式散射屏幕保证投影装置的出瞳形成一个条状出瞳； 

工作过程：反射散射屏幕在水平和竖直方向呈现出不同的散射特性，将投影装置的出瞳形成一个条状出瞳，在装置工作时候，多个投影装置固定不动，图像投影到反射散射屏幕上，在空间形成了连续的条状出瞳形成一个大范围的可见区域，相应的投影装置针对条状出瞳的位置进行图像的渲染，人眼看到来自不同的投影装置显示的图像，形成三维显示效果。 

装置包括以下两种： 

壹、基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置，包括：投影装置，反射散射屏幕； 

连接关系：多个投影装置在空间绕装置的中轴线排列一周，反射散射屏幕基底表面呈轮胎状，且轮胎的中轴线和本装置的中轴线重合；反射散射屏幕基底表面绕中心轴旋转对称，竖直切面的反射面能够将投影装置的出瞳成像在竖直方向高于投影装置的位置；反射散射屏幕表面形成微结构阵列，所形成的微结构单元由两个互成直角的反射表面构成，水平剖面为直角反射面，且微结构单元的特征尺寸小于投影装置的一个像素，反射式散射屏幕保证投影装置的出瞳形成一个条状出瞳。 

贰、基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置，包括：投影装置，反射散射屏幕； 

连接关系：多个投影装置在空间排列成一排，反射散射屏幕固定的位置使得投影装置投影的图像能够反射进入人眼；反射散射屏幕表面形成微结构阵列，所形成的微结构单元由两个互成直角的反射表面构成，特征在于水平剖面为直角反射面，且微结构单元的特征尺寸小于投影装置的一个像素，反射式散射屏幕保证一个投影装置的出瞳形成一个条状出瞳。 

有益效果 

1、本发明的基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置，利用了反射式散射屏幕上特殊的微结构表面，使得人的左右眼的图像来自不同的图像源 形成的带状的观察区域中，这样使得左右眼分别看到不同的图像，可以通过人脑合成出三维图像。 

2、本发明的基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置，利用了反射式散射屏幕上特殊的微结构表面和基底表面的任意性，装置在工作过程中不需要进行旋转和图像高速刷新，发明的装置实现方便容易，系统工作更加稳定。 

3、本发明的基于反射式散射屏幕的非扫描式裸眼三维显示装置，可靠性高，通过反射式散射屏幕的基底表面的设计可以使所显示的三维物体周视裸眼观看，显示的三维物体可以悬浮在系统上，没有显示系统的遮挡，可进行触摸交互，真实感强。 

附图说明