[发明专利]一种裸眼立体显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示领域，尤其涉及一种裸眼立体显示装置。

背景技术

三维显示技术受到了国内外的广泛关注，从早期的立体电影到近期出现的立体电视、立体显示器等，都体现了人类对立体视觉的追求。按照工作原理，现有的三维显示技术可以分为全息显示、体三维显示和视差立体显示三大类。

在 1948 年，为了提高电子显微镜的分辨本领，英籍匈牙利物理学家D.Gabor 提出了全息原理，并开始了全息照相的研究工作。但由于汞灯光源的相干性较差，使全息图的质量受到很大的影响。这方面的工作直到 1960 年激光发明后才有突破性的进展。根据全息学的基本原理，全息技术可分为记录和再现两个相对独立的环节。

它是用干涉和衍射原理记录并再现物体真实3D图像的手段。它利用干涉 原理将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，形成“全息图”，全息图中包含了物光波前的振幅及位相信息。当用相干光源照射全息图时，基于衍射原理重现原始物光波，从而形成原物体逼真三维图像。

从发展过程来看，全息技术基本上可分为四代。第一代全息技术采用汞灯 作为光源进行同轴记录。第二代全息技术采用激光作为记录和再现光源，并产 生了离轴全息技术。第三代则是激光记录、白光再现的全息技术。第四代，用白光记录和白光再现全息图，这是全息技术发展的终极目标，但目前还无法实 现。在记录材料方面，传统光学全息记录材料记录的全息图，后续处理十分繁琐。近年来随着技术的发展，新的全息记录材料虽然避免了传统全息记录中复杂的后续处理，但是仍然难以对记录对象进行精确的定量分析，从而限制了全息技术的实际应用。

近年来，随着计算机技术的发展和高分辨率电荷耦合成像器件(Charge Couple Device，CCD)的出现，数字全息技术得到迅速发展。与传统全息不同的是，数字全息用CCD代替普通全息记录材料记录全息图，用计算机模拟取 代光学衍射来实现物体再现，实现了全息图记录、存储、处理和再现过程的数字化。全息技术能提供更多的、成百上千的视图，带来如真实世界般的全视角感受，被认为是立体显示技术的最终解决方案。但现在全息技术仍然有其缺点：一是数字全息采用 CCD 记录相干光波，分辨率与全息干板是无法相提并论的，因此全息图分辨率难以达到很高的水平，从而影响图像清晰度；二是图像的色 散问题使得难以做出一幅全彩色的立体图像；三是由于大量的像素点和庞大的数据处理量需求，无法实现实时显示；四是受空间调制器带宽积所限，全息技术再现的立体影像尺寸和观看范围还不够理想。因此全息技术暂时还无法成熟的应用于大规模实践当中。

而基于视差原理的立体显示技术及体三维显示技术是现有比较成熟的三维显示技术。但上述两种立体显示技术都存在无法同时实现360°周视观看、图像悬浮以及具备良好人机交互性。

因此，现有技术还有待发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种裸眼立体显示装置，旨在解决现有三维显示器无法同时实现360°周视观看、图像悬浮以及具备良好人机交互性的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种裸眼立体显示装置，包括定向屏、投影机及旋转电机，其中，所述定向屏由菲涅尔透镜和光栅组成，所述投影机正对定向屏投射图像，旋转电机驱动定向屏绕定向屏外一垂直旋转轴进行旋转，所述定向屏倾斜放置使图像画面形成负视差。

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述定向屏前设置一防护玻璃。

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述倾斜放置的定向屏与所述垂直旋转轴形成一60度的锐角夹角。

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述立体显示装置还包括一光阑，所述光阑与定向屏同步旋转以遮挡非正对定向屏投影机投射的图像。

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述定向屏设置为多个，多个定向屏绕旋转轴围成一圈，由旋转电机驱动绕所述旋转轴进行旋转。

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述定向屏设置为4个。

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述旋转电机的转速为360转/每分钟。

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述投影机为白光微型投影机。

有益效果：本发明提供的裸眼立体显示装置，一方面通过将定向屏倾斜设置，使图像画面形成负视差，在定向屏前方形成图像，实现了图像悬浮可触摸，实现良好的人机互动性。并且可以由定向屏提供多组视差图，较好的还原物体原貌，另一方面则由旋转电机带动定向屏旋转实现了图像画面的可周视化，使多人同时观看。