[发明专利]一种3D光场显示系统和方法

权利要求书

1.一种3D光场显示系统，其特征在于，包括：投影仪阵列、扩散膜和微透镜阵列；

所述投影仪阵列、所述扩散膜和所述微透镜阵列之间相互平行，所述投影仪阵列和所述微透镜阵列位于所述扩散膜的两侧；

所述投影仪阵列与所述扩散膜之间具有第一间距，所述扩散膜与所述微透镜阵列之间具有第二间距；

所述投影仪阵列包括至少两个投影仪，所述扩散膜中每一扩散点的扩散区域为圆锥体；所述微透镜阵列包括多个微透镜；

其中，所述第二间距为：

其中，p₂为微透镜的直径，α为扩散膜的扩散角度，θ为最大夹角，所述最大夹角为投影仪中同一像素点发出的光线经过出射透镜的两个边缘点折射后的光线之间的夹角，且两个边缘点之间的连线通过出射透镜的中心。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一间距为：

其中，p₁为投影仪的出射透镜的直径；θ为最大夹角，所述最大夹角为投影仪中同一像素点发出的光线经过出射透镜的两个边缘点折射后的光线之间的夹角，且两个边缘点之间的连线通过出射透镜的中心。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微透镜阵列的排布方式包括矩阵式排布或者蜂窝式排布。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微透镜为聚光式透镜。

5.一种3D光场显示方法，其特征在于，包括：

将原始图像通过投影仪阵列投射到扩散膜上，其中，投影仪阵列包括至少两个投影仪，每一投影仪在所述扩散膜投射一幅原始图像；

保持所述投影仪阵列与所述扩散膜之间的距离为第一间距，通过所述扩散膜将每一原始图像中的光线进行扩散；

将扩散后的光线通过微透镜阵列重构成3D图像，并保持所述微透镜阵列与所述扩散膜之间的距离为第二间距；

在距离所述微透镜阵列的第三间距处接收所述3D图像，所述第三间距为：

其中，g为第二间距，f为微透镜的焦距；

其中，所述第二间距为：

其中，p₂为微透镜的直径，α为扩散膜的扩散角度，θ为最大夹角，所述最大夹角为投影仪中同一像素点发出的光线经过出射透镜的两个边缘点折射后的光线之间的夹角，且两个边缘点之间的连线通过出射透镜的中心。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一间距为：

其中，p₁为投影仪的出射透镜的直径；θ为最大夹角，所述最大夹角为投影仪中同一像素点发出的光线经过出射透镜的两个边缘点折射后的光线之间的夹角，且两个边缘点之间的连线通过出射透镜的中心。