[发明专利]一种静态立体幻灯装置

说明书

本发明提出了一种静态立体幻灯装置。该静态立体幻灯装置由第一柱透镜光栅、散射层、第二柱透镜光栅、反射镜以及多个聚焦透镜、多张胶片和多个灯箱组成。所述灯箱内含光源，能点亮其表面放置的与之对应的所述胶片，每张所述胶片上印制有一幅视差图像。所述聚焦透镜可将与之对应的所述胶片进行投射，并经所述反射镜成像于所述第二柱透镜光栅附近。所述第二柱透镜光栅、所述散射层及所述第一柱透镜光栅可将胶片上的视差图像投射到空间中指定方向，从而汇聚成视点。当人眼分处于不同视点位置时，可以分别看到与之对应的视差图像，从而实现立体视觉。该静态立体幻灯装置由于光栅等元件可以重复使用，运行成本低于传统模式，同时操作更加简便。

技术领域

本发明涉及显示技术，更具体地说，本发明涉及3D立体显示技术。

背景技术

3D显示技术是可以实现立体场景真实再现的一种显示技术，其可以为人眼分别提供不同的视差图像，从而使人产生立体视觉。通常静态立体显示由光栅和印制的立体视差合成图像构成。通过精确耦合，立体视差合成图像粘贴固定于光栅之上，其像素与光栅对应，并被投射到指定的方向，从而形成视点。即是当人眼分别处于不同视点时，左右眼可以分别看到不同的视差图像，从而产生立体视觉。相对于动态显示，静态显示其成本更低，且更容易实现大尺寸显示。如宣传用的桁架等，其造价远低于同尺寸的LED显示屏。但传统的静态立体显示在大尺寸显示时，受到打印机尺寸或喷绘机分辨率限制，因此在幅面尺寸和像素精细度上均受到限制。此外由于立体视差合成图像还需要与光栅进行精密耦合，因此无法方便制备。最后，由于光栅和印制立体视差合成图像粘贴在一起，其通常无法重复使用。因此，静态立体显示需要一种新的解决方案。

发明内容

本发明提出了一种静态立体幻灯装置。附图1为该静态立体幻灯装置的结构原理图。该静态立体幻灯装置由第一柱透镜光栅、散射层、第二柱透镜光栅、反射镜以及多个聚焦透镜、多张胶片和多个灯箱组成。所述第一柱透镜光栅、所述散射层、所述第二柱透镜光栅前后依次放置，所述灯箱、所述胶片与所述聚焦透镜一一对应，形成组合，放置于靠近所述第二柱透镜光栅一侧。所述灯箱内含光源，能点亮其表面放置的与之对应的所述胶片，每张所述胶片上印制有一幅视差图像。所述聚焦透镜可将与之对应的所述胶片进行投射，并经所述反射镜成像于所述第二柱透镜光栅附近。所述第二柱透镜光栅可将所述聚焦透镜投射来的成像光束聚焦后形成条纹，并投射于所述散射层处。所述散射层可对所述第二柱透镜光栅形成的条纹进行散射。所述第一柱透镜光栅可将该条纹再次投射到空间中指定方向，从而汇聚成视点。

由于该静态立体幻灯装置中，多个所述灯箱、所述胶片与所述聚焦透镜形成的组合分处于不同的水平空间位置，则其光线透过第二柱透镜光栅时，其成像光束在散射层上形成条纹的水平空间位置不同。因此，第一柱透镜光栅可以将来自于不同所述胶片的视差图像投射并汇聚到不同的视点位置。当人眼分处于不同视点位置时，可以分别看到与之对应的视差图像，从而实现立体视觉。

设该静态立体幻灯装置第一柱透镜光栅的焦距为f₁，第二柱透镜光栅的焦距为f₂，视点到第一柱透镜光栅的距离为l₁，第一柱透镜光栅到散射层的距离为l₂，散射层到第二柱透镜光栅的距离为l₃，第二柱透镜光栅到聚焦透镜在反射镜中所成的像的距离为l₄，视点间距为d₁，聚焦透镜间距为d₂。优选地，上述参数应满足：，，。

可选地，第一柱透镜光栅和第二柱透镜光栅之一可由狭缝光栅替代。