[发明专利]一种正投影式三维显示装置及三维显示系统

权利要求书

1.一种正投影式三维显示装置，其特征在于，包括：

透镜阵列，所述透镜阵列允许第一方向的偏振光透过，所述透镜阵列对第二方向的偏振光进行折射；

幕布，位于所述透镜阵列的一侧，所述幕布用于显示单元图像阵列，投影仪投射的所述单元图像阵列完全覆盖所述幕布；

波片，位于所述透镜阵列及幕布之间，且所述波片位于所述透镜阵列的出光侧，所述波片的光轴与所述第一方向的夹角为45°，且所述波片为四分之一波片；

投影仪，位于所述透镜阵列的另一侧，向所述幕布投射所述单元图像阵列；

其中，当所述第二方向的偏振光穿过所述透镜阵列时，形成三维图像，所述三维图像及投影仪位于所述透镜阵列的同一侧；

所述投影仪投射的偏振光的偏振方向为第一方向，所述第一方向垂直于所述第二方向；当所述投影仪投射的偏振光穿过所述透镜阵列到达所述波片时，所述波片将第一方向的偏振光转换成圆偏振光；所述圆偏振光在所述幕布上进行散射，形成单元图像阵列；所述幕布散射的圆偏振光透过所述波片后，所述圆偏振光转换成第二方向的偏振光，所述透镜阵列将所述第二方向的偏振光折射形成三维图像；

所述三维图像上的A点坐标为O(x,y,z)，所述A点坐标在(m，n)个透镜后成像点A’的坐标为其中(m，n)为所述透镜的序号，p为所述透镜的宽度，g为所述幕布和所述透镜阵列的间距；将所述A点的亮度值赋予其坐标对应的显示单元，并根据透镜集成成像原理对虚拟三维图像上所有的物点和所有的透镜进行对应。

2.根据权利要求1所述的正投影式三维显示装置，其特征在于，所述透镜阵列包括：

相对设置的第一基板及第二基板；

第一导电层，位于所述第一基板靠近所述第二基板的表面上；

第二导电层，位于所述第二基板靠近所述第一基板的表面上；

第一取向层，位于所述第一导电层靠近所述第二导电层的表面上；

第二取向层，位于所述第二导电层靠近所述第一导电层的表面上；

液晶层，位于所述第一取向层及第二导电层之间。

3.根据权利要求2所述的正投影式三维显示装置，其特征在于：所述第一取向层及第二取向层的取向方向为第二方向。

4.根据权利要求2所述的正投影式三维显示装置，其特征在于：所述第一导电层包括多个圆孔。

5.一种三维显示系统，其特征在于，包括：

处理单元，用于形成单元图像阵列；

透镜阵列，允许第一方向的偏振光透过，所述透镜阵列对第二方向的偏振光进行折射；

波片，用于转换偏振光的偏振方向，且所述波片位于所述透镜阵列的出光侧，所述波片的光轴与所述第一方向的夹角为45°，且所述波片为四分之一波片；

幕布，用于显示单元图像阵列，投影仪投射的所述单元图像阵列完全覆盖所述幕布；

投影仪，连接所述处理单元，所述投影仪用于投射所述单元图像阵列，并产生第一方向的偏振光；所述投影仪投射的偏振光的偏振方向为第一方向，所述第一方向垂直于所述第二方向；当所述投影仪投射的偏振光穿过所述透镜阵列到达所述波片时，所述波片将第一方向的偏振光转换成圆偏振光；所述圆偏振光在所述幕布上进行散射，形成单元图像阵列；所述幕布散射的圆偏振光透过所述波片后，所述圆偏振光转换成第二方向的偏振光，所述透镜阵列将所述第二方向的偏振光折射形成三维图像；当所述第二方向的偏振光透过所述透镜阵列后，形成三维图像，所述三维图像及投影仪位于所述透镜阵列的同一侧；

所述三维图像上的A点坐标为O(x,y,z)，所述A点坐标在(m，n)个透镜后成像点A’的坐标为其中(m，n)为所述透镜的序号，p为所述透镜的宽度，g为所述幕布和所述透镜阵列的间距；将所述A点的亮度值赋予其坐标对应的显示单元，并根据透镜集成成像原理对虚拟三维图像上所有的物点和所有的透镜进行对应。