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一种扩大现有三维立体显示技术适用范围的方法

阅读:640发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种扩大现有三维立体显示技术适用范围的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种扩大一类三维立体显示技术适用范围的方法。能够通过此种方法扩大适用范围的一类三维立体显示技术(以下简称此类技术),都是以二维显示设备生成的二维原始图像为 基础 ,将二维原始图像发出的光经过一系列物理或者化学变化,形成三维立体图像的一类技术。本方法通过对二维原始图像所发出的光加以控制,使二维原始图像中相互相邻的足够小的局部所发出的光不会相互干扰,降低了此类技术对二维显示设备的要求,使得所有种类的二维显示设备都能应用此类技术;也使通过附加设备的方式,使二维显示设备获得三维显示的能 力 成为现实,扩大了此类技术的适用范围。同时还通过将平行光束发散,使有些不能处理平行光束的此类技术也能应用本方法。,下面是一种扩大现有三维立体显示技术适用范围的方法专利的具体信息内容。

1.一种扩大现有一类三维立体显示技术(以下简称三维立体显示技术)适用范 围的方法,其特征是,对二维显示设备生成的二维原始图像所发出的光加以控 制,可以通过实施本方法使三维立体显示技术可以利用所有种类的二维显示设 备。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,可以通过实施本方法使三维立体显 示技术能以附加设备的方式使二维显示设备具备显示三维立体图像的能
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是,可以将相互平行的光束发散,以满 足三维立体显示技术中需要发散光源的技术的需要。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征是,能够通过本方法扩大适用范围的一 类三维立体显示技术都是以二维显示设备生成的二维原始图像为基础,将二维 原始图像发出的光经过一系列物理或者化学变化,形成三维立体图像。

说明书全文

所属技术领域

发明涉及一种能扩大现有三维立体显示技术适用范围的方法。

背景技术

目前,三维立体显示的技术主要通过柱镜、光栅、棱镜等实现,此类显示 技术的特点有:都是使观看者的两眼看到不同的图像以产生立体感;所产生的 三维立体图像都来源于对二维原始图像加以适当的设备,使二维原始图像所发 出的光经过一系列折射、反射、衍射等光学变化而生成(此设备以下简称三维 立体转换设备)。
此类三维立体技术都有一个缺点,即都对生成二维原始图像的设备有一定 要求,尤其是三维立体转换设备距离二维原始图像足够近的要求。
例如现有的柱镜三维显示器:由液晶显示器和柱镜组成,其原理为以液晶 显示器生成二维原始图像,二维图像发出的光经过柱镜的折射,使得观看者的 双眼看到不同的图像,于是产生立体感。由于三维立体转换设备--柱镜,必须 距离二维原始图像足够近,柱镜离二维原始图像的距离越远,产生的图像就越 会模糊,直至完全看不清所产生的图像。
由于普通电子管显示器所生成的二维图像前有一层玻璃,柱镜无法距离二 维原始图像足够近,所以现有的通过柱镜显示三维立体的技术不能应用于普通 的电子管显示器;柱镜甚至不能,或很难以附加设备的方式应用在普通的液晶 显示器上,而是必须在工厂里由专业人员将其集成到液晶显示器上。

发明内容

为了克服上述类别的三维立体显示技术的上述缺点,本发明提供一种方 法,可以使普通的二维显示设备也能应用此类三维立体显示技术,即对生成二维 原始图像的设备有要求,尤其是有三维立体转换设备能够距离二维原始图像足 够近的要求的三维显示技术。
这种方法使得所有的种类的二维显示设备都能应用此类技术;也使通过附 加设备的方式,通过非专业环境下非专业人员的安装,使二维显示设备获得三 维显示的能成为现实。
上述类别的三维立体显示技术,必须要求三维立体转换设备距离二维原始 图像足够近的原因是:二维显示设备生成的二维原始图像发出的光是发散的, 当三维立体转换设备距离二维原始图像足够近时,三维立体转换设备的某一个 足够小(是否足够小取决于实施例中的二维原始图像分辨率和三维立体图像分 辨率,下同)的局部,只能够接收到二维原始图像所对应的局部所发出的光; 反之,当三维立体转换设备距离二维原始图像足够远时,三维立体转换设备的 某一个足够小的局部,就会接收到二维原始图像上所相对应的局部,及其相邻 的区域所发出的,来自各个方向的光。这样产生的三维立体图项就会模糊,甚 至完全看不清。
本发明的解决方案为:在普通的二维显示设备前方添加一设备(以下简称 矫光设备),此设备能满足:假设空间有一平面平行于二维显示设备生成的二维 原始图像(如二维显示设备所生成的图像并非在一个平面上,则先将其近似地 看作一平面再作处理),此平面内有一直线(以下简称直线1),此设备只允 许二维显示设备生成的图像发出的光在和此直线垂直或异面垂直方向上通过此 设备。直线1的度由具体实施例中的三维立体显示技术确定。
由于矫光设备的处理,从矫光设备通过的光线都成为和直线1垂直或异面垂直 的光线。所以上述类别三维显示技术中的三维立体转换设备,即便离二维原始 图像一个足够大的距离,它的某一个足够小的局部也不会接受到在二维原始图 像上所对应的局部的相邻区域所发出的光线。也就不会产生模糊。
在有些情况下,上述类别的三维立体显示技术的三维立体转换设备,不能处理 经过上述矫光设备处理的二维原始图像,只能处理光线发散的二维原始图像, 本方案对于此种情况的解决方案为:在滤光设备上附加一设备(以下简称散光 设备),此设备能将相互平行的入射光线转化为散射的光线。
本发明的有益效果是:这种方法使得所有种类的二维显示设备都能应用此类技 术;也使通过附加设备的方式,通过非专业环境下非专业人员的安装,使二维 显示设备获得三维显示的能力成为现实,扩大了此类技术的适用范围。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是三维转换器离二维原始图像足够近时的光路图。
图2是三维转换器离二维原始图像足够远时的光路图。
图3是说明矫光设备应达到的效果图。
图4是安装矫光设备后的光路图。
图5是安装矫光设备和散光设备后的光路图。
图6是矫光设备的一个实施列的光路图。
图7是矫光设备的一个实施列的物理量计算图。
图8是矫光设备的一个实施列和散光设备的一个实施例的光路图。
图中A.二维原始图像,B.三维立体转换设备,C.三维立体转换器的一个足 够小的局部,D.二维原始图像发出的光线,E.矫光设备,F.散光设备,G.一 平行于二维原始图像的平面,H.直线1,I.狭缝,J.狭缝壁,K.狭缝深度,L. 矫光设备尽可能接近二维原始图像的距离,T.狭缝壁厚度,W.狭缝中心间 距。
在图1中,由于三维立体转换设备(B),距离二维原始图像(A)足够近,所 以虽然二维原始图像(A)发出的光(D)是发散的,但是三维立体转换设备 (B)的一个足够小的局部(C),还是只能接收到二维原始图像(A)相对应 的局部所发出的光,而不会受到相邻区域的干扰。
在图2中,由于三维立体转换设备(B),距离二维原始图像(A)足够远,所 以虽然二维原始图像(A)及其发出的光(D)和图1中完全相同,但是三维立 体转换设备(B)的一个足够小的局部(C),就会受到相邻区域的干扰。
在图3中,应用矫光设备后,应达到:直线1(H)位于一个和二维原始图像所 在平面相平行的平面(G)上,二维原始图像(A)上发出的光线只能在和直线 1(H)垂直或异面垂直方向上通过。
在图4中,三维立体转换设备(B),距离二维原始图像(A)足够远,二维原 始图像(A)发出的光(D)是发散的,但是由于添加了矫光设备(E)在二维 原始图像(A)和三维立体转换设备(B)之间添加了矫光设备(E),所以三 维立体转换设备(B)的一个足够小的局部(C),还是只能接收到二维原始图 像(A)相对应的局部所发出的光,而不会受到相邻区域的干扰。
在图5中,由于在只能处理发散的光的三维立体转换设备(B)和矫光设备 (E)之间添加了散光设备(F),经过矫光设备(E)处理的平行光束再度变 为发散光束,但是由于发散点离三维立体转换设备(B)足够近,所以三维立 体转换设备(B)的一个足够小的局部(C),不会受到相邻区域的干扰,同时 使只能处理发散的光的三维立体转换设备(B)也能正常工作。

具体实施方式

矫光设备的一个实施例可以为一组相互平行、宽度相等、缝壁厚度相同、 狭缝中心间距相等的狭缝组成。
见图6,由于有一定深度的狭缝壁吸收了大部分非垂直入射的光线,所以 排除了来自相邻区域的干扰。
见图7,狭缝的深度K(K)、狭缝壁厚度T(T)和狭缝中心间距W (W),矫光设备尽可能接近二维原始图像的距离L(L),二维原始图像的分 辨率R,期望的相邻干扰度C(相邻干扰度为相邻区域的干扰部分面积和当前 狭缝对应区域的面积的比值)确定。即W=1/R,K=(2WL-4TL)/CW。
散光设备的一个实施例可以为一组相互平行、宽度相等的相同透镜柱组 成。
见图8,透镜柱的宽度W由具体的上述类别中的实施例决定,通常与三维 立体图像的像素宽度相等;透镜的折光度由具体的上述类别中的实施例决定, 通常应使垂直于透镜平面出射的光,在折射后方向改变最大的光线和原始光线 的夹角,等于实施例中三维立体转换设备可接收的临界角度。
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