一种无深度反转的集成成像3d投影显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提出一种无深度反转的集成成像3D投影显示装置，该装置由投影机和微反射镜阵列组成，投影机将微图像阵列直接投影到微反射镜阵列的后方，微反射镜阵列包含的反射单元个数与微图像阵列包含的图像元个数相同，且反射单元与图像元中心对齐，微反射镜阵列的反射单元对投影机投影的光线进行反射并聚集还原，再现出无深度反转的3D图像。
【专利说明】一种无深度反转的集成成像3D投影显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及集成成像技术，特别涉及一种无深度反转的集成成像3D投影显示装 置。
【背景技术】
[0002] 集成成像包括3D拍摄和3D显示两个过程。3D拍摄过程中，由于构成微透镜阵列的 每个透镜元都具有独特的成像功能，且每个透镜元从不同角度记录3D场景的小部分信息， 每个透镜元的后焦平面上对应生成了一幅不同方位视角的微小图像，称为图像元，因此微 透镜阵列将3D场景不同角度的信息记录于微透镜阵列的后焦平面上，组成了微图像阵列。 3D显示过程中，微图像阵列被置于微透镜阵列的后焦平面上进行显示，根据光路可逆原理， 微透镜阵列又把所有图像元像素发出的光线聚集还原，在微透镜阵列的前后方重建出与记 录时的3D场景完全相同的3D图像。集成成像3D显示能构建出全真的3D图像，因此具有 真3D显示、不需辅助设备、适合多人观看、全视差、连续视点、成本低廉、结构简单、超薄屏 幕(可壁挂）等优点，成为各国科研工作者的研究热点。
[0003] 由于3D拍摄时微透镜阵列的拍摄方向与3D显示时观看者的观看方向相反，使得 重建的3D图像存在深度反转问题。科研工作者提出了旋转图像元法、两步拍摄法、渐变折 射率微透镜阵列法等来解决深度反转问题。旋转图像元法和两步拍摄法都需要在3D拍摄 之后对获取的微图像阵列进行额外的图像处理，这无疑会增加操作复杂度和计算机处理时 间，而渐变折射率微透镜阵列难以制造，成本高。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种无深度反转的集成成像3D投影显示装置，附图1所示。该装置由 投影机和微反射镜阵列组成，投影机将微图像阵列直接投影到微反射镜阵列的后方，微反 射镜阵列包含的反射单元个数与微图像阵列包含的图像元个数相同，且反射单元与图像元 中心对齐，微反射镜阵列的反射单元对投影机投影的光线进行反射并聚集还原，再现出无 深度反转的3D图像。
[0005] 所述微反射镜阵列如附图2所示，由白色所示的透射区和灰色所示的反射单元组 成，该透射区对投影机投影的光线具有透射作用，反射单元对投影机投影的光线具有反射 作用。反射单元在水平和垂直方向上等间距排列，相邻反射单元的水平和垂直间距与微图 像阵列中图像元的节距相同，都为/7。微反射镜阵列的总面积为&单个反射单元的面积为 仏反射单元的占空比I为
【权利要求】
1. 一种无深度反转的集成成像3D投影显示装置，其特征在于，该装置由投影 机和微反射镜阵列组成，投影机将微图像阵列直接投影到微反射镜阵列的后方，微 反射镜阵列由透射区和反射单元组成，该透射区对投影机投影的光线具有透射作 用，反射单元对投影机投影的光线具有反射作用，反射单元在水平和垂直方向上等 间距排列，相邻反射单元的水平和垂直间距与微图像阵列中图像元的节距相同，都 为/7,微反射镜阵列的总面积为&单个反射单元的面积为仏反射单元的占空比为
其中#和#分别是微反射镜阵列包含的反射单元的水平和垂直个 数，微反射镜阵列包含的反射单元个数与微图像阵列包含的图像元个数相同，且反射单元 与图像元中心对齐，由投影机投影的微图像阵列的光线到达微反射镜阵列上，其中一部分 光线由透射区透过而不能被观看者所接收，另一部分光线到达反射单元而被反射，从而被 观看者所接收，反射单元反射的光线的反向延长线在微反射镜阵列后方的空间中相交，重 建出3D图像，由于该3D图像是由反射单元反射的光线会聚而成，相当于将传统集成成像显 示装置的图像元进行了 180°的旋转，因此重建的3D图像没有深度反转。
2. 根据权利要求1所述的一种无深度反转的集成成像3D投影显示装置，其特征在于， 微反射镜阵列中，反射单元的占空比尤在1%到10%之间最为合适。
3. 根据权利要求1所述的一种无深度反转的集成成像3D投影显示装置，其特征在于， 反射单元的形状与微图像阵列的形状一样。
【文档编号】H04N5/74GK104113750SQ201410314149
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】邓欢, 王琼华, 罗成高, 赵悟翔, 刘尧 申请人:四川大学