[go: up one dir, main page]

CN112399169A - 一种投影阵列式裸眼3d显示系统 - Google Patents

一种投影阵列式裸眼3d显示系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112399169A
CN112399169A CN202011176410.3A CN202011176410A CN112399169A CN 112399169 A CN112399169 A CN 112399169A CN 202011176410 A CN202011176410 A CN 202011176410A CN 112399169 A CN112399169 A CN 112399169A
Authority
CN
China
Prior art keywords
screen
projector
projectors
array
special
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011176410.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王庆
王金国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Industry & Trade Polytechnic
Original Assignee
Chongqing Industry & Trade Polytechnic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Industry & Trade Polytechnic filed Critical Chongqing Industry & Trade Polytechnic
Priority to CN202011176410.3A priority Critical patent/CN112399169A/zh
Publication of CN112399169A publication Critical patent/CN112399169A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/363—Image reproducers using image projection screens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种投影阵列式裸眼3D显示系统；其特征在于；该系统是利用若干投影机通过一定的排列组合，构成一个投影机阵列，投影机阵列中的所有投影机的影像，均投射在同一个专用定向银幕上，通过定向银幕的透射或者反射后，分别将各投影机的影像聚集到有效观看区的不同空间位置，观众在有效观看区域内的任一空间位置上，两只眼睛都分别能且只能看到投影机阵列中的一台不同的投影机所投射到银幕上的影像。本发明有望真正比较理想地实现多人同时进行裸眼3D观看，同时，在观看者身体移动时，影像随之发生相应变化，真正体会到身临其境的虚拟现实感觉。

Description

一种投影阵列式裸眼3D显示系统
技术领域
本发明涉及3D显示相关的技术领域，具体来讲涉及的是一种投影阵列式裸眼3D显示系统。
背景技术
在世界范围内，目前所研究的裸眼3D显示技术中，基本上都是基于光屏障式3D技术、柱状透镜3D技术以及方向性背光3D技术，从理论上説，这些技术都只是把左右两幅3D影像画面分别显示到人的左右两只眼睛，都只是各种眼镜3D技术的升级而已，不仅对于观看者的距离、位置要求高，而且与眼镜3D效果完全一样，观看者在移动视角时影像毫无变化，与真正意义上的能还原现实世界的裸眼3D显示技术相差甚远，甚至可以说，以上问题是目前的所有裸眼3D显示技术都是无法避免的，因此，都永远停留在实验室阶段，人们期待已经好多年的真正裸眼3D技术毫无进展，就算相对比较成熟的柱状透镜式裸眼3D技术，也因技术实现复杂和使用限制太多，而只能在极少见到的个人产品上偶尔在使用，且都只用在了很小的屏幕上，没有任何可能性来进行大规模推广普及，更不可能期望能应用在类似影院等大规模显示场景中。
裸眼3D显示是虚拟现实技术中的一道坎，至今仍无一个有效的解决方案，现在各种裸眼3D技术，都无法做到多人同时真正舒适地进行裸眼3D观看，更无法做到像现实世界一样当移动身体位置后影像随之发生相应改变的身临其境的理想效果。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种投影阵列式裸眼3D显示系统；本发明有望真正比较理想地实现多人同时进行裸眼3D观看的同时，在观看者身体移动时，影像随之发生相应变化，真正体会到身临其境的虚拟现实感觉。
本发明是这样实现的，构造一种投影阵列式裸眼3D显示系统，其特征在于；
该系统是利用若干投影机通过一定的排列组合，构成一个投影机阵列，投影机阵列中的所有投影机的影像，均投射在同一个专用定向银幕上，通过定向银幕的反射后，分别将各投影机的影像聚集到有效观看区的不同空间位置，观众在有效观看区域内的任一空间位置上，每一只眼睛都能且只能从银幕上看到一台投影机所投出的影像，并且最好重要的是，两只眼睛看到的是投影机阵列中的两台不同的投影机所投射出来的影像。
根据本发明所述投影阵列式裸眼3D显示系统，其特征在于；所述投影机阵列和专用定向银幕，可以有以下多种具体的实现方法：
一是所述的专用投影机阵列中，各投影机镜头的大小、位置、亮度等都可根据不同的使用场景进行不同的变化，镜头之间尽量做到排列紧密，以增加观看的舒适度。
二专用定向银幕，可采用普通凸透镜或者菲涅尔聚光镜制作专用定向银幕，这种方式可以比较方便地实现透射式银幕的功能；也可采用反射式的专用定向银幕，可以做成凹球面或者凹柱面式的专用定向银幕，或者是采用别的技术方法来特制专用定向反射银幕，以便可以应用于各种大型的使用场景。
本发明具有如下优点：本发明在此提供一种投影阵列式裸眼3D显示系统；本发明有望真正比较理想地实现多人同时进行裸眼3D观看的同时，在观看者身体移动时，影像随之发生相应变化，真正体会到身临其境的虚拟现实感觉。
本发明解决了一个在裸眼3D发展中已经困绕人类多年的技术难题。利用本发明，观众可以在一定范围内从银幕上真正看到接近现实世界的3D影像，并且观众在移动观看位置时，影像也会随之发生相应变化，从而带来接近现实世界的、身临其境的裸眼3D的虚拟现实体验。
由于本发明产品可以轻松满足众多的观众同时进行裸眼3D观看的需要，如果再通过不同应用场景的差异化设计，将来很有希望大规模应用于类似影院、广告、游戏、娱乐等众多场景，并有可能取代现在的AR、VR等个人3D器件的地位，应用到虚拟现实技术的各方面中，其应用前景极其为广阔。
附图说明
图1是专用银幕投影阵列式裸眼3D光学原理图；
图2是透镜聚光式投影机阵列裸眼3D系统示意图；
图3是反射式投影机阵列裸眼3D系统示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1-图3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种投影阵列式裸眼3D显示系统，该系统有望真正比较理想地实现多人同时进行裸眼3D观看的同时，在观看者身体移动时，影像随之发生相应变化，真正体会到身临其境的虚拟现实感觉。
本发明的基本原理，是利用若干投影机通过一定的排列组合，构成一个投影机阵列，投影机阵列中的所有投影机的影像，均投射在同一个类似凹球面反射镜的专用定向银幕上，通过定向银幕的反射后，分别将各投影机的影像聚集到有效观看区的不同空间位置，观众在区域内的任一空间位置上，每一只眼睛都能且只能看到投影机阵列中的一台投影机所投射出来的影像，且两只眼睛分别看到投影机阵列中的不同投影机所投射出来的影像。
下面对本发明的具体结构和使用进行详细说明：
1、本发明专利公开了一种基于投影机阵列和专用定向银幕的裸眼3D应用解决方案，其核心是利用大量投影机，构成的投影机阵列1，通过特殊的定向银幕2的作用，使每个投影机所投出的影像，都能精确地聚焦到有效观看区的特定空间位置上，观众在任何位置上观看时，在同一时间两只眼睛都只能分别看到来自投影阵列中的两台不同的投影机所投到银幕上的影像。
2、本发明的具体光学原理是，是利用一个巨大的类似聚光镜的聚光作用，精确的把每个投影机的镜头当成一个对象，分别聚焦到有效观看区的一个特定范围内的每个相应的空间点上。
3、本发明的专用银幕，可以有以下多种具体的实现方法：
一是普通凸透镜或者菲涅尔聚光镜法，可以比较方便地实现透射式银幕的功能。
二是反射式的专用银幕，可以做成类似凹球面式、凹柱面式的银幕或者是别的特制的专用定向银幕的方式，可以应用于各种大型的使用场景。
总之，本发明中的专用银幕可以有很多的技术方案来进行有效解决，比如，可以用高精度的复杂聚光透镜，也可以用高精度的凹球面反光透镜、凹柱面反光透镜等来实现，没有太多技术难题。
图1专用透射银幕投影阵列式裸眼3D光学原理图；
Figure DEST_PATH_IMAGE001
是投影机阵列。
Figure 672585DEST_PATH_IMAGE002
是特殊银幕，可以是以凸透镜或者菲涅尔聚光透镜的方式生产，可以把投影机阵列
Figure 489231DEST_PATH_IMAGE001
中的每台机器的投影分别聚焦到有效观看区
Figure DEST_PATH_IMAGE003
上的相应位置上。
Figure 177308DEST_PATH_IMAGE003
观看区域，观看范围与与投影机阵列
Figure 28589DEST_PATH_IMAGE001
相对应，投影机阵列中的投影机数量越多，可观看范围越大。
图2为应用实例1：凸透镜聚光式投影机阵列裸眼3D系统示意图；在图中：
Figure 537062DEST_PATH_IMAGE001
是由大量投影机构成的投影机阵列，其中的投影机的不同排列方式，将决定有效观看区的分布范围。
Figure 857316DEST_PATH_IMAGE002
具有聚光效果的的专用定向银幕，可以是以菲涅尔透镜的方式生产，可精确地把投影机阵列投射出来的光线聚焦到有效观看区的不同地方。
Figure 194757DEST_PATH_IMAGE003
是有效观看区，在有效观看区域中，观众可以看到裸眼3D影像，且在进行上下左右各方向移动时，都能分别看到不同投影机所投射的影像，从而产生可移动观看的裸眼3D效果。
图3为应用实例2：反射式投影机阵列裸眼3D系统示意图；在图3中：
Figure 651277DEST_PATH_IMAGE001
是横向的投影机阵列；
Figure 593300DEST_PATH_IMAGE002
具有水平聚光效果的的专用定向银幕，可精确地把投影机阵列中每台投影机投射出来的光线，分别聚焦到有效观看区的左右不同的带状区域，而在纵向，则采用了微柱镜垂直散射方式进行每个点的上下散光，这样，就只需要一排投影机就可以满足上下方向的正常观看。
Figure 650118DEST_PATH_IMAGE003
是有效观看区，在区域中，观众可以在上下左右各方向，都可以看到不同投影机所投射的3D影像，当观众在左右方向移动观看位置时，观看到的影像还会发生相应的变化。其中4是银幕基层，5是微柱镜垂直散射反光层。
本专利有何优点有益效果为；本发明解决了一个在裸眼3D发展中已经困绕人类多年的技术难题。利用本发明，观众可以在一定范围内从银幕上真正看到接近现实世界的3D影像，并且观众在移动观看位置时，影像也会随之发生相应变化，从而带来接近现实世界的、身临其境的裸眼3D的虚拟现实体验。
由于本发明产品可以轻松满足众多的观众同时进行裸眼3D观看的需要，如果再通过不同应用场景的差异化设计，将来很有希望大规模应用于类似影院、广告、游戏、娱乐等众多场景，并有可能取代现在的AR、VR等个人3D器件的地位，应用到虚拟现实技术的各方面中，其应用前景极其为广阔。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种投影阵列式裸眼3D显示系统，其特征在于；该系统是利用若干投影机通过一定的排列组合，构成一个投影机阵列（1），投影机阵列中的所有投影机的影像，均投射在同一个特别设计的专用定向银幕（2）上，通过定向银幕的透射或者反射后，分别将各投影机的影像聚集到有效观看区的不同空间位置，观众在有效观看区内的任一空间位置上，每一只眼睛都能且只能看到一台投影机所投出的影像，且两只眼睛只能分别看到阵列中的两台不同投影机投射的影像。
2.根据权利要求1所述投影阵列式裸眼3D显示系统，其特征在于；所述专用投影机阵列中，各投影机镜头的大小、位置、亮度等都可根据不同的使用场景进行不同的变化，镜头之间尽量做到排列紧密，以增加观看的舒适度。
3.根据权利要求1所述投影阵列式裸眼3D显示系统，其特征在于；所述专用定向投影银幕，有以下多种具体的实现方法；
一是透射式的专用银幕，可以利用普通凸透镜或者菲涅尔聚光镜法进行生产，可以比较方便地实现透射式专用定向银幕的基本功能；
二是反射式的专用银幕，可以做成类似凹球面或者凹柱面反射镜类的定向银幕，也可以是采用别的光学技术来特制专用的定向反射银幕，可以应用于各种大型的使用场景中。
CN202011176410.3A 2020-10-29 2020-10-29 一种投影阵列式裸眼3d显示系统 Pending CN112399169A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011176410.3A CN112399169A (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种投影阵列式裸眼3d显示系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011176410.3A CN112399169A (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种投影阵列式裸眼3d显示系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112399169A true CN112399169A (zh) 2021-02-23

Family

ID=74597650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011176410.3A Pending CN112399169A (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种投影阵列式裸眼3d显示系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112399169A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113589548A (zh) * 2021-07-28 2021-11-02 深圳臻像科技有限公司 一种基于投影阵列的平面透射式3d光场显示系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104076591A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 上海科斗电子科技有限公司 裸眼3d投影系统及其投影屏幕
CN104270628A (zh) * 2014-09-27 2015-01-07 杨灵芝 基于菲涅尔透镜的裸眼悬浮立体显示系统及使用方法
CN105652582A (zh) * 2016-03-28 2016-06-08 郭红敏 多视角裸眼立体投影技术

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104076591A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 上海科斗电子科技有限公司 裸眼3d投影系统及其投影屏幕
CN104270628A (zh) * 2014-09-27 2015-01-07 杨灵芝 基于菲涅尔透镜的裸眼悬浮立体显示系统及使用方法
CN105652582A (zh) * 2016-03-28 2016-06-08 郭红敏 多视角裸眼立体投影技术

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王庆: "裸眼3D虚拟现实投影技术解决方案初探", 《重庆工贸职业技术学院学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113589548A (zh) * 2021-07-28 2021-11-02 深圳臻像科技有限公司 一种基于投影阵列的平面透射式3d光场显示系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8287127B2 (en) Aerial three-dimensional image display systems
KR100656575B1 (ko) 3차원 입체 동영상 디스플레이 장치
US7492513B2 (en) Autostereoscopic display and method
US9715117B2 (en) Autostereoscopic three dimensional display
CN102520527B (zh) 一种裸眼立体显示系统及其方法
CN102098522B (zh) 回复反射的光漫射显示系统
CN102200685B (zh) 空中三维图像显示系统
JPH04339488A (ja) 三次元映像表示方法および装置
US10078228B2 (en) Three-dimensional imaging system
CA2253482A1 (en) Multiple viewer system for displaying a plurality of images
US7699472B2 (en) Multi-view autostereoscopic projection system using single projection lens unit
US20110063575A1 (en) 3D Autostereoscopic Display System With Multiple Sets Of Stereoscopic Views
US6055100A (en) Doublet based large aperture free space imaging system
CN108769655A (zh) 投影式电子沙盘三维显示系统
US5146246A (en) Apparatus for presentation of three-dimensional images
US4333707A (en) Method of image enhancement
KR100616558B1 (ko) 배경 영상을 갖는 3차원 입체 영상 디스플레이 장치
RU2221350C2 (ru) Стереоскопическая система
WO2013069589A1 (ja) 反射型スクリーン及びそれを備えた投射型表示装置
US20060012542A1 (en) Multiple program and 3D display screen and variable resolution apparatus and process
CN112399169A (zh) 一种投影阵列式裸眼3d显示系统
JPS59210436A (ja) ３次元投影装置
JP2004226928A (ja) 立体画像表示装置
Surman et al. MUTED and HELIUM3D autostereoscopic displays
EP1221817A1 (en) Stereoscopic system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210223