[发明专利]基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置和方法

权利要求书

1.一种基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置，其特征在于，包括：

平面显示器阵列(1)，由若干个平面显示器拼接组成，每个显示器用于显示一子图像序列，一个子图像序列由若干子图像组成；

第一透镜组阵列(2)，包含有与各平面显示器中的各子图像一一对应的若干第一透镜组；

第二透镜(3)，布置在所述各子图像通过第一透镜组阵列(2)的成像位置；

散射屏(4)，采用固定安装方式，用于将来自第二透镜(3)的出射光线投射至指定区域，完成所有子图像的拼接。

2.如权利要求1所述的基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置，其特征在于，所述的平面显示器为液晶显示器、等离子显示板、阴极射线管显示器、发光二极管显示屏或有机发光显示器。

3.如权利要求1所述的基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置，其特征在于，所述的平面显示器阵列(1)中各子图像采用多排错位环状排布。

4.如权利要求1所述的基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置，其特征在于，所述的第一透镜组阵列(2)中的每个第一透镜组由至少一个透镜组成。

5.如权利要求3所述的基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置，其特征在于，所述的第一透镜组阵列(2)中的各第一透镜组环形排布。

6.如权利要求1所述的基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置，其特征在于，所述的第二透镜(3)为单片菲涅尔透镜或由两片相同菲涅尔透镜胶合而成的透镜组。

7.如权利要求1-6任一项所述的基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置，其特征在于，所述的散射屏(4)在以其中心为圆心的圆切向方向的散射角为0-5°，径向方向散射角大于60°。

8.如权利要求7所述的基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置，其特征在于，所述平面显示器阵列(1)、第一透镜组阵列(2)以及第二透镜(3)沿纵向由下至上的依次排布，且同时满足：

1/L₁+1/L＝1/f₁和1/L+1/L₂＝1/f；

其中：

L₁为平面显示器阵列(1)与第一透镜组阵列(2)的纵向距离；

L为第一透镜组阵列(2)与第二透镜(3)的纵向距离；

L₂为第二透镜(3)与散射屏(4)所投射的各子图像的拼接成像区的纵向距离；

f₁为第一透镜组阵列(2)中各透镜组的焦距；

f为第二透镜的焦距。

9.一种利用如权利要求1所述悬浮式360°光场三维显示装置的三维显示方法，包括以下过程：

a.在环绕三维对象的每个视点位置对应采集各子图像；

b.利用平面显示器阵列(1)中的各平面显示器显示各子图像；

c.各子图像依次经对应的第一透镜组(2)以及第二透镜(3)投射至散射屏(4)；

d.散射屏(4)将来自第二透镜(3)的出射光线按照各子图像与三维对象的关系投射至指定区域，完成所有子图像的拼接。