[发明专利]三维显示装置、显示方法和电子设备

权利要求书

1.一种三维显示装置，包括：

多层显示单元阵列，包括至少两层显示单元，所述至少两层显示单元中任一层显示单元设置有透明荧光激发薄膜层；

激发投影单元阵列，包括至少一个激发投影单元，所述激发投影单元阵列中所有投影单元发出的光线投影到所述多层显示单元阵列中对应的显示单元，激发所述透明荧光激发薄膜层以显示相应图像，其中所述相应图像叠加成像；

其中根据三维场景在空间的成像位置和观察视点位置，确定各层显示单元对应的显示像素信息，并且将所述显示像素信息组合成显示图像分别送入对应的激发投影单元，作为投影显示的图像源；

其中所述多层显示单元阵列的每层显示单元分别显示三维图像的前景与后景，并在每层显示单元配置视差障壁光栅或柱状透镜。

2.如权利要求1所述的三维显示装置，其中所述多层显示单元阵列任一层显示单元还包括透明基质层和杂光吸收薄膜层，所述透明基质层、透明荧光激发薄膜层、杂光吸收薄膜层依次设置。

3.如权利要求1所述的三维显示装置，其中所述透明荧光激发薄膜层是含有荧光激发材料制备的透明薄膜层，所述荧光激发材料由特定波段的光线激发出相应波段的可见光。

4.如权利要求1到3的任一所述的三维显示装置，其中所述激发投影单元阵列包括单个激发投影单元，并且所述单个激发投影单元以时间顺序发出同一波长的光线投影到所述多层显示单元阵列中的每一层显示单元，或者所述单个激发投影单元同时发出不同波长的光线投影到所述多层显示单元阵列中的每一层显示单元。

5.如权利要求1到3的任一所述的三维显示装置，其中所述激发投影单元阵列包括多个激发投影单元，并且所述多个激发投影单元的每一个发出同一波长或不同波长的光线投影到所述多层显示单元阵列中的对应的显示单元。

6.如权利要求2所述的三维显示装置，其中所述杂光吸收薄膜层为对特定波长激发光源吸收，特定波长可见光透过的薄膜层。

7.如权利要求1所述的三维显示装置，其中所述激发投影单元阵列中的所有投影单元发出的光线投影到所述多层显示单元阵列中对应的显示单元包括：直接背投式、直接前投式或通过相应反射光路侧投式。

8.一种用于三维显示装置的显示方法，所述三维显示装置包括具有至少两层显示单元的多层显示单元阵列以及具有至少一个激发投影单元的激发投影单元阵列，所述至少两层显示单元中任一层显示单元设置有透明荧光激发薄膜层，所述激发投影单元阵列中所有投影单元发出的光线投影到所述多层显示单元阵列中对应的显示单元，所述显示方法包括：

确定要显示的三维场景在空间的成像位置；

根据三维场景在空间的成像位置和观察视点位置，确定各层显示单元对应的显示像素信息；

将所述显示像素信息组合成显示图像分别送入对应的激发投影单元，作为投影显示的图像源；以及

激发投影单元阵列中的激发投影单元投影图像源至对应的多层显示单元阵列中的显示单元，激发对应的透明荧光激发薄膜层显示图像，并且叠加多层图像；

其中所述多层显示单元阵列的每层显示单元分别显示三维图像的前景与后景，并在每层显示单元配置视差障壁光栅或柱状透镜。

9.如权利要求8所述的三维显示方法，其中根据三维场景在空间的成像位置和观察视点位置，确定各层显示单元对应的显示像素信息包括：

将被显示的三维场景进行三维立体空间描述；

从观察视点追迹光路通过三维场景成像位置到达各层显示单元，确定每层显示单元所需显示的对应的像素信息；以及

遍历所有观察视点位置完成光路追迹，计算每层显示单元的所有像素信息。