[实用新型]一种基于透射的三维全息显示设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，特别是涉及一种基于透射的三维全息显示设备。

背景技术

三维显示技术正在日益普及和使用，在日常生活中，人们渴望得到三维立体的观看体验。计算机图形学方面的发展使得三维显示更为可行，然而即便借助计算机图形学、3D渲染等技术得到了高质量图像，看上去仍然不逼真。因此人们开始更加深入的研究立体视觉深度、运动时差对于逼真度的促进作用，进而出现了全息显示技术。全息显示可以理解为展示一个物体全部视角的全部画面的图像。全息图像技术包括利用特殊的技术手段记录并再现一个物体全部视角的全部画面的图像，从而使人眼产生和实际环境完全感觉一样的视觉效果。

在现有技术中，三维(3D)显示技术能够提供全息图像，用户通常要佩戴头盔、特殊眼镜等，将平面图像转换成虚拟立体的图像。但是，这种应用方式是独自进行并且是具有妨碍性的：用户佩戴头盔、特殊眼镜或是其他只会将3D图像单独显示给每个用户的设备。

虽然现有的方法通常是成功的，但是它们并未被广泛接受，这是因为观看者通常不喜欢在眼睛上戴东西。此外，这些方法在要将3D图像投影给一个或多个偶然经过的过路人、一群合作者或全体观众是无法实现的。如果要满足这种同时观看的需要，使得可以为处于相同观看环境并可以完全自由移动的每一个观看者呈现唯一定制的自动立体3D图像，而且该图像完全不同于那些正被任何其他观看者所观看的图像，那么将会是特别有利的。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于透射的三维全息显示设备，能够使多个观看者无障碍的自由移动并能够看到针对每一个观看者唯一定制的三维立体图像。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于透射的三维全息显示设备，包括：

投影仪；透射屏，其具有预定表面函数的出射表面；投影屏，面对所述透射屏；其中，投影仪所发出的左眼图像和右眼图像通过透射屏的具有表面函数的出射表面的折射后，通过投影屏而分别反射至观看者的左眼和右眼，以实现三维全息显示。

其中，三维全息显示设备进一步包括：左右眼追踪装置；位置反馈装置，分别连接左右眼追踪装置、投影仪以及透射屏。

其中，左右眼追踪装置为3D成像器。

其中，透射屏集成在投影仪内并位于投影仪的镜头之前。

其中，投影屏为平面反射镜。

其中，透射屏的出射表面由多个连续或非连续的弧形组成。

其中，出射表面的所述预定表面函数为正旋波。

其中，三维全息显示设备进一步包括：影像提供装置，连接投影仪以提供图像给投影仪。

其中，影像提供装置进一步包括：图像分割装置。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型中透射屏具有预订表面函数的出射表面，投影仪发送的左眼图像及右眼图像通过透射屏发生折射，而光线进入透射屏的角度以及透射屏出射表面的表面函数决定了折射后光线的方向，折射后的光线再通过投影屏反射，从而将左眼图像和右眼图像反射至观看者的左眼和右眼，当反射多组左眼图像及右眼图像时，能实现在任意位置的多个观看者都能够观看到唯一定制的三维立体图像。

附图说明

图1是本实用新型一种基于透射的三维全息显示设备第一实施方式的结构示意图；

图2a是第一实施方式中透射屏区域划分示意图；

图2b是第一实施方式中图像通过透射屏各个区域至人眼的光路示意图；

图3是本实用新型一种基于透射的三维全息显示设备第二实施方式的结构示意图；

图4是第二实施方式中图像经过折射反射到观看者眼睛的光路示意图；

图5是观看者左眼位置和右眼位置定位方式的示意图；

图6是观看者在不同角度看到不同视角图像的示意图；

图7是本实用新型一种基于透射的三维全息显示设备第二实施方式的工作流程示意图。

具体实施方式

参阅图1，图1是本实用新型一种基于透射的三维全息显示设备第一实施方式的结构示意图，本实施方式提供了一种显示设备100，包括投影仪101、透射屏102以及投影屏103。