一種無深度反轉的集成成像3d投影顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種無深度反轉的集成成像3D投影顯示裝置，該裝置由投影機和微反射鏡陣列組成，投影機將微圖像陣列直接投影到微反射鏡陣列的后方，微反射鏡陣列包含的反射單元個數(shù)與微圖像陣列包含的圖像元個數(shù)相同，且反射單元與圖像元中心對齊，微反射鏡陣列的反射單元對投影機投影的光線進行反射并聚集還原，再現(xiàn)出無深度反轉的3D圖像。
【專利說明】一種無深度反轉的集成成像3D投影顯示裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成成像技術，特別涉及一種無深度反轉的集成成像3D投影顯示裝 置。

【背景技術】
[0002] 集成成像包括3D拍攝和3D顯示兩個過程。3D拍攝過程中，由于構成微透鏡陣列的 每個透鏡元都具有獨特的成像功能，且每個透鏡元從不同角度記錄3D場景的小部分信息， 每個透鏡元的后焦平面上對應生成了一幅不同方位視角的微小圖像，稱為圖像元，因此微 透鏡陣列將3D場景不同角度的信息記錄于微透鏡陣列的后焦平面上，組成了微圖像陣列。 3D顯示過程中，微圖像陣列被置于微透鏡陣列的后焦平面上進行顯示，根據(jù)光路可逆原理， 微透鏡陣列又把所有圖像元像素發(fā)出的光線聚集還原，在微透鏡陣列的前后方重建出與記 錄時的3D場景完全相同的3D圖像。集成成像3D顯示能構建出全真的3D圖像，因此具有 真3D顯示、不需輔助設備、適合多人觀看、全視差、連續(xù)視點、成本低廉、結構簡單、超薄屏 幕(可壁掛）等優(yōu)點，成為各國科研工作者的研究熱點。
[0003] 由于3D拍攝時微透鏡陣列的拍攝方向與3D顯示時觀看者的觀看方向相反，使得 重建的3D圖像存在深度反轉問題。科研工作者提出了旋轉圖像元法、兩步拍攝法、漸變折 射率微透鏡陣列法等來解決深度反轉問題。旋轉圖像元法和兩步拍攝法都需要在3D拍攝 之后對獲取的微圖像陣列進行額外的圖像處理，這無疑會增加操作復雜度和計算機處理時 間，而漸變折射率微透鏡陣列難以制造，成本高。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明提出一種無深度反轉的集成成像3D投影顯示裝置，附圖1所示。該裝置由 投影機和微反射鏡陣列組成，投影機將微圖像陣列直接投影到微反射鏡陣列的后方，微反 射鏡陣列包含的反射單元個數(shù)與微圖像陣列包含的圖像元個數(shù)相同，且反射單元與圖像元 中心對齊，微反射鏡陣列的反射單元對投影機投影的光線進行反射并聚集還原，再現(xiàn)出無 深度反轉的3D圖像。
[0005] 所述微反射鏡陣列如附圖2所示，由白色所示的透射區(qū)和灰色所示的反射單元組 成，該透射區(qū)對投影機投影的光線具有透射作用，反射單元對投影機投影的光線具有反射 作用。反射單元在水平和垂直方向上等間距排列，相鄰反射單元的水平和垂直間距與微圖 像陣列中圖像元的節(jié)距相同，都為/7。微反射鏡陣列的總面積為&單個反射單元的面積為 仏反射單元的占空比I為

【權利要求】
1. 一種無深度反轉的集成成像3D投影顯示裝置，其特征在于，該裝置由投影 機和微反射鏡陣列組成，投影機將微圖像陣列直接投影到微反射鏡陣列的后方，微 反射鏡陣列由透射區(qū)和反射單元組成，該透射區(qū)對投影機投影的光線具有透射作 用，反射單元對投影機投影的光線具有反射作用，反射單元在水平和垂直方向上等 間距排列，相鄰反射單元的水平和垂直間距與微圖像陣列中圖像元的節(jié)距相同，都 為/7,微反射鏡陣列的總面積為&單個反射單元的面積為仏反射單元的占空比為
其中#和#分別是微反射鏡陣列包含的反射單元的水平和垂直個 數(shù)，微反射鏡陣列包含的反射單元個數(shù)與微圖像陣列包含的圖像元個數(shù)相同，且反射單元 與圖像元中心對齊，由投影機投影的微圖像陣列的光線到達微反射鏡陣列上，其中一部分 光線由透射區(qū)透過而不能被觀看者所接收，另一部分光線到達反射單元而被反射，從而被 觀看者所接收，反射單元反射的光線的反向延長線在微反射鏡陣列后方的空間中相交，重 建出3D圖像，由于該3D圖像是由反射單元反射的光線會聚而成，相當于將傳統(tǒng)集成成像顯 示裝置的圖像元進行了 180°的旋轉，因此重建的3D圖像沒有深度反轉。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種無深度反轉的集成成像3D投影顯示裝置，其特征在于， 微反射鏡陣列中，反射單元的占空比尤在1%到10%之間最為合適。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種無深度反轉的集成成像3D投影顯示裝置，其特征在于， 反射單元的形狀與微圖像陣列的形狀一樣。
【文檔編號】H04N5/74GK104113750SQ201410314149
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權日:2014年7月4日
【發(fā)明者】鄧歡, 王瓊華, 羅成高, 趙悟翔, 劉堯 申請人:四川大學