像处理设备获取，图像处理设备根据3D图像观看者的观看位置和需要显示3D显示的 客观物体，对客观物体进行采集，得到该客观物体不同方向的图像，之后根据具体情况对采 集到的视差子图进行编码。当各个分区视差子图的内容相同时，能够显示同一个角度范围 的立体信息，当各个分区视差子图的内容不相等时，可W显示360度范围的立体信息。
[0053] 本发明实施例中，光场功能屏120包括:从上到下依次连接的棱镜转换单元、耐高 溫聚醋薄膜PET膜和微透镜阵列。如图3所示，该棱镜转换单元为具有棱镜转换结构的漉筒 对涂覆有液态紫外固化胶的PET膜第一面压印后经紫外光源照射后将棱镜转换结转移到 PET膜而成;该微透镜阵列为具有微透镜结构的漉筒对涂覆有液态紫外固化胶的PET膜第二 面压印后经紫外光源照射后将棱镜转换结转移到PET膜而成。
[0054] 不难理解的是，具有棱镜转换结构的漉筒的步骤为:利用光刻技术在光刻胶板上 制作出棱镜转换结构;通过电铸形成具有棱镜转换结构的儀板;将具有棱镜转换结构的儀 板包裹在漉筒上。光刻技术为利用照相复制与化学腐蚀相结合的技术，在工件表面制取精 密、微细和复杂薄层图形的化学加工方法。电铸为利用金属的电解沉积原理来精确复制某 些复杂或特殊形状工件的加工方法。具有微透镜结构的漉筒与具有棱镜转换结构的漉筒制 作步骤相似，不同点在于，具有微透镜结构的漉筒是在儀板上复制上微透镜结构。光场功能 屏120的不同分区中，棱镜转换单元中的棱镜结构相同。同理的，不同分区中，微透镜阵列中 的透镜结构相同。光场功能屏120中的每个分区，棱镜转换单元中的棱镜与微透镜阵列中的 透镜排列的朝向相同，假设光场功能屏120有A、B、C、D四个分区，分区A分别与分区B、时目邻， 分区C分别与分区B、D相邻，沿光场功能屏120的中屯、0径向剖开，剖视图如图4所示，图中的 0a、0b、0c、0d分别为A、B、C、D四个区域的径向方向，由图4可见，不同分区中，棱镜转换单元 中的棱镜朝向不同，相同分区中，棱镜转换单元中的棱镜与微透镜阵列中的透镜排列的朝 向相同，光场功能屏120的分区数量由棱镜与透镜的棱镜转换单元中的棱镜与微透镜阵列 中的透镜排列的朝向的数量共同决定，即棱镜有四个朝向，则光场功能屏120有四个分区。
[0055] 本发明实施例中，微透镜阵列中的每一个透镜均为与PET膜相连的面为平面的透 镜。
[0056] 本发明实施例中，棱镜转换单元中的每一个棱镜均为与PET膜相连的面为平面的 棱镜。
[0057] 不难理解的是，透镜与棱镜均有一个面为平面，且该平面与PET膜相连，保证了棱 镜转换单元与PET膜帖贴合的更加紧密，同理，保证了微透镜阵列与PET膜帖贴合的更加紧 密。
[0058] 本实施例中，沿预定方向扩散相对应的预定扩散角度，包括：
[0059] 沿水平方向扩散第一预定扩散角度和沿竖直方向扩散第二预定扩散角度；
[0060] 如图5所示，第一预定扩散角度的计算公式为；
[0061]
[0062] 其中，Θ水平为第一预定扩散角度，f为透镜单元的焦距，P为透镜单元的孔径；
[0063] 第二预定扩散角度的计算公式为：
[0064]
[0065] 其中，Θ體为第二预定扩散角度，为光线在光场功能屏120上的最大出射角， 为光线在光场功能屏120上最小出射角。
[0066] 不难理解的是，微透镜阵列的作用是将入射光线沿水平方向扩散第一预定扩散角 度和沿竖直方向扩散第二预定扩散角度。第一预定扩散角度保证高速投影仪110配合光场 功能屏120工作时，观察者可W在旋转的光场功能屏120上看到均匀平滑的3D图像，第二预 定扩散角度扩大竖直方向的观察区域W配合不同身高的观察者。
[0067] 本发明实施例中，预定偏转角度的计算公式为：
[006引
[0069] 其中，Θ傭I为预定偏转角度，??为光线在光场功能屏120上最大出射角，句 为光线在光场功能屏120上最小出射角。
[0070]
[007。 其中，=?，9r为棱镜转换单元的倾斜角，巧/\&1为光线在光场功能屏120上 最小入射角。
[0072]
[007引其中，
在为光线在光场功能屏120上最大入射角， 和0K之间的关系如图6所示。
[0074] 预定偏转角度保证了观察者能够W正确的透视关系观察光场功能屏120幕上再现 的3D图像。
[0075] 应用本发明实施例，通过对光场功能屏进行分区，降低了屏幕的旋转速度，从而能 够实现大尺寸，光场功能屏将编码后的视差子图偏转预定偏转角度并沿预定方向扩散相对 应的预定扩散角，能够提供真实物体的物理深度且不存在像差，实现高分辨的3D图像。
[0076] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示运些实体或操作之间存 在任何运种实际的关系或者顺序。而且，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要 素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为运种过程、方法、物品或者设备 所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0077] 本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部 分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实 施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所W描述的比较简单，相关之处参见方法实施例 的部分说明即可。
[0078] 本领域普通技术人员可W理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可 W通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可W存储于计算机可读取存储介质中， 运里所称得的存储介质，如:R0M/RAM、磁碟、光盘等。
[0079] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围 内。
【主权项】
1. 一种桌面式的裸眼3D显示系统，其特征在于，所述系统包括:高速投影仪、被分为预 定数量分区的光场功能屏和用于驱动所述光场功能屏旋转的旋转装置； 高速投影仪，将从图像处理设备接收的编码后与所述预定数量相等的视差子图，分别 刷新到所述光场功能屏上对应的分区，所述高速投影仪的刷新频率与所述光场功能屏的转 速匹配； 光场功能屏，将各个分区上接收到的视差子图偏转预定偏转角度并沿预定方向扩散相 对应的预定扩散角度，W形成立体图像。2. 根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述各个分区的视差子图的内容相同或不 同。3. 根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述刷新频率为： 刷新频率=N/t 其中，t为预设的人眼的视觉暂留时间，N为高速投影仪在时间t内刷新的图像帖数。4. 根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述光场功能屏包括:从上到下依次连接的 棱镜转换单元、耐高溫聚醋薄膜PET膜和微透镜阵列； 所述棱镜转换单元为具有棱镜转换结构的漉筒对涂覆有液态紫外固化胶的PET膜第一 面压印后经紫外光源照射后将棱镜转换结转移到PET膜而成;所述微透镜阵列为具有微透 镜结构的漉筒对涂覆有液态紫外固化胶的PET膜第二面压印后经紫外光源照射后将棱镜转 换结转移到PET膜而成。5. 根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述微透镜阵列中的每一个透镜均为与PET 膜相连的面为平面的透镜。6. 根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述棱镜转换单元中的每一个棱镜均为与 PET膜相连的面为平面的棱镜。7. 根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述沿预定方向扩散相对应的预定扩散角 度，包括： 沿水平方向扩散第一预定扩散角度和沿竖直方向扩散第二预定扩散角度； 其中，所述第一预定扩散角度的计算公式为；其中，0水平为第一预定扩散角度，f为透镜单元的焦距，P为透镜单元的孔径； 所述第二预定扩散角度的计算公式为： 0齡二@触咖-巧(规m 其中，0??为第二预定扩散角度，为光线在光场功能屏上的最大出射角， 为光线在光场功能屏上最小出射角。8. 根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述预定偏转角度的计算公式为：
【专利摘要】本发明实施例公开了一种桌面式的裸眼3D显示系统，所述的系统包括：高速投影仪、被分为预定数量分区的光场功能屏和用于驱动所述光场功能屏旋转的旋转装置；高速投影仪，将从图像处理设备接收的编码后与所述预定数量相等的视差子图，分别刷新到所述光场功能屏上对应的分区，其刷新频率与所述的光场功能屏的转速匹配；光场功能屏，将各个分区上接收到的视差子图偏转预定偏转角度并沿预定方向扩散相对应的预定扩散角度，以形成立体图像。应用本发明实施例，实现了大尺寸高分辨率的3D图像。
【IPC分类】H04N13/00, H04N13/04
【公开号】CN105657410
【申请号】
【发明人】桑新柱, 高鑫, 于迅博, 陈志东, 杨神武, 颜玢玢, 苑金辉, 王葵如
【申请人】北京邮电大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月11日