一种三次成像透明立体显示装置

本发明属于立体显示，更具体地说，本发明涉及一种三次成像透明立体显示装置。

背景技术：

1、传统透明立体显示装置，通常以立体显示器和半透半反镜组合而成。半透半反镜通过反射显示立体显示器的镜像，同时其通过透射作用显示后方的事物，从而实现透明显示。然而，因透明立体显示装置提供的图像通常只能位于立体显示器的镜像范围内，且该镜像位于半透半反镜后方，其产生的立体深度视觉效果有限。为解决这一问题，本发明提出了一种三次成像透明立体显示装置。该三次成像透明立体显示装置由立体显示器、透镜光组、半透半反镜组成。立体显示器经透镜光组成倒立实像，该倒立实像再经半透半反镜反射成虚镜像后供观看者观看。本发明中，因立体显示器可由透镜光组作用成放大的倒立实像，从而可以扩大立体图像尺寸；此外，因半透半反镜用于反射立体显示器倒立实像，而其倒立实像可以位于半透半反镜之后，从而使得立体显示器倒立实像的虚镜像位于半透半反镜之前，从而增强立体深度视觉效果。

技术实现思路

1、为解决传统透明立体显示装置提供的立体像通常只能位于立体显示器的镜像范围内，且该镜像位于半透半反镜后方，其产生的立体深度视觉效果有限的问题，本发明提出了一种三次成像透明立体显示装置。

2、该三次成像透明立体显示装置由立体显示器、透镜光组、半透半反镜组成。

3、半透半反镜与立体显示器分别置于透镜光组两侧，立体显示器到透镜光组的物距为 l1。

4、透镜光组为凸透镜，能实现光线汇聚，其焦距为 f。

5、优选的，透镜光组采用菲涅尔透镜。

6、立体显示器到透镜光组的物距 l1大于1倍透镜光组焦距 f。

7、优选地，立体显示器到透镜光组的物距 l1小于2倍透镜光组焦距2 f。

8、透镜光组和半透半反镜的夹角为 θ，该夹角 θ可使得半透半反镜反射立体显示器经透镜光组出射的光线。

9、优选地，透镜光组与半透半反镜呈 θ=45°夹角放置。

10、本发明的工作原理如下：

11、因立体显示器到透镜光组的物距 l1大于1倍透镜光组焦距 f，立体显示器经透镜光组成实像于半透半反镜一侧；

12、立体显示器经透镜光组所成实像再经半透半反镜反射后，可成立体显示器倒立实像的虚镜像；

13、因几何光学中，实物不能在反射面之后反射成像，但实物的实像可以在反射面之后反射成像，故当立体显示器经透镜光组所成实像位于半透半反镜之后时，其反射所成的立体显示器倒立实像的虚镜像应位于半透半反镜之前。

14、再此过程中，立体显示器可成立体像，从而实现一次成像；透镜光组可成倒立实像，从而实现二次成像；半透半反镜可成虚镜像，从而实现三次成像。

15、此时，观看者可以通过半透半反镜看到立体显示器倒立实像的虚镜像。且因立体显示器倒立实像的虚镜像相对于传统模式下更靠前的位置，从而可以增强立体深度视觉效果。

16、此外，若立体显示器到透镜光组的物距 l1小于2倍透镜光组焦距2 f，则立体显示器可由透镜光组作用成放大的倒立实像，从而可以扩大立体图像尺寸。

17、最后，半透半反镜通过反射作用实现立体像显示，其通过透射作用实现透明显示。

18、可选的，半反半透镜替换为反射镜以实现非透明立体显示。

19、可选的，立体显示器可以替换为2d显示器以实现2d图像的放大和浮出效果。

20、综上所述，因本发明中立体显示器可由透镜光组作用成放大的倒立实像，从而可以扩大立体图像尺寸；此外，因半透半反镜用于反射立体显示器倒立实像，而其倒立实像可以位于半透半反镜之后，从而使得立体显示器倒立实像的虚镜像位于半透半反镜之前，从而增强立体深度视觉效果。

技术特征：

1.一种三次成像透明立体显示装置，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种三次成像透明立体显示装置，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种三次成像透明立体显示装置，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种三次成像透明立体显示装置，其特征在于：

5.如权利要求1所述的一种三次成像透明立体显示装置，其特征在于：

6.如权利要求1所述的一种三次成像透明立体显示装置，其特征在于：

技术总结为解决传统透明立体显示装置提供的立体像通常只能位于立体显示器的镜像范围内，且该镜像位于半透半反镜后方，其产生的立体深度视觉效果有限的问题，本发明提出了一种三次成像透明立体显示装置。该三次成像透明立体显示装置由立体显示器、透镜光组、半透半反镜组成。立体显示器经透镜光组成倒立实像，该倒立实像再经半透半反镜反射成虚镜像后供观看者观看。因立体显示器可由透镜光组作用成放大的倒立实像，从而可以扩大立体图像尺寸；此外，因半透半反镜用于反射位于半透半反镜之后的立体显示器倒立实像，从而使得立体显示器倒立实像的虚镜像位于半透半反镜之前，从而增强立体深度视觉效果。技术研发人员：吕国皎,袁荣英,马晓莉受保护的技术使用者：成都工业学院技术研发日：技术公布日：2024/6/11