一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置

本发明属于立体显示，更具体地说，本发明涉及一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置。

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立体像通常只能位于立体显示器的镜像范围内，立体视觉效果有限。为解决这一问题，本发明提出了一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置。该基于共轭视点成像的透明立体显示装置由定向背光源、透明液晶显示面板和半透半反镜构成，透明液晶显示面板在半透半反镜中形成镜像，定向背光源经透明液晶显示面板投射光线，从而实现显示。定向背光源所投射光线，部分不经半透半反镜反射直接汇聚形成视点，透明液晶显示面板提供与其本体位置对应的视差图像，从而在透明液晶显示面板本体位置实现立体图像显示；另一部分光线经过半透半反镜反射后汇聚形成共轭视点，共轭视点与视点位置重叠，透明液晶显示面板同步提供与其镜像位置对应的视差图像，从而在透明液晶显示面板镜像位置实现立体图像显示。此时，立体像可显示于透明液晶显示面板本体及其镜像范围内，从而扩大成像范围并增强立体视觉效果。

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，立体视觉效果有限的问题，本发明提出了一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置。

2、该基于共轭视点成像的透明立体显示装置由定向背光源、透明液晶显示面板和半透半反镜构成。

3、定向背光源放置于透明液晶显示面板之后，用于提供显示用的光线。

4、透明液晶显示面板位于定向背光源与半透半反镜之间，并与半透半反镜呈一定角度放置。

5、定向背光源与半透半反镜呈一定角度放置。

6、优选地，定向背光源与半透半反镜呈90度放置。

7、定向背光源由立体显示结构构成，可以将光线汇聚到空间中指定位置。

8、优选地，定向背光源由2d显示面板、透镜阵列组合而成。

9、可选地，定向背光源由2d显示面板、柱透镜光栅组合而成。

10、可选地，定向背光源由全息立体显示器构成。

11、定向背光源与透明液晶显示面板时分复用地完成立体显示：

12、第一时间片隙内，定向背光源向人左眼所在的物方视点位置投射光线，透明液晶显示面板提供与其自身本体位置对应的视差图像；

13、第二时间片隙内，定向背光源向人左眼在半反半透镜中所成镜像的像方视点位置投射光线，透明液晶显示面板提供与其在半反半透镜中所成镜像位置对应的视差图像；

14、第三时间片隙内，定向背光源向人右眼所在的物方视点位置投射光线，透明液晶显示面板提供与其自身本体位置对应的视差图像；

15、第四时间片隙内，定向背光源向人右眼在半反半透镜中所成镜像的像方视点位置投射光线，透明液晶显示面板提供与其在半反半透镜中所成镜像位置对应的视差图像；

16、上述第一至第四时间片隙按任意顺序组合并形成周期交替进行，从而实现立体显示。

17、本发明的工作原理如下：

18、第一及第三时间片隙内，定向背光源发射的光线不经半透半反镜反射，直接在人眼位置汇聚形成物方视点，透明液晶显示面板提供与其本体位置对应的视差图像，从而人眼可在物方视点看到位于透明液晶显示面板本体位置处的立体图像；

19、第二及第四时间片隙内，定向背光源发射的光线向人眼在半反半透镜中所成镜像的像方视点位置投射，并经由半透半反镜反射形成共轭视点；因物方视点与像方视点位置构成物像共轭关系，位于像方视点共轭像位置的共轭视点与物方视点位置重合；此时，透明液晶显示面板同步提供与其镜像位置对应的视差图像，从而人眼可在物方视点看到位于透明液晶显示面板镜像位置处的立体图像。

20、综上所述，本发明的一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置可在物方视点位置处于透明液晶显示面板本体和镜像位置处分别提供不同的立体图像，从而拓宽立体图像视觉范围，并增强立体感观。

技术特征：

1.一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置，其特征在于：

5.如权利要求1所述的一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置，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，立体视觉效果有限的问题，本发明提出了一种基于共轭视点成像的透明立体显示装置。该显示装置由定向背光源、透明液晶显示面板和半透半反镜构成。定向背光源投射光线，部分光线不经半透半反镜反射直接汇聚形成视点，透明液晶显示面板提供与其本体位置对应的视差图像；另一部分光线经过半透半反镜反射后汇聚形成共轭视点，共轭视点与视点位置重叠，透明液晶显示面板同步提供与其镜像位置对应的视差图像。此时，立体像可显示于透明液晶显示面板本体及其镜像范围内，从而扩大成像范围并增强立体视觉效果。技术研发人员：吕国皎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：2024/6/13