一種立體顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種立體顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 立體顯示基于不同的原理可分為雙目視差原理、全息原理、集成成像原理和體顯 示原理等。目前基于雙目視差原理的立體顯示技術(shù)有眼鏡式、頭戴式立體顯示和光柵式自 由立體顯示。可以實現(xiàn)真彩色立體顯示的眼鏡式立體顯示按其工作原理主要分為兩類：一 是基于時序的快門式眼鏡，其顯示屏分時顯示左右視差圖，并通過同步信號發(fā)射器以及同 步信號接收器控制液晶快門眼鏡，使得顯示屏顯示左（右）眼視差圖時左（右）眼鏡片透 光而右（左）眼鏡片不透光，其主要特點是要求顯示器的幀頻為普通顯示器的兩倍。二是 基于偏振眼鏡，顯示屏上左右眼視差圖的光線為互相正交的線偏振光或左右旋圓偏振光， 佩戴上對應(yīng)的偏振光眼鏡就可以觀看到立體效果。頭戴式立體顯示是在雙眼前各放置一個 顯示屏，左右眼只能分別看到顯示在對應(yīng)屏上的左右視差圖。光柵式自由立體顯示是由平 板顯示屏和光柵精密組合而成，左右眼視差圖按一定規(guī)律并列顯示在平板顯示屏上，然后 利用光柵的分光作用將左右眼視差圖像的光線向不同方向傳播，當(dāng)觀看者位于合適的觀看 區(qū)域時，其左右眼分別觀看到左右眼視差圖像，根據(jù)采用的光柵類型可分為狹縫光柵和柱 透鏡兩種。
[0003] 眼鏡式立體顯示目前技術(shù)成熟，成本低廉，已經(jīng)取得廣泛的市場應(yīng)用，其不足在 于：對于本身佩戴眼鏡的觀看者，使用不夠舒適方便。頭戴式立體顯示可以提供給觀看者一 個虛擬世界的沉浸感，其不足在于：使用時除顯示區(qū)域以外的視線全部被遮擋；長時間佩 戴會給眼睛帶來不適且造成頭頸部疲勞；本身佩戴眼鏡的觀看者使用亦不夠舒適方便。光 柵式自由立體顯示無需佩戴輔助觀看裝置，其不足在于：由于在平板顯示器上同時顯示兩 幅或多幅視差圖像，導(dǎo)致圖像分辨率至少降低為原來的一半；同時由于這種顯示方案通常 需要配合大尺寸的平板顯示器使用，不易做到低能耗以及便攜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種立體顯示裝置，克 服現(xiàn)有技術(shù)基于雙目視差原理的立體顯示裝置或者需要使用時序快門或偏光眼鏡，或者遮 擋視線，長時間觀看會造成不適的缺陷。
[0005] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：
[0006] 一種立體顯示裝置，包括一凹面反射鏡、一半透半反平面鏡、第一透鏡組和第二透 鏡組，第一透鏡組和第二透鏡組相互靠近設(shè)置，第一透鏡組和第二透鏡組的光軸互不平行， 經(jīng)過第一透鏡組和第二透鏡組的光線經(jīng)所述半透半反平面鏡反射至所述凹面反射鏡。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，在所述半透半反平面鏡與第一透鏡組、第二透鏡組之 間設(shè)置有透鏡。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述半透半反平面鏡與所述凹面反射鏡之間具有45 度夾角。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述凹面反射鏡設(shè)為偶次非球面鏡。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，第一透鏡組和第二透鏡組分別包括一棱鏡，所述棱鏡 之后設(shè)置有透鏡和膠合鏡。
[0011] 一種立體顯示裝置，包括一凹面反射鏡、一鍍有半透半反膜或偏振膜的棱鏡、第 一透鏡組和第二透鏡組，第一透鏡組和第二透鏡組相互靠近設(shè)置，第一透鏡組和第二透鏡 組的光軸互不平行，經(jīng)過第一透鏡組和第二透鏡組的光線經(jīng)所述棱鏡反射至所述凹面反射 鏡。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，在所述棱鏡與第一透鏡組、第二透鏡組之間設(shè)置有透 鏡。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述凹面反射鏡設(shè)為偶次非球面鏡。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，第一透鏡組和第二透鏡組分別包括一棱鏡，所述棱鏡 之后設(shè)置有透鏡和膠合鏡。
[0015] 實施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果：（1)眼睛可以在與立體顯示裝置距 離較遠(yuǎn)的位置進(jìn)行觀察，對于佩戴眼鏡的觀看者不會造成不適感；（2)通過調(diào)焦可以使虛 像在0. 5m?無窮遠(yuǎn)距離變化，對于長時間觀看來說，將虛像位置調(diào)整為較為舒適的距離 可以適度減輕眼睛疲勞；（3)眼睛位于距離顯示裝置一定距離的指定區(qū)域才可以觀看到圖 像，觀看圖像時周圍視線不被遮擋，有利于觀看內(nèi)容需要保密的使用情形；(4)能耗低、重 量輕、且通過光路的折疊，可以將體積做得很緊湊，做成便攜產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0016] 下面通過參考附圖并結(jié)合實例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和實現(xiàn)方式將會 更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本發(fā)明的解釋說明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的任何意義 上的限制，在附圖中：
[0017] 圖1為本發(fā)明立體顯示裝置示意圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明立體顯示裝置使用狀態(tài)示意圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明透鏡組示意圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明模量傳輸函數(shù)MTF示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明立體顯示裝置，包括一凹面反射鏡11、一半 透半反平面鏡12、第一透鏡組13和第二透鏡組14,第一透鏡組13和第二透鏡組14相互靠 近設(shè)置，第一透鏡組13和第二透鏡組14的光軸互不平行，經(jīng)過第一透鏡組13和第二透鏡 組14的光線經(jīng)半透半反平面鏡12反射至凹面反射鏡11。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，在半 透半反平面鏡12與第一透鏡組13、第二透鏡組14之間設(shè)置有透鏡15。半透半反平面鏡12 與凹面反射鏡11之間具有45度夾角。凹面反射鏡11設(shè)為偶次非球面鏡。第一透鏡組13 和第二透鏡組14分別包括一棱鏡21，棱鏡21之后設(shè)置有透鏡22和膠合鏡23。
[0022] 本發(fā)明另一種實施方式是包括一凹面反射鏡11、一鍍有半透半反膜或偏振膜的棱 鏡、第一透鏡組13和第二透鏡組14,第一透鏡組13和第二透鏡組14相互靠近設(shè)置，第一透 鏡組13和第二透鏡組14的光軸互不平行，經(jīng)過第一透鏡組13和第二透鏡組14的光線經(jīng) 棱鏡反射至凹面反射鏡11。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，在棱鏡與第一透鏡組13、第二透鏡 組14之間設(shè)置有透鏡15。凹面反射鏡11設(shè)為偶次非球面鏡。第一透鏡組13和第二透鏡 組14分別包括一棱鏡21，棱鏡21之后設(shè)置有透鏡22和膠合鏡23。
[0023] 1.通過本發(fā)明立體顯示裝置能夠觀看相同尺寸的兩個圖像源產(chǎn)生的立體視差圖 像。圖像源31、圖像源32發(fā)出的光線，分別依次通過本裝置所包含的透鏡組13、透鏡組14、 透鏡15、半透半反平面鏡12、凹面反射鏡11、半透半反平面鏡12到達(dá)觀看者的左眼41、右 眼42。其中左眼41與右眼42的視線51與視線52平行，凹面反射鏡11的光軸16與視線 51與視線52平行，距離相等且共面；或左眼41與右眼42的視線51與視線52成小于15° 夾角，凹面反射鏡11的光軸16與視線51與視線52相交于同一點，光軸16平分視線51與 視線52的夾角且共面。
[0024] 2.眼睛與裝置其余部件之間距離不小于150mm。
[0025] 3.根據(jù)設(shè)計參數(shù)的要求不同，透鏡12可省略。
[0026] 4.凹面反射鏡11的凹面鍍有全反射膜，半透半反平面鏡12鍍有半透半反膜。
[0027] 5.半透半反平面鏡12可由膠合面鍍有半透半反膜或偏振膜的棱鏡替代。
[0028] 6.圖像源類型包括帶照明裝置的IXD顯示屏、數(shù)字微鏡芯片DMD(Digital MicromirrorDevices)、液晶覆娃LCOS(liquidcrystalonsilicon)等。
[0029] 本發(fā)明具體實施例光路參數(shù)如表1所示。
[0030] 表 1
[0031]
【主權(quán)項】
1. 一種立體顯示裝置，其特征在于：包括一凹面反射鏡、一半透半反平面鏡、第一透鏡 組和第二透鏡組，第一透鏡組和第二透鏡組相互靠近設(shè)置，第一透鏡組和第二透鏡組的光 軸互不平行，經(jīng)過第一透鏡組和第二透鏡組的光線經(jīng)所述半透半反平面鏡反射至所述凹面 反射鏡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于：在所述半透半反平面鏡與第一 透鏡組、第二透鏡組之間設(shè)置有透鏡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于：所述半透半反平面鏡與所述凹 面反射鏡之間具有45度夾角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于：所述凹面反射鏡設(shè)為偶次非球 面鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于：第一透鏡組和第二透鏡組分別 包括一棱鏡，所述棱鏡之后設(shè)置有透鏡和膠合鏡。
6. -種立體顯示裝置，其特征在于：包括一凹面反射鏡、一鍍有半透半反膜或偏振膜 的棱鏡、第一透鏡組和第二透鏡組，第一透鏡組和第二透鏡組相互靠近設(shè)置，第一透鏡組和 第二透鏡組的光軸互不平行，經(jīng)過第一透鏡組和第二透鏡組的光線經(jīng)所述棱鏡反射至所述 凹面反射鏡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體顯示裝置，其特征在于：在所述棱鏡與第一透鏡組、第二 透鏡組之間設(shè)置有透鏡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體顯示裝置，其特征在于：所述凹面反射鏡設(shè)為偶次非球 面鏡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體顯示裝置，其特征在于：第一透鏡組和第二透鏡組分別 包括一棱鏡，所述棱鏡之后設(shè)置有透鏡和膠合鏡。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種立體顯示裝置，包括一凹面反射鏡、一半透半反平面鏡、第一透鏡組和第二透鏡組，第一透鏡組和第二透鏡組相互靠近設(shè)置，第一透鏡組和第二透鏡組的光軸互不平行，經(jīng)過第一透鏡組和第二透鏡組的光線經(jīng)半透半反平面鏡反射至凹面反射鏡。使用發(fā)明立體顯示裝置眼睛可以在與立體顯示裝置距離較遠(yuǎn)的位置進(jìn)行觀察，對于佩戴眼鏡的觀看者不會造成不適感；通過調(diào)焦可以使虛像在0.5m～無窮遠(yuǎn)距離變化，將虛像位置調(diào)整為較為舒適的距離可以適度減輕眼睛疲勞；觀看圖像時周圍視線不被遮擋，有利于觀看內(nèi)容需要保密的使用情形；發(fā)明能耗低、重量輕、且通過光路的折疊，可以將體積做得很緊湊，做成便攜產(chǎn)品。
【IPC分類】G02B27-22
【公開號】CN104570367
【申請?zhí)枴緾N201510042335
【發(fā)明人】程炎, 王凡, 王中儉, 朱青
【申請人】深圳市安華光電技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月28日