真三维显示装置和系统、真三维显示控制方法和装置制造方法及图纸

提供了一种真三维显示装置和系统、真三维显示控制方法和装置，真三维显示控制方法包括：根据预设视场确定目标光线，所述目标光线具体为：由光源生成的、可依次透过N个透光层后投射至所述预设视场中的光线，N为大于1的整数；根据各目标光线在各透光层上的坐标信息调整各透光层的光处理参数，以在各透光层上显示用于组成对应所述预设视场的真三维图像的断层图像。本发明专利技术能够提升真三维显示的清晰度、分辨率亮度等性能。

【技术实现步骤摘要】
真三维显示装置和系统、真三维显示控制方法和装置
本专利技术涉及图像显示技术，尤其涉及一种真三维显示装置和系统、真三维显示控 制方法和装置。
技术介绍
所谓真三维显示是指被显示的三维物体之间的相对位置关系也被真实地体现， 构成真正意义上的三维空间图像，具有真实物理深度和图像质量的表面特性，观察者不需 要任何辅助设备就可以从多个方向任意观察被显示物体，感知最真实、完整的三维信息。真 三维显示技术从根本上更新了图像显示的概念，使显示的图像栩栩如生，向观看者提供了 完备的心理和生理上的三维感知信息，为理解三维图像和其中物体之间的空间关系提供了 独特的手段。 当前的双目立体眼镜技术、平行遮挡光栅技术、柱面镜技术以及集成显示技术都 存在着各种缺陷，比如显示尺寸不大、视场数量少、分辨率低、亮度低、清晰度不足等。而多 投影仪的光场真三维显示系统虽然有获得大视场的潜质，但其存在着投影仪间校准困难以 及价格昂贵等固有的缺陷。
技术实现思路
在下文中给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理 解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关 键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为稍后论述的更详细描述的前序。 本专利技术的一个主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种满足大尺寸显示、提 升视场数量、分辨率、亮度和清晰度的真三维显示装置、真三维显示控制方法和装置以及真 三维显示系统。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种真三维显示装置， 光源； 沿所述光源的光传播方向依次设置的N个透光层，N为大于1的整数，各所述透光 层用于显示对应预设视场的断层图像，各透光层显示的对应预设视场的断层图像用于组成 对应所述预设视场的真三维图像。 为实现上述目的，本专利技术还提供一种真三维显示控制方法，包括 根据预设视场确定目标光线，所述目标光线具体为：由光源生成的、可依次透过N 个透光层后投射至所述预设视场中的光线，N为大于1的整数； 根据各目标光线在各透光层上的坐标信息调整各透光层的光处理参数，以在各透 光层上显示用于组成对应所述预设视场的真三维图像的断层图像。 为实现上述目的，本专利技术还提供一种真三维显示控制装置，包括： 目标光线确定模块，用于根据预设视场确定目标光线，所述目标光线具体为：由所 述光源生成的、可依次透过第N个透光层后投射至所述预设视场中的光线，N为大于1的整 数； 参数调整模块，用于根据各目标光线在各透光层上的坐标信息调整各透光层的光 处理参数，以在各透光层上显示用于组成对应所述预设视场的真三维图像的断层图像。 为实现上述目的，本专利技术还提供一种真三维显示系统，包括上述真三维显示装置 以及真三维显示控制装置。 本专利技术的真三维显示装置通过在光源的光传播方向依次设置多层透光层，各透光 层能够显示对应预设视场的断层图像，多个透光层显示的断层图像对应组成对应预设视场 的真三维图像，使得处于预设视场中的观察者能够观看到对应的真三维图像，且能够实现 大尺寸显示、能够提升真三维显示的分辨率、亮度、清晰度等。 本专利技术的真三维显示控制方法和装置以及真三维显示系统可根据预设视场确定 目标光线，根据各目标光线在各透光层上的坐标信息调整各透光层的光处理参数，以在各 透光层上显示所需的断层图像，最终形成对应预设视场的真三维图像，这种控制方式能够 实现大尺寸显示、能够提升真三维显示的分辨率、亮度、清晰度等，同时避免采用多投影仪 进行真三维显示时产生的校准难度低的问题。 【附图说明】 参照下面结合附图对本专利技术实施例的说明，会更加容易地理解本专利技术的以上和其 它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本专利技术的原理。在附图中，相同的或类似 的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。 图1为本专利技术的真三维显示装置的实施例1的结构示意图。 图2为本专利技术的真三维显示装置的实施例2的结构示意图。 图3为本专利技术的真三维显示装置的实施例3的结构示意图。 图4为本专利技术的真三维显示控制方法的一种实施例的流程图。 图5以图例的形式描述透光率函数的三阶张量的示意图。 图6表示本专利技术的真三维显示控制方法应用在图1所示的真三维显示装置中时， 根据预设视场确定目标光线的示意图。 图7为以图例的形式描述旋转率函数的三阶张量的示意图。 图8表示本专利技术的真三维显示控制方法应用在图2所示的真三维显示装置中时， 根据预设视场确定目标光线的示意图。 图9为本专利技术真三维显示控制装置的一种实施例的方框图。 【具体实施方式】 下面参照附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描 述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应 当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知 的部件和处理的表示和描述。 真三维显示装置的实施例1 参考图1，本专利技术的真三维显示装置的实施例1包括光源10以及沿光源10的光传 播方向依次设置的第1个透光层至第N个透光层12, N为大于1的整数，各透光层12用于 显示对应预设视场的断层图像，各透光层12显示的对应该预设视场的断层图像用于组成 对应该预设视场的真三维图像。 上述预设视场的个数可为多个，如图1所示，本专利技术的真三维显示装置可形成多 个视场VI、V2……VR，R为大于1的整数，透过各透光层12投射至各视场中的光线在各透 光层上具有确定的坐标信息。各透光层12可通过其光处理参数的调整来显示对应多个视 场的断层图像。 光源10可为背光模组，其可用于生成均匀光或者结构光。 光源10紧贴第一个透光层12设置。 上述各透光层12具体为空间光调制器（SLM，Spatial light modulator),其光处 理参数具体为透光率函数。各空间光调制器用于接收外部的控制信息以控制其各个显示单 元(像素单元）的透光率函数值，进而显示出所需的图像信息(断层图像)。 上述各空间光调制器可为，例如，可以显示彩色、黑白和/或灰度图像的液晶面 板。 如图1所示，本实施例中，部分或全部空间光调制器的截面为平面。 真三维显示装置的实施例2 参考图2,本专利技术的真三维显示装置的实施例2包括光源20以及沿光源20的光传 播方向设置的N个透光层22,本实施例的真三维显示装置的与实施例1的真三维显示装置 的结构基本相同，区别在于： 各透光层22为极性光旋转器，其光处理参数具体为旋转率函数。各极性光旋转器 用于接收外部的控制信息以控制其各个显示单元的对光线的旋转率函数值，进而显示出所 需的图像信息(断层图像)。 可选地，当光源发射的光线为发散光，在光源和第一个极性光旋转器之间还设置 有第一极性光调制器24,用于将光源发射的光线转换为极性光，并且，本实施例还设置有第 二极性光调制器26,其具体可设置在第N个极性光旋转器面向预设视场的一侧，用于将极 性光转换为可见光后投射至对应的预设视场。 本实施例中，可通过外部的控制装置将需要显示的真三维图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真三维显示装置，其特征在于，包括：光源；沿所述光源的光传播方向依次设置的N个透光层，N为大于1的整数，各所述透光层用于显示对应预设视场的断层图像，各透光层显示的对应预设视场的断层图像用于组成对应所述预设视场的真三维图像。

【技术特征摘要】
1. 一种真三维显示装置，其特征在于，包括： 光源； 沿所述光源的光传播方向依次设置的N个透光层，N为大于1的整数，各所述透光层用 于显示对应预设视场的断层图像，各透光层显示的对应预设视场的断层图像用于组成对应 所述预设视场的真三维图像。2. 根据权利要求1所述的真三维显示装置，其特征在于，各所述透光层具体为空间光 调制器。3. 根据权利要求1所述的真三维显示装置，其特征在于，各所述透光层具体为极性光 旋转器，所述光源与第一个透光层之间还设有用于将光源产生的光线转换为极性光的第一 极性光调制器，所述真三维显示装置还包括用于将透过第N个透光层的极性光转换为可见 光的第二极性光调制器。4. 根据权利要求1-3任一项所述的真三维显示装置，其特征在于，各所述透光层的截 面为平面形或曲面形。5. 根据权利要求1-3任一项所述的真三维显示装置，其特征在于，所述空间光调制器 具体为液晶面板。6. -种真三维显示控制方法，其特征在于，包括： 根据预设视场确定目标光线，所述目标光线具体为：由光源生成的、可依次透过N个透 光层后投射至所述预设视场中的光线，N为大于1的整数； 根据各目标光线在各透光层上的坐标信息调整各透光层的光处理参数，以在各透光层 上显示用于组成对应所述预设视场的真三维图像的断层图像。7. 根据权利要求6所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述根据预设视场确定 目标光线和根据各目标光线在各透光层上的坐标信息调整各透光层的光处理参数的步 骤之间还包括： 根据各目标光线在任意两个透光层上的坐标信息获取目标光线在其余各个透光层上 的坐标信息。8. 根据权利要求6所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述根据各目标光线在 各透光层上的坐标信息调整各透光层的光处理参数中获取的光处理参数为：使得透过各 所述透光层的光线与所述目标光线之间的误差最小的光处理参数。9. 根据权利要求8所述的真三维显示控制方法，其特征在于，各所述透光层具体为空 间光调制器，各所述透光层的光处理参数具体为空间光调制器的透光率函数值。10. 根据权利要求9所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制方 法根据以下公式获取各个透光层的透光率函数值函数值，1〇是所述光源的亮度，T(im，jm，in，jn)为目标光线，m、n表示所述多个透光层中的任 意两个的序号，（im，jm，in，jn)为目标光线在第m个透光层和第η个透光层上的坐标信息。11. 根据权利要求10所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制 方法通过最速下降法，共轭梯度法，牛顿法，变尺度法，鲍威尔法，单形替换法，随机方向法， 复合形法，可行方向法，惩罚函数法，线性规划，遗传算法，神经网络或专家系统，对各所述 透光层的透光率函数值进行求解。12. 根据权利要求10所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制 方法根据第k个透光层的透光率函数值，求解第k+Ι个透光层的透光率函数，以迭代求解各 透光层的透光率函数值，其中1 < k〈N。13. 根据权利要求10所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制 方法通过对以下公式两边取对数，求解线性方程的方式获取各个透光层的透光率函数值其中，T(im，jm，in，jn)为目标光线，L是所述光源的亮度，aQu 为第1个透光层 上、与所述目标光线对应的像素单元处的透光率函数值。14. 根据权利要求8所述的真三维显示控制方法，其特征在于，各所述透光层具体为极 性光旋转器，各所述透光层的光处理参数具体为极性光旋转器的旋转率函数值。15. 根据权利要求14所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制 方法根据以下公式获取各个透光层的旋转率函数数值，1〇是所述光源的亮度，T(im，jm，in，jn)为目标光线，m、n表示所述多个透光层中的任意 两个的序号，（im，jm，in，jn)为目标光线在第m个透光层和第η个透光层上的坐标信息。16. 根据权利要求15所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制 方法通过最速下降法，共轭梯度法，牛顿法，变尺度法，鲍威尔法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿征，
申请(专利权)人：耿征，
类型：发明
国别省市：江苏;32