專利名稱：一種擴大現有三維立體顯示技術適用范圍的方法
技術領域：
本發明涉及一種能擴大現有三維立體顯示技術適用范圍的方法。
背景技術：
目前，三維立體顯示的技術主要通過柱鏡、光柵、棱鏡等實現，此類顯示技術的特點有都是使觀看者的兩眼看到不同的圖像以產生立體感；所產生的三維立體圖像都來源于對二維原始圖像加以適當的設備，使二維原始圖像所發出的光經過一系列折射、反射、衍射等光學變化而生成(此設備以下簡稱三維立體轉換設備)。
此類三維立體技術都有一個缺點，即都對生成二維原始圖像的設備有一定要求，尤其是三維立體轉換設備距離二維原始圖像足夠近的要求。
例如現有的柱鏡三維顯示器由液晶顯示器和柱鏡組成，其原理為以液晶顯示器生成二維原始圖像，二維圖像發出的光經過柱鏡的折射，使得觀看者的雙眼看到不同的圖像，于是產生立體感。由于三維立體轉換設備--柱鏡，必須距離二維原始圖像足夠近，柱鏡離二維原始圖像的距離越遠，產生的圖像就越會模糊，直至完全看不清所產生的圖像。
由于普通電子管顯示器所生成的二維圖像前有一層玻璃，柱鏡無法距離二維原始圖像足夠近，所以現有的通過柱鏡顯示三維立體的技術不能應用于普通的電子管顯示器；柱鏡甚至不能，或很難以附加設備的方式應用在普通的液晶顯示器上，而是必須在工廠里由專業人員將其集成到液晶顯示器上。
發明內容
為了克服上述類別的三維立體顯示技術的上述缺點，本發明提供一種方法，可以使普通的二維顯示設備也能應用此類三維立體顯示技術，即對生成二維原始圖像的設備有要求，尤其是有三維立體轉換設備能夠距離二維原始圖像足夠近的要求的三維顯示技術。
這種方法使得所有的種類的二維顯示設備都能應用此類技術；也使通過附加設備的方式，通過非專業環境下非專業人員的安裝，使二維顯示設備獲得三維顯示的能力成為現實。
上述類別的三維立體顯示技術，必須要求三維立體轉換設備距離二維原始圖像足夠近的原因是二維顯示設備生成的二維原始圖像發出的光是發散的，當三維立體轉換設備距離二維原始圖像足夠近時，三維立體轉換設備的某一個足夠小(是否足夠小取決于實施例中的二維原始圖像分辨率和三維立體圖像分辨率，下同)的局部，只能夠接收到二維原始圖像所對應的局部所發出的光；反之，當三維立體轉換設備距離二維原始圖像足夠遠時，三維立體轉換設備的某一個足夠小的局部，就會接收到二維原始圖像上所相對應的局部，及其相鄰的區域所發出的，來自各個方向的光。這樣產生的三維立體圖項就會模糊，甚至完全看不清。
本發明的解決方案為在普通的二維顯示設備前方添加一設備(以下簡稱矯光設備)，此設備能滿足假設空間有一平面平行于二維顯示設備生成的二維原始圖像(如二維顯示設備所生成的圖像并非在一個平面上，則先將其近似地看作一平面再作處理)，此平面內有一直線(以下簡稱直線1)，此設備只允許二維顯示設備生成的圖像發出的光在和此直線垂直或異面垂直方向上通過此設備。直線1的角度由具體實施例中的三維立體顯示技術確定。
由于矯光設備的處理，從矯光設備通過的光線都成為和直線1垂直或異面垂直的光線。所以上述類別三維顯示技術中的三維立體轉換設備，即便離二維原始圖像一個足夠大的距離，它的某一個足夠小的局部也不會接受到在二維原始圖像上所對應的局部的相鄰區域所發出的光線。也就不會產生模糊。
在有些情況下，上述類別的三維立體顯示技術的三維立體轉換設備，不能處理經過上述矯光設備處理的二維原始圖像，只能處理光線發散的二維原始圖像，本方案對于此種情況的解決方案為在濾光設備上附加一設備(以下簡稱散光設備)，此設備能將相互平行的入射光線轉化為散射的光線。
本發明的有益效果是這種方法使得所有種類的二維顯示設備都能應用此類技術；也使通過附加設備的方式，通過非專業環境下非專業人員的安裝，使二維顯示設備獲得三維顯示的能力成為現實，擴大了此類技術的適用范圍。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是三維轉換器離二維原始圖像足夠近時的光路圖。
圖2是三維轉換器離二維原始圖像足夠遠時的光路圖。
圖3是說明矯光設備應達到的效果圖。
圖4是安裝矯光設備后的光路圖。
圖5是安裝矯光設備和散光設備后的光路圖。
圖6是矯光設備的一個實施列的光路圖。
圖7是矯光設備的一個實施列的物理量計算圖。
圖8是矯光設備的一個實施列和散光設備的一個實施例的光路圖。
圖中A.二維原始圖像，B.三維立體轉換設備，C.三維立體轉換器的一個足夠小的局部，D.二維原始圖像發出的光線，E.矯光設備，F.散光設備，G.一平行于二維原始圖像的平面，H.直線1，I.狹縫，J.狹縫壁，K.狹縫深度，L.矯光設備盡可能接近二維原始圖像的距離，T.狹縫壁厚度，W.狹縫中心間距。
在圖1中，由于三維立體轉換設備(B)，距離二維原始圖像(A)足夠近，所以雖然二維原始圖像(A)發出的光(D)是發散的，但是三維立體轉換設備(B)的一個足夠小的局部(C)，還是只能接收到二維原始圖像(A)相對應的局部所發出的光，而不會受到相鄰區域的干擾。
在圖2中，由于三維立體轉換設備(B)，距離二維原始圖像(A)足夠遠，所以雖然二維原始圖像(A)及其發出的光(D)和圖1中完全相同，但是三維立體轉換設備(B)的一個足夠小的局部(C)，就會受到相鄰區域的干擾。
在圖3中，應用矯光設備后，應達到直線1(H)位于一個和二維原始圖像所在平面相平行的平面(G)上，二維原始圖像(A)上發出的光線只能在和直線1(H)垂直或異面垂直方向上通過。
在圖4中，三維立體轉換設備(B)，距離二維原始圖像(A)足夠遠，二維原始圖像(A)發出的光(D)是發散的，但是由于添加了矯光設備(E)在二維原始圖像(A)和三維立體轉換設備(B)之間添加了矯光設備(E)，所以三維立體轉換設備(B)的一個足夠小的局部(C)，還是只能接收到二維原始圖像(A)相對應的局部所發出的光，而不會受到相鄰區域的干擾。
在圖5中，由于在只能處理發散的光的三維立體轉換設備(B)和矯光設備(E)之間添加了散光設備(F)，經過矯光設備(E)處理的平行光束再度變為發散光束，但是由于發散點離三維立體轉換設備(B)足夠近，所以三維立體轉換設備(B)的一個足夠小的局部(C)，不會受到相鄰區域的干擾，同時使只能處理發散的光的三維立體轉換設備(B)也能正常工作。
具體實施例方式
矯光設備的一個實施例可以為一組相互平行、寬度相等、縫壁厚度相同、狹縫中心間距相等的狹縫組成。
見圖6，由于有一定深度的狹縫壁吸收了大部分非垂直入射的光線，所以排除了來自相鄰區域的干擾。
見圖7，狹縫的深度K(K)、狹縫壁厚度T(T)和狹縫中心間距W(W)，矯光設備盡可能接近二維原始圖像的距離L(L)，二維原始圖像的分辨率R，期望的相鄰干擾度C(相鄰干擾度為相鄰區域的干擾部分面積和當前狹縫對應區域的面積的比值)確定。即W＝1/R，K＝(2WL-4TL)/CW。
散光設備的一個實施例可以為一組相互平行、寬度相等的相同透鏡柱組成。
見圖8，透鏡柱的寬度W由具體的上述類別中的實施例決定，通常與三維立體圖像的像素寬度相等；透鏡的折光度由具體的上述類別中的實施例決定，通常應使垂直于透鏡平面出射的光，在折射后方向改變最大的光線和原始光線的夾角，等于實施例中三維立體轉換設備可接收的臨界角度。
權利要求
1.一種擴大現有一類三維立體顯示技術(以下簡稱三維立體顯示技術)適用范圍的方法，其特征是，對二維顯示設備生成的二維原始圖像所發出的光加以控制，可以通過實施本方法使三維立體顯示技術可以利用所有種類的二維顯示設備。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，可以通過實施本方法使三維立體顯示技術能以附加設備的方式使二維顯示設備具備顯示三維立體圖像的能力。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，可以將相互平行的光束發散，以滿足三維立體顯示技術中需要發散光源的技術的需要。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，能夠通過本方法擴大適用范圍的一類三維立體顯示技術都是以二維顯示設備生成的二維原始圖像為基礎，將二維原始圖像發出的光經過一系列物理或者化學變化，形成三維立體圖像。
全文摘要
一種擴大一類三維立體顯示技術適用范圍的方法。能夠通過此種方法擴大適用范圍的一類三維立體顯示技術(以下簡稱此類技術)，都是以二維顯示設備生成的二維原始圖像為基礎，將二維原始圖像發出的光經過一系列物理或者化學變化，形成三維立體圖像的一類技術。本方法通過對二維原始圖像所發出的光加以控制，使二維原始圖像中相互相鄰的足夠小的局部所發出的光不會相互干擾，降低了此類技術對二維顯示設備的要求，使得所有種類的二維顯示設備都能應用此類技術；也使通過附加設備的方式，使二維顯示設備獲得三維顯示的能力成為現實，擴大了此類技術的適用范圍。同時還通過將平行光束發散，使有些不能處理平行光束的此類技術也能應用本方法。
文檔編號G02B27/22GK1611991SQ20031010500
公開日2005年5月4日 申請日期2003年11月2日 優先權日2003年11月2日
發明者田園 申請人:田園