一种裸眼3D局域全息显示方法技术

本发明专利技术要解决的技术问题是提供一种裸眼3D局域全息显示方法，属于立体显示技术领域。包括前方景物焦距的分区测定获取景深信息部分和裸眼3D局域全息显示包括部分。裸眼3D局域全息显示包括：初级聚焦、发光像素发光角度精准调节、3D显示驱动电路、像素电路驱动、立体像素锥角轴指向；在现有的显示屏的每一个像素上面加装微小的液体调焦镜头，把普通像素的漫反射改变为对每一个像素或某几个像素光源的发光角度进行控制，实现裸眼3D局域全息显示，图像显示原理与裸眼看真实场景图像在眼底投影效果是一致的，大脑成像不会造成额外负担，长期用眼不会头痛、眼部不会疲劳，该显示屏具有刚性市场需求。

【技术实现步骤摘要】
一种裸眼3D局域全息显示方法
本专利技术涉及一种裸眼3D局域全息显示方法，属于3D显示

技术介绍
目前裸眼3D显示一直是平面显示屏力图突破的技术瓶颈。人类裸眼之所以能看到3D图像的成因如下：1.双目视差于人的两只眼睛存在间距(平均值为6.5cm),因此对于同一景物，左右眼的相对位置是不同的，这就产生了双目视差，即左右眼看到的是有差异的图像；2.运动视差。运动视差是由观察者和景物发生相对运动所产生的，这种运动使景物的尺寸和位置在视网膜的投射发生变化，使产生深度感；3.眼睛的调节功能(适应性调节)。人眼的调节功能主要是指眼睛的主动调焦行为是通过眼睛的晶状体进行精细调节的。焦距的变化使我们可以看清楚远近不同的景物和同一景物的不同部位。晶状体的调节是通过其附属肌肉的收缩和舒张来实现的,肌肉的运动信息反馈给大脑协助立体感形成；4.视差图像在人脑的融合是大脑的高级功能。双眼图像的融合过程,首先要依双眼在观察景物的同一会聚机制,即双眼的着眼点在同一点上。这种机制使得人的左右眼和在景物上的若眼点构成了一个三角形。通过这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裸眼3D局域全息显示方法，其特征在于：包括前方景物焦距的分区测定获取景深信息部分和裸眼3D局域全息显示包括部分；/n所述对前方景物焦距的分区测定获取景深信息部分：为了实现发光源发光角度的调制，需要施加一个调制电压信号

【技术特征摘要】
1.一种裸眼3D局域全息显示方法，其特征在于：包括前方景物焦距的分区测定获取景深信息部分和裸眼3D局域全息显示包括部分；
所述对前方景物焦距的分区测定获取景深信息部分：为了实现发光源发光角度的调制，需要施加一个调制电压信号Uα给导电液体调焦镜头(4)，而要获得调制电压信号，就必须获得焦距信号，因为焦距信号A表征了真实物体漫反射光点到摄像头之间的距离，将焦距信号可以转换为调制电压信号Uα，若对每个真实物体漫反射光点的焦距进行测量是不现实的，因此采用分区测量的方法进行测量，所述获取景深信息的部分包括：
-遮光壁（14），用于遮挡侧面光线；
-垂直光线通道（15），用于筛选进光，获得正前方图像；
-玻璃盖板（16），用于保护焦距测定装置；
-焦距测定单元（17）内部装有导电液体调焦镜头，用于测定某一进光单元的图像焦距，获取景深信息，并将该景深信息转变为对应区域图像发光像素的导电液体调焦镜头调焦所需电压值；
所述工作过程是外部景象通过分区测定焦距信号装置的玻璃盖板（16），进入到垂直光线通道（15）中，垂直光线通道（15）由遮光壁（14）分隔构成的垂直通道，每一个通道的末端设置一个微小的焦距测定单元（17），每一个小单元为Aij，构成一个矩阵A，遮光壁（14）分隔构成的垂直通道遮挡了侧面的景物，对景物进行分区，每一个小单元分区为aij，保证只对正前方的景物进行焦距测定，这样就可以实现对前方景物焦距的分区测定，每一个单元都只给出正前方部分景物分区测定结果；小单元为Aij给出该分区的景深信号，每一个小单元为Aij的控制信号为Aij，Aij构成一个矩阵，矩阵元是Aijmn控制，Aijmn控制一个象素的发光角度；
焦距测定单元（17）由导电液体调焦镜头来实现，其目的是获得景深信息，其具体实现方案是通过调节焦距获取物距L信号：
前景深ΔL1=FδL2/(f2+FδL)；后景深ΔL2=FδL2/(f2-FδL)；
景深：ΔL=ΔL1+ΔL2=2f2FδL2/(f4-F2δ2L2)；
式中：δ-容许弥散圆直径；f-镜头焦距；F-镜头使用的光圈值；L-物距；在获取上述信息之后，通过上述公式计算，获得景深数据：
导电液体调焦镜头将一种导电流体封装在玻璃圆柱体孔洞（18）中作为镜头中的透镜，并引出一个电极，所有电极串联构成行电极（12）；与此电极绝缘的另一电极串联构成列电极（11）环绕在玻璃圆柱体孔洞（18）内壁，此内壁上涂有疏水性的涂层以使得内壁不被导电液体浸湿，另一种非导电的绝缘液体（7）填充于玻璃圆柱体孔洞（18）中没被导电液体占领的空间，在两电极之间没有施加电压时，导电液体呈现出凸的液面，而当两电极上加有电压时，导电液体的表面张力沿内壁减小，使得内壁湿润的区域增加，液面变为下凹的形状，成为聚焦镜头。


2.根据权利要求1所述的裸眼3D局域全息显示方法，其特征在于：裸眼3D局域全息显示包括：初级聚焦、发光像素发光角度精准调节、3D显示驱动电路、像素电路驱动、立体像素锥角轴指向；
初级聚焦采用聚焦镜头（3），用于将显示屏上发光像素发出来的光线进行聚焦，以便于下一步的调焦，使得显示屏中所有发光像素的发光锥角均为θ；
发光像素发光角度精准调节：导电液体调焦镜头（4）将聚焦后的发光像素的光线根据景深信号进行进一步精准调焦，按比例还原为原有景物作为点发光源的角度；其结构包括：
显示屏（5）用于显示平面图像；
玻璃基板（6）对玻璃基板进行加工，形成密集的玻璃圆柱体孔洞，小圆孔位于每个发光像素的前端；
绝缘液体（7）用于隔离，构成控制电压，防止聚焦镜头短路；
疏水涂层（8）：玻璃圆柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蜀乔，
申请(专利权)人：陈蜀乔，
类型：发明
国别省市：云南;53