專利名稱：三維圖象顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維圖象顯示器。
背景技術(shù)：
已知，排列物體的兩個或者更多不同的圖象，使其分立地且同時被觀察者的兩個眼睛所觀看到，這樣可以產(chǎn)生三維圖象。有多種已知的獲得三維效果的方法。兩種常見的方法是使用特殊的光學(xué)屏和利用偏振現(xiàn)象，其中所述的特殊光學(xué)屏有薄的起細小波紋的塑料覆蓋層，所述偏振現(xiàn)象針對每只眼睛使用不同的觀看物鏡。
這些已知方法的缺點是需要有專用設(shè)備制造屏和/或透鏡。此外，若使用特殊的光學(xué)屏，通常只有很小的視域。相反地，偏振方法允許有較大的視域，但是由于需要戴特殊的觀看眼鏡，因此給觀看者帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服或者至少改善上述的缺點，或者至少為公眾提供有用的可選方案。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面內(nèi)容，提供一種三維顯示器，其包括顯示屏，投影機，其可以同時將兩個順序的圖象放映到顯示屏上，及位于屏和觀看位置之間的準直儀，其能隨投影到屏上的圖象順序改變屏的視角，且允許處于觀看位置的觀看者的不同的眼睛看到兩個順序的圖象。
優(yōu)選地，準直儀包括多個相平行的垂直條板。
優(yōu)選地，條板能圍繞旋轉(zhuǎn)點來往復(fù)擺動，或者以固定角度左右振動。
優(yōu)選地，投影機和準直儀由定時裝置連接。
優(yōu)選地，投影機包括可旋轉(zhuǎn)的碟形件，在所述碟形件中心有光源，多個載片排列在其周邊，在光源和屏之間有一個或者多個透鏡線性排置，其中碟形件的旋轉(zhuǎn)使得圖象順序地在光源和至少一個透鏡之間移動。
優(yōu)選地，顯示屏是液晶顯示器(LCD)，投影機是可以將圖象傳輸?shù)揭壕э@示器上的計算機或者電子系統(tǒng)。
優(yōu)選地，投影機包括可旋轉(zhuǎn)的碟形件，在所述碟形件的中心有光源，多個載片排列在其周邊，在光源和屏之間有一個或者多個透鏡線性排置，其中碟形件的旋轉(zhuǎn)使得圖象順序地在光源和至少一個透鏡之間移動，同時準直儀控制屏的視角。
通過以下的描述，本發(fā)明的另外方面內(nèi)容將變得更清楚，其只是用作例子。


參照附圖，將對本發(fā)明的實施例進行描述。
圖1示出了投影順序圖象到屏上的第一投影機，圖2示出了順序的圖象，圖3示出了第一準直儀，圖4示出了針對圖2中順序圖象的第一準直儀的位置，圖5示出了投影順序圖象到屏上的第二投影機，圖6示出了屏的觀看位置，圖7示出了屏上的同時出現(xiàn)的圖象，圖8示出了第二準直儀，圖9示出了針對圖7中順序圖象的第二準直儀的位置，圖10示出了觀看圖7中圖象的鏡子，及圖11示出了第三準直儀。
在圖中相同的標號對應(yīng)相同的整數(shù)。
具體實施方式
圖1示出了本發(fā)明的實施例，其包括投影機40、顯示屏14和準直儀15。投影機40是背面投影類型的投影機，其將圖象放映到屏14上，并要從屏14的相對的一側(cè)的觀看位置16觀看圖象。準直儀15位于觀看位置16和屏14之間，其可控制觀看屏14的視角。
投影機40包括在其中心有光源6的碟形件25。多個承載多個圖象的圖象載片1、2、3、4、5圍繞碟形件25的周邊放置。第一對透鏡9匯聚來自光源6的光，且匯聚光穿過圖象載片1、2、3、4、5。第二透鏡10匯聚來自圖象片1、2、3、4、5的光，并將光投影到屏1 4的背面。
碟形件25可旋轉(zhuǎn)，這樣圖象片1、2、3、4、5順序地經(jīng)過光源和透鏡之間，且被投影到屏14的后面。在分立圖象片1、2、3、4、5之間轉(zhuǎn)換的期間，具有多個孔的圓形光閘7控制光源。在可選實施例中，光閘7固定且具有單個的孔，從而控制光源6。
在另一個實施例中，頻閃光代替了光源6和光閘7，頻閃光具有亮而短的脈沖，其固持住從移動載片投影的圖象。以這樣的方式對其進行操作每當載片移動到與光源和屏成一條直線的位置時，光閘7打開或者頻閃光閃現(xiàn)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識到為了投影得到三維(3D)圖象，每個圖象載片1、2、3、4、5必須包括從不同角度拍攝的物體的圖象。當分立的圖象以大于每秒25幅圖象的高頻率被觀看者的兩個眼睛觀看時，物體將會以沒有閃動的3D形式顯示出來。圖2示出了物體20和從不同角度拍攝的圖象1、2、3、4、5。這些圖象顯現(xiàn)在圖象載片上。
準直儀15控制觀察者不同眼睛對分立的圖象載片1、2、3、4、5的觀看。參考圖3，示出了準直儀15的一部分。準直儀15包括多個相平行的條板，每個條板繞樞軸22安裝。每個條板23由其末端21樞軸連接到控制桿26。如箭頭19所示，控制桿26的縱向移動旋轉(zhuǎn)地移動條板23，如弧形24所示。
參考圖1，控制桿26由曲柄輪12上的連桿13驅(qū)動。安裝在碟形件25和曲柄輪12的有齒輪8由有齒帶11連接，從而在碟形件25的旋轉(zhuǎn)和準直儀15、條板23的移動之間起定時作用，其中所示碟形件25的旋轉(zhuǎn)使得圖象顯示在屏14上。
參考圖4，示出了針對每個圖象1、2、3、4、5的準直儀15的不同位置。準直儀15使每個圖象僅從特殊的視角才能看到，這樣觀察者的眼睛看到不同的圖象。投影機40設(shè)置為每秒投影多于25個圖象，這樣圖象之間的轉(zhuǎn)換對于觀察者是不可見的。而觀察者看到的是物體20的3D圖象。
圖5示出了本發(fā)明的具有五個投影機40的實施例，所述五個投影機40將五個圖象1、2、3、4、5投影到屏14的背面。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，或多或少的圖象可以用或多或少(n)的投影機40投影。每個投影機投影從不同視角拍攝的物體的圖象。
在第二具體實施例中所有投影機全時操作。每個投影機在其透鏡前面有相應(yīng)的光閘7。光閘7與準直儀15同步操作，這樣為所需的視角投影期望的圖象。圖6示出了視角與圖象的聯(lián)合關(guān)系。在轉(zhuǎn)換時間x期間，沒有圖象可見。當準直儀15所處位置允許在第一觀看位置F觀看時，第一光閘7打開以允許來自第一投影機40的圖象顯示在顯示屏14上。當準直儀15所處位置允許在第二觀看位置G觀看時，第二光閘7′打開以允許來自第二投影機40′的圖象顯示在屏14上。依次連續(xù)下去，直到準直儀15所處位置允許在觀看位置N觀看時，第n個光閘7n打開以允許來自第n投影機40n的圖象顯示在顯示屏14上。
投影多個圖象到屏14上從而與準直儀15相符合的其他方法對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。這樣的其他方法中的一個方法包括使用鏡子和透鏡。
在另一個實施例中，屏14是液晶顯示器(LCD)，投影機是可以將圖象傳輸?shù)揭壕э@示器上的計算機或者電子系統(tǒng)。計算機或者電子系統(tǒng)也是通過致動器，步進電機等控制準直儀15，從而使顯示圖象和準直儀15的位置同步。
上述的實施例使用投影機類型的顯示器，然而也可以使用更常見類型的顯示器，諸如CRT和LCD顯示器(存在于電視機和計算機監(jiān)視器)。
圖7示出了本發(fā)明的實施例，其中提供給右眼和左眼的圖象27和28并排顯示在顯示屏14上。這不會帶給觀看者163D的效果，因為圖象27、28均暴露給左右眼。為了產(chǎn)生3D視覺，右眼只能接受右眼圖象28，而左眼只能接受左眼圖象27。為了實現(xiàn)所述目的，安裝兩個準直儀15L、15R，使其位于每個圖象27，28的前面，如圖8所示。右準直儀15R幫助防止右圖象28的光到達左眼，左準直儀15L幫助防止左圖象27的光到達右眼。為了不限制圖象只能在特殊的視角才能被看到，準直儀15L、15R的條板可以在特定的角度范圍29、30中擺動，如圖9所示。應(yīng)該注意，對于這種結(jié)構(gòu)，兩個準直儀15L、15R之間不需要同步，但是擺動頻率應(yīng)該保持在25Hz以上，以避免閃動。
圖7的結(jié)構(gòu)會帶給觀看者16不舒適的感覺，因為兩個并排放置的圖象27，28不是來自同一個位置。為了克服所述缺點，安裝輔助光學(xué)裝置，如圖10所示。鏡31反射左圖象27，并允許部分的鏡32作進一步的反射到左眼?？雌饋砗孟駡D象27來自右圖象28的位置。允許右圖象28通過部分的鏡32到達右眼。圖10示出的最終的安裝幫助重疊左右圖象27、28，這樣看起來好像它們來自同一位置。
在上述的實施例中，準直儀15是多個條板23，其可繞旋轉(zhuǎn)點22來回擺動，如圖3所示。在可選實施例中，準直儀15設(shè)置的可以左右振動。圖11示出了準直儀15的可選實施例，其中相平行的條板23以固定角度θ°安裝在控制桿26上。如箭頭19所示，控制桿26的縱向運動移動條板23作左右振動運動。這種振動運動有助于減少條板23的厚度造成的阻礙作用，這樣能獲得較好視覺質(zhì)量。
在前述的描述中，標號設(shè)置為整數(shù)，或者元件具有的等價物也包括在內(nèi)，就象在說明書中對其單獨進行說明。
盡管描述了本發(fā)明的實施例，但將會理解在不偏離本發(fā)明的原理或者附屬權(quán)利要求范圍的情況下，可對這些實施例進行改變，改進或者修改。
權(quán)利要求1.一種三維圖象顯示器，包括顯示屏，投影機，其可以將兩個順序的圖象同時投影到顯示屏上，及位于屏和觀看位置之間的準直儀，其隨著投影在屏上的圖象順序改變屏的視角，且允許位于觀看位置的觀看者的不同的眼睛看到兩個順序的圖象。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維圖象顯示器，其中準直儀包括多個相平行的垂直條板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維圖象顯示器，其中條板可圍繞樞軸點往復(fù)擺動，或者以固定的角度左右振動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維圖象顯示器，其中投影機和準直儀由定時裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維圖象顯示器，其中投影機包括可旋轉(zhuǎn)的碟形件，在所述碟形件的中心有光源，多個載片排列在其周邊，在光源和屏之間有一個或者多個透鏡線性排置，其中碟形件的旋轉(zhuǎn)使得圖象順序地在光源和至少一個透鏡之間移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維圖象顯示器，其中顯示屏是液晶顯示器(LCD)，投影機是可以將圖象傳輸?shù)揭壕э@示器上的計算機或者電子系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維圖象顯示器，其中投影機包括可旋轉(zhuǎn)的碟形件，在所述碟形件的中心有光源，多個載片排列在其周邊，在光源和屏之間有一個或者多個透鏡線性排置，其中碟形件的旋轉(zhuǎn)使得圖象順序地在光源和至少一個透鏡之間移動，同時準直儀控制屏的視角。
專利摘要本申請公開了一種三維圖象顯示器，包括顯示屏(14)，可將兩個或者更多的圖象順序投影到顯示屏(14)上的投影機(40)，位于屏(14)和觀看位置(16)之間的準直儀(15)。準直儀(15)能隨著投影到屏(14)上的圖象順次改變屏(14)的視角。
文檔編號G03B35/00GK2682453SQ0325128
公開日2005年3月2日 申請日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者陳孝文 申請人:陳孝文