一种动态桌面三维成像装置的制作方法

本实用新型涉及一种三维成像装置，具体涉及一种动态桌面三维成像装置，属于桌面显示技术领域。

背景技术：

随着3D技术的发展，从最初的穿戴式3D显示、体三维显示、视差型的裸眼3D显示以及最终的真三维显示，人们在追求显示技术的不断更新进步的同时，对应用场景也提出了更高的要求，已不再仅仅局限于3D影视或动画的平面显示器眼前呈现。对于3D呈现的终极应用将会是桌面化。在桌面上进行三维呈现，不仅符合人眼对三维物体或是场景的直观观看习惯，同时也可实现多人观看，呈现结果会更形象化、直观化。

目前三维呈现方式主要以LED、LCD以及投影等的屏幕化的三维呈现为主。幻影成像的方式虽做到了空间呈现，但显示的物体仍为2D画面，同时显示的尺寸及显示的内容的复杂程度做不到很大、很高。虚拟现实(VR)/增强现实(AR)虽可以达到桌面成像效果，但必须穿戴头盔或是眼镜，观看人数受限且使用不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，结合裸眼3D柱透镜成像技术原理，结合全息成像膜，提出了一种动态桌面三维成像装置，该装置可以从正、反双面进行三维成像观看，观看角度达到130°，且无需穿戴任何设备，适合多人同时观看。

本实用新型是这样实现的：

一种动态桌面三维成像装置，包括位于桌面上方的裸眼3D成像装置和全息显示膜，裸眼3D成像装置位于桌面上方，全息显示膜的一端与裸眼3D成像装置的一边相连，全息显示膜的另一端与桌面相连，全息显示膜成倾斜设置，且全息显示膜位于裸眼3D成像装置与成像后的三维物体之间。

更进一步的方案是：

所述裸眼3D成像装置包括依次连接的背壳结构、电源及驱动显示合成板卡、背光源、光栅以及2D显示屏，在三维成像时，裸眼3D成像装置的2D显示屏的一侧面向桌面。

更进一步的方案是：

所述2D显示屏，为LED显示屏、LCD显示屏或投影。

更进一步的方案是：

所述光栅为狭缝光栅、柱透镜光栅或圆点光栅。

更进一步的方案是：

所述全息显示膜为全息膜、散射膜。

更进一步的方案是：

所述驱动显示合成板卡控制裸眼3D成像装置的显示。其中驱动显示合成板卡主要采用RK3288、A80等同系列为主芯片的板卡。

本实用新型在具体使用时，输入裸眼3D内容，驱动显示合成板卡根据输入的3D内容控制背光源和光栅，从而在2D显示屏上显示裸眼3D内容，2D显示屏显示的裸眼3D内容通过全息显示膜完成对光路的二次折射和反射，使得裸眼3D内容呈现在桌面上。

本实用新型结构简单，通过合理的设置，可以在桌面上显示具有三维立体效果的虚像，而且观看者可以在设备的正反两个方向观看到悬浮在桌面上的具有三维立体感的立体物体成像；观看角度达到130°，且无需穿戴任何设备，适合多人同时观看。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的侧向视图；

图3为裸眼3D成像装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如附图1和2所示，一种动态桌面三维成像装置，包括位于桌面30上方的裸眼3D成像装置10和全息显示膜20，裸眼3D成像装置位于桌面上方，全息显示膜的一端与裸眼3D成像装置的一边相连，全息显示膜的另一端与桌面相连，全息显示膜成倾斜设置，且全息显示膜位于裸眼3D成像装置与成像后的三维物体40之间。

其中，如附图3所示，裸眼3D成像装置包括依次连接的背壳结构11、电源及驱动显示合成板卡12、背光源13、光栅14以及2D显示屏15，在三维成像时，裸眼3D成像装置的2D显示屏的一侧面向桌面。

其中，2D显示屏，为LED显示屏、LCD显示屏或投影。光栅为狭缝光栅、柱透镜光栅或圆点光栅。全息显示膜为全息膜、散射膜。

以柱透镜光栅为例，柱透镜光栅，是由一排垂直排列的菲涅尔透镜组成，利用透镜对光的折射作用，将两幅不同的视差图分别透射到适于人眼观看的视区内，人眼通过观看到的视差图，在大脑中合成处理，感知到物体的立体感。

在实际工作时，对裸眼3D成像装置输入内容，比如裸眼3D范畴的片源，其中片源格式包括但不限于多视点(2、4、5、6、8、9、28等视点)、2D+Depth(原图+深度图)、多流复用等。电源及驱动合成板卡主要完成对2D显示屏的供电、点屏以及根据柱透镜光栅参数进行裸眼3D音视频内容的合成显示；

所述裸眼3D显示装置所放的物理位置，可置于顶部进行至上而下的画面投射，也可置于桌面之上，进行至下而上的空间投射；

所述全息显示膜，通过对裸眼3D显示屏的光路的折射与反射，可实现将双目视差图投射在设备的正反两面人眼观看的视区内。观看者可以在设备的正反两个方向观看到悬浮在桌面上的具有三维立体感的立体物体成像。

下面以一个更具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

以4k分辨率LCD柱透镜裸眼显示装置为基础，输入内容以9宫格为例，对该动态桌面三维成像装置做进一步的说明如下：

a、所述装置显示分辨率即为2D LCD屏幕分辨率，为3840*2160，单路视图分辨率为1280*720；

b、所述柱透镜光栅，其可以与2D显示屏进行精密耦合在一起，将屏幕上的左右图通过光路折射进行分开，进而将左右图分别透射到指定区域内，本实施例中，左右路图像通过折射被透射到了全息显示膜上，后续经由全息显示膜进行二次光路处理；

c、所述全息显示膜，主要完成对光路的二次折射及反射。通过全息显示膜的光学处理，最终可使裸眼3D显示装置投射出来的双目视差图水平呈现在人面前，人眼透过光路，会在全息显示膜后，即桌面上方看到有三维立体效果的虚像。

d、所述电源及驱动显示合成板卡，主要完成对2D显示屏的供电及点屏，接口为lvds或v-by-one。合成板卡主要完成对9宫格视频的编解码处理及合成显示。

e、所述输入片源为含有9路视差图像的9宫格裸眼3D视频，其中排列方式顺序依次为从左到右，从上到下。

本实用新型所要求保护的技术方案包含但并不仅限于上述实施例，需要指出的是，以上实施例只用于对本实用新型做进一步的阐述，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，凡在本实用新型的框架和设计原理之上所做的轻微参数修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。