一种可动态防窥的三维显示装置的制作方法

文档序号:36880856发布日期:2024-02-02 20:58阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,包括沿光线进入人眼方向依次设置光源模块、电控可调光阑阵列、光场调整透镜阵列、瞳孔投影平板透镜、人眼位置采集装置,所述光源模块包括灯珠阵列,所述灯珠阵列用于发出具有一定发散角的光束,所述电控可调光阑阵列能够选择性地允许光束光线在特定位置以特定角度通过,所述光场调整透镜阵列用于控制光束折射并调整方向,所述瞳孔投影平板透镜用于将经过电控可调光阑阵列编码的小角度光束解码并控制光束角度在空间中汇聚,所述人眼采集装置与灯珠阵列电性连接,所述人眼采集装置用于实时获取人眼位置信息并传输至灯珠阵列以点亮与人眼对应区域的灯珠,所述灯珠阵列发出的光线经电控可调光阑阵列、光场调整透镜阵列、瞳孔投影平板透镜调制后在人眼位置处形成视窗。

2.根据权利要求1所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述人眼采集装置包括相机,所述相机通过人眼采集方法对人眼位置实现动态捕获,所述人眼采集方法包括如下步骤:s1、画面获取:通过相机预览获取屏幕前图像画面;s2、图像的人脸识别:计算机读取图像画面并识别人脸,输出人脸的像素坐标点;s3、相机标定:使用相机拍摄标准棋盘格,拍摄各角度获取多张照片,使用opencv进行标定,获取相机内参矩阵;s4、确认人眼与屏幕垂直距离:将人眼间距设定为一固定数值,参考相机内参矩阵,确认相机参数,计算人眼到屏幕之间垂直距离;s5、镜头指出人眼向量计算:计算眉心像素坐标,结合相机内参矩阵计算镜头指出人眼向量;s6、人眼位置确认:根据人眼与屏幕之间垂直距离结合镜头指出人眼向量推导人像x轴及y轴坐标,确认人眼位置三维坐标。

3.根据权利要求1所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述电控可调光阑阵列包括若干个阵列式分布的透光区和遮光区,所述透光区与遮光区为间隔分布,且均为矩形,所述透光区口径不大于所述光场调整透镜阵列的尺寸。

4.根据权利要求3所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述灯珠阵列包括多个子区域,所述子区域包括若干个阵列分布的led灯珠,所述子区域尺寸与电控可调光阑阵列的子区域尺寸相适配。

5.根据权利要求3所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述光源模块还包括整形透镜阵列,所述灯珠阵列包括多个子区域,所述子区域包括若干个阵列分布的led灯珠,所述整形透镜阵列位于灯珠阵列与电控可调光阑阵列之间,所述整形透镜阵列包括若干个整形透镜单元,所述子区域尺寸与整形透镜单元相适配,所述整形透镜阵列收束后的光线发散角为ω,

6.根据权利要求3所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述灯珠阵列包括多个子区域,所述子区域包括若干个阵列分布的miniled灯珠,所述子区域尺寸与电控可调光阑阵列的子区域尺寸相适配。

7.根据权利要求3所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述光源模块还包括整形透镜阵列,所述灯珠阵列包括多个子区域,所述子区域包括若干个阵列分布的miniled灯珠,所述整形透镜阵列位于灯珠阵列与电控可调光阑阵列之间,所述整形透镜阵列包括若干个整形透镜单元,所述子区域尺寸与整形透镜阵列的整形透镜单元相适配。

8.根据权利要求5所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述光场调整透镜阵列包括若干透镜单元,所述透镜单元为单透镜或胶合透镜或多个透镜组合。

9.根据权利要求8所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述瞳孔投影平板透镜包括菲涅尔透镜,所述菲涅尔透镜将来自所述光场调整透镜阵列调控的光线汇聚至视窗处,所述视窗尺寸为w,

10.根据权利要求9所述的一种可动态防窥的三维显示装置,其特征在于,所述透镜单元均为二维透镜,并将通过所述电控可调光阑阵列2的背光整形为一小角度发散光或一准直光束,所述透镜单元的口径为p2,p2=2f2tanω+d;所述透光区的发散角为θ,其中d为电控可调光阑阵列的透光区的口径;f2为光场调整透镜单元的焦距。


技术总结
本发明公开了一种可动态防窥的三维显示装置,包括沿光线进入人眼方向依次设置光源模块、电控可调光阑阵列、光场调整透镜阵列、瞳孔投影平板透镜、人眼位置采集装置,所述光源模块包括灯珠阵列,所述灯珠阵列用于发出具有一定发散角的光束,所述电控可调光阑阵列能够选择性地允许光束光线在特定位置以特定角度通过,所述光场调整透镜阵列用于控制光束折射并调整方向。本发明中,通过设置人眼采集装置,并将人眼采集装置与光源模块的灯珠阵列电性连接,能够实时获取人眼位置信息并传输至灯珠阵列以点亮与人眼对应区域的灯珠,能够实现动态防窥并实现三维图像光场的显示。

技术研发人员:陶彦博,管敏,高超,王欣,王一平
受保护的技术使用者:江淮前沿技术协同创新中心
技术研发日:
技术公布日:2024/2/1
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