CN1918511A - 使用可变焦距透镜的三维显示 - Google Patents

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Abstract

一种三维显示装置包括显示第一影像的二维显示，以及用于接收来自二维显示部的光线并形成第二影像的可变焦距透镜。该可变焦距透镜反射来自二维显示光线。第一影像包括在单位时间内显示的预定深度数量的第一深度方向的影像，以及第二影像包括对应的第二深度方向的影像。各深度方向的影像代表具有相同影像深度的第一影像部分，以及二维显示一次显示一个深度方向影像。可变焦距透镜的焦距根据所显示的影像的深度方向影像的深度而改变。微镜阵列透镜用作为可变焦距透镜。微镜阵列透镜具有实际三维显示用的足够的速度与聚焦长度范围。

Description

使用可变焦距透镜的三维显示
技术领域
本发明涉及一种三维显示的方法及装置，更具体地，本发明涉及一种使用结合二维显示的可变焦距透镜的三维显示的方法及装置。
背景技术
在现有技术中用于三维显示的最常用的方法是使用双眼视差现象。该方法是利用当人的每只眼睛看见以不同角度测量的两个影像之一时，人脑会感知到三维影像的原理。此方法并非真正在空间中产生三维影像，而是利用观看者双眼的视差。因此，此方法的缺点涉及各种因素，包括观看者位置的任意分布、由于两眼间距离误差造成的双眼不等、聚散度(vergence)、眼睛疲劳堆积、眼调节(accommodation)、被多于一个观看者所观看、由于观看者的移动造成的三维影像相对位置改变等等，而这些因素必须被考虑以提供恰当的三维显示。
全息技术(Holography)是一种在空间中产生真实的影像的三维显示方法。因为技术复杂性以及高制造成本，全像技术非常有限地应用于三维影像显示。
奥斯汀(Austin)于美国专利第4,834,512号公开了一种三维(3D)显示，其具有二维(2D)显示、液体充满的可变焦距透镜、以及控制该显示以及透镜的控制装置。该2D显示依序呈现表示在不同深度的物体横截面的2D影像。液体充满的可变焦距透镜位于2D显示之前，并具有能响应透镜内液体压力的薄膜。奥斯汀的显示具有一项缺点，即由于充满液体的透镜焦距改变速度缓慢，该显示不适用于显示实际的3D影像。
沃史丹特(Wohlstadter)的美国专利第5,986,811号公开了一种成像方法以及系统，用于从具有多个影像点的2D影像中产生3D影像。该成像系统包括具有可变焦距长度的微透镜阵列，以及保持微透镜与2D显示的影像点对准的装置。
长久以来需要一种新的三维影像显示方法及装置，能解决有关眼睛疲劳、被多于一个观看者所观看、三维影像和观看者之间相对距离的实用性、2D/3D兼容性或互换性、等同或超越高画质电视(HDTV)的色彩表达以及分辨率、低的制造费用以及无显著数据量的增加的需求。
发明内容
本发明试图解决现有技术的缺点。
本发明的一个目的是提供一种三维显示装置，其具有简单的结构以及逼真的影像表现。
本发明的另一个目的是提供一种利用一组深度方向影像的三维显示装置以及方法。
本发明的再一个目的是提供一种可显示大的影像深度范围的三维显示装置。
本发明的另一个目的是提供一种能提供大的影像尺寸的三维显示装置。
为了达到上述目的，根据本发明第一实施例的三维显示装置包括显示第一影像的二维显示，以及可变焦距透镜，接收来自该二维显示的光线并形成第二影像。该第一影像包括在单位时间内显示的预定深度数量的第一深度方向的影像，以及第二影像包括对应的第二深度方向的影像。每一个第一深度方向的影像代表具有相同影像深度的第一影像的部分，以及二维显示一次显示一个第一深度方向影像。可变焦距透镜的焦距根据所显示的第一深度方向影像的深度而改变。可变焦距透镜的聚焦速度至少等于人眼的残像速度与深度数量的乘积，使第二影像对观看者而言看似三维的。可变焦距透镜反射来自二维显示的光线。
该可变焦距透镜是由微镜阵列透镜所制成。微镜阵列透镜包括多个微镜。这些微镜设置于平面上以形成一个或多个在平面上的同心圆。特别地，微镜阵列透镜形成反射菲涅尔透镜。通过控制微镜的平移动作、控制其旋转动作或控制平移动作以及旋转动作两者来控制每一个微镜以改变可变焦距透镜的焦距。
微镜阵列透镜适用于本发明的三维显示装置，因其具有快速聚焦改变速度、大焦距范围以及可制成具有大的孔径。
由于微镜阵列透镜为反射的，其无法与二维显示以及观看者位在同一直线上。取而代之者，可在二维显示以及可变焦距透镜之间的光径中设置一光束分离器。或者，可如此设置可变焦距透镜，使得由可变焦距透镜反射的光径不会被二维显示所阻挡。
三维显示装置可进一步包括具有预定焦距的辅助透镜，而第二影像是由可变焦距透镜以及辅助透镜一起形成。辅助透镜的作用为改变或延伸装置的可变焦距范围或增加三维显示的屏幕的尺寸。
本发明也提供一种三维显示方法。该方法包括下列步骤：二维显示第一深度方向的影像，通过接收来自显示的第一深度方向的影像的光线并根据第一深度方向的影像的深度聚焦光线以显示第二深度方向的影像，以及以第一深度方向影像的预定数量在单位时间内重复上述两步骤。第一深度方向影像形成第一影像，且每一个第一深度方向影像代表具有相同影像深度的第一影像的部分。显示的第二深度方向影像形成对观看者而言看似三维的第二影像。
在显示第二深度方向影像的步骤中的聚焦速度至少等于人眼残像速度与深度数量的乘积。在显示第二深度方向影像的步骤中，反射接收自显示的第一深度方向影像的光线。
显示第二深度方向影像的步骤通过微镜阵列透镜执行。
在第二实施例中，二维显示包括许多像素，并且可变焦距透镜包括许多可变焦距透镜。每一个可变焦距透镜对应每一个像素。每一个可变焦距透镜的焦距根据各像素显示的影像的影像深度而改变。每一个可变焦距透镜由微镜阵列透镜构成。可变焦距透镜的聚焦速度至少等于人眼残像速度，以及每一个可变焦距透镜反射来自二维显示的光线。
对于这两个实施例，可变焦距透镜的焦距可控制为固定的，使得三维显示装置可作为二维显示装置使用。通过固定可变焦距透镜的焦距以及显示普通的二维影像的二维显示，可在二维显示以及三维(立体)显示之间轻易地转变三维显示装置。
本发明的优点是：(1)因为三维显示装置真正在空间中产生三维影像，所以该装置不必产生使用视差的现有技术装置的缺点，该缺点包括由于考虑到观看者位置的任意分布的成像困难、以及由于两眼间距离误差造成的双眼不等、聚散度(vergence)、眼睛疲劳堆积、眼调节(accommodation)、被多于一个观看者所观看、由于观看者的移动造成的三维影像相对位置改变；(2)用于提供三维影像数据的费用是廉价的，因为除了二维影像信息之外，数据仅需要深度信息，并且没有显著的数据量的增长；以及(3)装置可以容易地转换为二维显示，反之亦然。
尽管简要地概述了本发明，但是通过接下来的附图、详细的描述以及附加的权利要求可以完全理解本发明。
附图说明
参考附图更好地理解本发明的这些以及其它特征、方面以及优点，其中：
图1a-1d是示出当透镜的焦距改变时如何改变影像的深度的示意图；
图2是示出本发明三维显示装置的示意图；
图3a-3c是示出深度方向影像的显示与聚焦的示意图；
图4a是示出折射菲涅尔透镜如何取代一般单体透镜的示意图；
图4b是示出反射菲涅尔透镜如何取代一般单体透镜的示意图；
图5a是示出由许多微镜制成的可变焦距透镜的示意平面图；
图5b是微镜的放大细节平面图；
图6是示出增加至三维显示装置的光束分离器以及辅助透镜的示意图；
图7是示出增加至三维显示装置的放大透镜的示意图；
图8a是示出三维显示装置的示意图，其具有对应2D显示的像素的可变焦距透镜；
图8b是示出微镜阵列透镜使用作为图8a的装置的可变焦距透镜的示意图；以及
图9为显示本发明的三维显示方法的流程图。
具体实施方式
图1a-1d描述有关由透镜形成影像的距离或深度，以及透镜焦距的概要原理。当来自物体的光通过透镜时，根据物体与透镜之间的距离L以及透镜焦距，光线会会聚或发散。在本发明的说明中，透镜是指能聚焦光线的光学元件，且不限于折射型透镜。
图1a示出来自物体1A的光线通过透镜2A并以不同角度发散。图1b是具有较短焦距的透镜2B类似的图。由透镜2A，2B折射的光线形成虚拟影像3A，3B。当观看者4看见经折射的光，观看者感觉位于点P的物体1A，1B是位于点Q，Q′。
图1c示出来自物体1C的光线通过透镜2C并会聚形成真实影像3C。图1d是具有较短焦距的透镜2D类似的图。当观看者4经由透镜2C，2D看见物体1C，1D时，观看者4感觉物体1A，1B为真实影像3C，3D。
对于物体与透镜之间给定的距离L而言，透镜形成的影像的位置随着透镜焦距改变。可用高斯(Gauss)透镜公式来计算影像位置。图1a以及1b示出对于具有较长焦距的透镜2A，虚拟影像3A离观看者4较近，对于具有较短焦距的透镜2B，虚拟影像3B离观看者4较远。图1c以及1d示出对于具有较长焦距的透镜2C，真实影像3C离观看者4较远，对于具有较短焦距的透镜2D，真实影像3D离观看者4较近。
图1a-1d说明虚拟或真实影像的位置会随着透镜焦距变化，并且当焦距不停变化时，影像位置将会不停变化。
图2示意地示出根据本发明的第一实施例的三维显示装置100。该3D显示装置100包括显示第一影像6的2D(二维)显示10，以及接收来自2D显示10的光线并形成第二影像5的可变焦距透镜7。可变焦距透镜7改变其焦距，使第二影像5对三维显示装置100的观看者8来说看起来为三维的。
通过使用可变焦距透镜将深度方向的2D影像显像在空间中对应的深度，而可于空间中产生3D影像。该2D显示仅显示应被显影的在给定时刻或给定帧中在相同深度的像素，并且调整可变焦距透镜的焦距，以将深度方向影像显像在空间中所需的位置。
图3a-3c示出包括在单位时间内所显示的具有预定深度数量的第一深度方向影像9A、9B以及9C的第一影像6，以及示出包括对应的第二深度方向影像11A，11B以及11C的第二影像5。各个第一深度方向影像9A、9B以及9C表示具有相同影像深度的第一影像6的部分。2D显示10一次显示一个第一深度方向影像。根据欲显示的第一深度方向影像的深度改变可变焦距透镜7的焦距。可变焦距透镜7的聚焦速度至少等于人眼残像速度以及深度数量的乘积，使得第二影像对观看者而言是三维的。可变焦距透镜反射来自二维显示的光线。
为使依序显示的第二深度方向的影像被观看者8看作立体的第二影像5，必须够快地显示第二深度方向影像，以利用人眼残像效果。即，可变焦距透镜7必须能够足够快地改变其焦距。
例如，欲显示三维影像，需要约30Hz的残像速度。为了显示具有10个影像深度的三维影像，由于必须在三十分之一秒内显示所有10个深度，需要具有至少约300Hz的可变聚焦速度以及2D显示速度。
影像深度的数量随三维显示装置的结构与性能变化，并且较佳影像品质的影像深度数量增加。
可变焦距透镜7是由微镜阵列透镜所构成。微镜阵列透镜与2D显示10同步化，以根据第一深度方向影像9A，9B，9C的深度显示第二深度方向影像11A，11B，11C。欲显示第二影像5，其具有连续的深度，微镜阵列透镜的焦距与第一深度方向影像9A，9B，9C的深度同步化，因而连续地改变。为了真实的显示第二影像5，其是由第二深度方向影像11A，11B，11C构成并具有连续深度，2D显示10的显示速度必须等于或大于人眼残像速度(约30Hz)和深度方向影像的深度数量的乘积。
图4a示意性示出折射菲涅尔(Fresnel)透镜13A如何取代普通单体透镜30。图4b示出取代普通单体镜12的反射菲涅尔透镜13B是如何形成微镜阵列透镜。该微镜阵列透镜包括多个微镜14，各微镜14受到控制以形成反射菲涅尔透镜13B，并改变可变焦距透镜7的焦距。
为获得明亮且清晰的影像，离开物体的一点的所有光线必须以相同相位会聚至影像面的一点。因此，透镜的作用是会聚被物体散射的光线以及使每一条光线具有相同光径长度(OPL)。可选地，可通过给予每一条光线相同周期的相位，且即使光线具有不同OPL，可通过调整OPL差成为波长λ整数的倍数来达成使用菲涅尔透镜的显像。每一面会聚光线至一个点，并且由不同面所反射或折射的光线具有波长的整数倍数的OPL差。
欲改变微镜阵列透镜的焦距，可控制每一个微镜的平移动作或旋转动作。可选地，可控制每一个微镜的平移动作以及旋转动作两者。微镜14的旋转动作具有改变光的方向的作用，而微镜14的平移动作具有改变光的相位的作用。
图5a以及5b示出设置微镜14形成多个同心圆。如图4b所示般设置微镜14于一平面中。
可变焦距透镜7必须符合下列条件。首先，其必须具有足够快的焦距变化速度以供3D显示用。第二，其必须具有大幅度的数值的孔径变化，因为可显像的深度的幅度取决于数值的孔径变化的幅度。第三，其根据三维显示的结构需具有大的直径。
微镜阵列透镜符合这三种条件。首先，微镜14的反应速度超过10KHz。因此，可使微镜14的焦距改变速度等于或大于10KHz。
第二，微镜阵列透镜的数值孔径变化幅度很大。所以，如上所解释，微镜阵列透镜具有较大影像深度的范围，这对3D显示来说是不可或缺的一项要求。例如，当一台19英寸3D电视是以微镜阵列透镜所组成时，其可显示从1m到无限远的影像深度。
第三，与当尺寸变大时较难制造完美曲面的具有连续形状的透镜相比，加大微镜阵列透镜的尺寸并不困难，因为微镜阵列透镜是以分立的微镜所组成。
由于微镜阵列透镜为反射透镜，三维显示装置100的光学系统无法对准成一直线。一种光学设置是必需的，其中反射光线不被2D显示阻挡。
图6示出一种设置，其中三维显示装置100进一步包括光束分离器17，其位于2D显示15以及可变焦距透镜16之间的光径中。2D显示15以及可变焦距透镜16互相平行设置。光束分离器17以90度改变光的方向，因此仿真出成一条直线的光学设置。微镜阵列透镜与光径成直角设置。
可选地，参考图2，如此设置可变焦距透镜7，使得由可变焦距透镜7所反射的光的路径不会被二维显示10所阻挡。图2的设置具有结构简单以及视野较宽的优点，因为二维显示与可变焦距透镜7之间的距离比具有光束分离器17的设置中的要更接近。然而，图2的设置具有影像品质较低的缺点，这是由于倾斜设置的可变焦距透镜7所产生的像差所造成。这两种设置的选择取决于显示装置的使用。
如图6所示，三维显示装置100可进一步包括具有预定焦距的辅助透镜18，并相邻可变焦距透镜16而设置。第二影像5是由可变焦距透镜16以及辅助透镜18的有效焦距所形成。有了辅助透镜18，三维显示装置100的可变聚焦范围可延伸或改变成所需的范围。辅助透镜18可为折射型菲涅尔透镜。
如图2以及6所示，可变焦距透镜7，16应具有屏幕的尺寸。对于具有大显示屏幕的装置，制造具有与屏幕一样大尺寸的可变焦距透镜是几乎不可能或非常昂贵。图7示出的三维显示装置100可进一步包括辅助透镜21，能放大第二影像5以克服此限制。此辅助透镜21可为一般的折射透镜或折射菲涅尔透镜。屏幕尺寸变成辅助透镜21的尺寸，其具有固定的焦距。2D显示20以及可变焦距透镜19具有大幅小于辅助透镜21尺寸的小型尺寸。三维显示装置100的有效焦距通过改变可变焦距透镜19的焦距而变化。
可变焦距透镜7的焦距可控制为固定的。通过固定可变焦距透镜7的焦距并以一般2D显示装置的方式操作2D显示10，3D显示装置100可轻易地转变成为一个2D显示装置。
显示三维影像的方法可为使用如图1a以及1b中显示的虚拟影像或使用如图1c以及1d中显示的真实影像。使用真实影像的方法具有能产生更为逼真的显示的优点，因为产生的影像更接近观看者，同时具有观看者与屏幕之间显示的范围有限的缺点。针对使用虚拟影像的方法，影像是产生在屏幕之后。此方法的优点为能够显示具有从屏幕到无限远的深度范围的影像。
图8a以及8b示出本发明第二实施例。图8a显示三维显示装置是如何操作以显示三维影像24，其中该三维显示装置具有可变焦距透镜23对应2D显示22的像素26。由各个像素26所显示的部分影像由对应像素26的可变焦距透镜23在其影像深度显像。由于各像素显示的部分影像是各由对应可变焦距透镜处理，无须分割影像成深度方向的影像以及显示深度方向的影像，因此本实施例不需高速2D显示与高速可变焦距透镜。可使用具有普通速度的2D显示。可变焦距透镜23的尺寸可与像素26的尺寸相同。
图8b示意性示出三维显示装置200。该三维显示装置200包括具有多个像素26的2D显示，以及多个可变焦距透镜25。每一个可变焦距透镜25对应于每一个像素26。可变焦距透镜25的聚焦速度至少等于人眼残像速度，以及每一个可变焦距透镜25反射来自二维显示的光线。每一个可变焦距透镜25的焦距随着由各像素26显示的影像的影像深度改变。每一个可变焦距透镜25是由微镜阵列透镜所制成。
由于微镜阵列透镜为反射光学元件，如此设置透镜元件25，使得反射的光线不会被二维显示阻挡。每一个像素26显示在与三维显示装置200的装置显示方向27成垂直的方向的第一影像的一部分。透镜元件25与像素26的显示方向以及装置显示方向27成45度角的设置。第二影像，即为三维影像24，是由透镜元件25形成。尽管是如此复杂的设置，仍使用微镜阵列透镜，因其数值孔径改变幅度很大。
图9示出根据本发明的三维显示方法。在步骤S100中，二维显示第一深度方向的影像。接着，在步骤S200中，通过接收来自显示的第一深度方向的影像并根据此第一深度方向的影像深度聚焦以显示第二深度方向的影像。在步骤S300中，在单位时间中以第一深度方向影像预定数量重复步骤S100以及S200。该预定的第一深度方向影像数量形成第一影像，且每一个第一深度方向影像代表具有相同影像深度的第一影像的部分。显示的第二深度方向影像形成对观看者而言看似三维的第二影像。在显示第二深度方向影像的步骤中的聚焦速度至少等于人眼残像速度与深度数量的乘积。在显示第二深度方向影像的步骤中，反射接收自显示的第一深度方向的影像。
在显示第二深度方向影像的步骤中，以微镜阵列透镜执行S200。
虽已示出并参考不同实施例说明本发明，本领域技术人员应可了解到可作出不背离所附申请专利范围所定义的本发明范围与精神的形式、细节、构成以及操作上的变化。
符号说明
1A，1B：物体             2A～D：透镜
3A，3B：虚拟影像         3C，3D：真实影像
4：观看者                5：第二影像
6：第一影像              7：可变焦距透镜
8：观看者
9A～9C：第一深度方向影像
10：2D(二维)显示
11A～C：第二深度方向影像
12：单体镜               13A：折射菲涅尔透镜
13B：反射菲涅尔透镜      14：微镜
15：2D(二维)显示         16：可变焦距透镜
17：光束分离器           18：辅助透镜
19：可变焦距透镜         20：2D(二维)显示
21：辅助透镜             23：可变焦距透镜
24：三维影像             25：可变焦距透镜
26：像素                 27：显示方向
30：单体透镜             100，200：三维显示装置
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种立体三维显示装置，包括：
a)二维显示部，显示第一影像，其中二维第一深度方向影像表示沿着第三维在不同的位置的物体的横截面的影像，其中一个维度是物体的高度(y轴)，另一个是宽度(x轴)以及第三个是物体的深度(z轴)；以及
b)微镜阵列透镜，接收来自所述二维显示部的光线并形成包括二维第二深度方向影像的三维影像；
其中，所述微镜阵列透镜是衍射-反射混合型可变焦距透镜，其中焦距的改变率至少等于普通人眼的暂留速率(残像速度)与深度数量的乘积，从而对于观看者所述二维第二深度影像看起来融合在所述物体的三维影像中，其中，所述微镜阵列透镜的焦距随着深度改变。
2.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中，所述微镜阵列透镜包括多个微镜，并且其中所述每个微镜被控制以改变所述可变焦距透镜的焦距。
3.根据权利要求2所述的三维显示装置，其中，所述多个微镜设置在平面中，其中，所述这些微镜被设置以形成一个或多个同心圆。
4.根据权利要求2所述的三维显示装置，其中控制所述每一个微镜的平移动作。
5.根据权利要求2所述的三维显示装置，其中控制所述每一个微镜的旋转动作。
6.根据权利要求2的所述三维显示装置，其中控制所述每一个微镜的旋转动作与平移动作。
7.根据权利要求1所述的三维显示装置，进一步包括位于所述二维显示部与可变焦距透镜的光径中的光束分离器。
8.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中如此放置所述可变焦距透镜使得可变焦距透镜反射的光径不会被所述二维显示部所阻碍。
9.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中进一步包括具有预定焦距的辅助透镜，以及其中由可变焦距透镜连同所述辅助透镜形成所述第二影像。
10.根据权利要求9所述的三维显示装置，进一步包括用于显示第二影像的屏幕，以及其中所述辅助透镜增加屏幕的尺寸。
11.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中所述可变焦距透镜的焦距控制成固定的。
12.一种空间三维显示装置，其中物体的影像沿着物体的深度分成多个截面影像，以及各截面影像聚焦于所述截面影像的深度，使得对于观看者来说聚焦自所述这些截面影像的影像为立体的，所述三维装置包括：
a)二维显示部，显示预定深度数量的第一影像；以及
b)微镜阵列透镜，接收来自所述二维显示部的光线并形成第二影像；
其中，所述微镜阵列透镜的聚焦速度至少等于普通人眼的暂留速率(残像速度)与深度数量的乘积，其中，所述微镜阵列透镜反射来自二维显示部的光线。
13.根据权利要求12所述的三维显示装置，其中所述可变焦距透镜为衍射-折射混合型菲涅尔透镜。
14.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中三维显示方法包括下列步骤：
a)二维显示第一深度方向影像；
b)通过聚焦来自所显示的所述第一深度方向影像的光并且根据所述第一深度方向影像的深度聚焦光线而在空间中显示第二深度方向影像；以及
c)以第一深度方向影像预定深度数量在单位时间内重复步骤a)与b)；
其中，所述每一个第一深度方向影像表示物体的横截面，其中在显示所述第一深度方向影像的步骤中的显示速度至少等于普通人眼暂留速率(残像速度)与深度数量的乘积，并且其中在显示所述第二深度方向影像的步骤中，从显示的所述第一深度方向影像接受的光被反射。
15.根据权利要求14所述的三维显示方法，其中所述显示第二深度方向影像的步骤由微镜阵列透镜所执行。
16.一种立体三维显示装置，包括：
a)二维显示，包括多个像素；以及
b)多个微镜阵列透镜，其中所述每一个微镜阵列透镜对应于所述每一个像素；
其中所述微镜阵列透镜的聚焦速度至少等于普通人眼的暂留速率(残像速度)，以及所述每一个微镜阵列透镜反射来自所述二维显示的光，以及其中所述每一个微镜阵列透镜的焦距根据由所述每一个像素所显示的影像的影像深度而改变。
17.根据权利要求16所述的三维显示装置，其中所述每一个可变焦距透镜是由所述微镜阵列透镜所构成。
18.根据权利要求1所述的三维显示装置，所述微镜阵列透镜与所述二维显示同步化，以根据其深度显示所述二维第一深度方向影像。

Claims (21)

1.一种三维显示装置，包括：
a)二维显示，显示第一影像；以及
b)可变焦距透镜，接收来自所述二维显示的光线并形成第二影像；
其中，第一影像包括在单位时间内显示的预定深度数量的第一深度方向的影像，以及第二影像包括对应的第二深度方向的影像，其中每一个第一深度方向的影像代表具有相同影像深度的第一影像的部分，其中二维显示一次显示一个第一深度方向影像，其中所述可变焦距透镜的焦距根据所显示的第一深度方向影像的深度而改变，其中所述可变焦距透镜的聚焦速度至少等于人眼的残像速度与深度数量的乘积，以及其中所述可变焦距透镜反射来自二维显示的光线。
2.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中所述可变焦距透镜是由微镜阵列透镜所制成。
3.根据权利要求2所述的三维显示装置，其中所述可变焦距透镜为反射菲涅尔透镜。
4.根据权利要求2所述的三维显示装置，其中所述微镜阵列透镜包括多个微镜，以及其中控制各微镜以改变所述可变焦距透镜的焦距。
5.根据权利要求4所述的三维显示装置，其中设置所述微镜于平面中。
6.根据权利要求5所述的三维显示装置，其中设置所述微镜以形成一个或多个同心圆。
7.根据权利要求4所述的三维显示装置，其中控制所述每一个微镜的平移动作。
8.根据权利要求4所述的三维显示装置，其中控制所述每一个微镜的旋转动作。
9.根据权利要求4的所述三维显示装置，其中控制所述每一个微镜的旋转动作与平移动作。
10.根据权利要求1所述的三维显示装置，进一步包括位于所述二维显示与可变焦距透镜的光径中的光束分离器。
11.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中如此放置所述可变焦距透镜使得可变焦距透镜反射的光径不会被所述二维显示所阻碍。
12.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中进一步包括具有预定焦距的辅助透镜，以及其中由可变焦距透镜连同所述辅助透镜形成所述第二影像。
13.根据权利要求12所述的三维显示装置，进一步包括用于显示所述第二影像的屏幕，以及其中所述辅助透镜增加屏幕的尺寸。
14.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中所述可变焦距透镜的焦距控制成固定的。
15.一种三维显示装置，其中物体的影像沿着物体的深度分成多个区段影像，以及各区段影像聚焦于所述区段影像的深度，使得对于观看者来说聚焦自所述这些区段影像的影像为立体的，所述立体装置包括：
a)二维显示，显示预定深度数量的第一影像；以及
b)可变焦距透镜，接收来自所述二维显示的光线并形成第二影像；
其中，所述可变焦距透镜的聚焦速度至少等于人眼的残像速度与深度数量的乘积，以及其中所述可变焦距透镜反射来自二维显示的光线。
16.根据权利要求15所述的三维显示装置，其中所述可变焦距透镜是由微镜阵列透镜所构成，其中所述微镜阵列透镜包括多个微镜，以及其中控制各微镜以改变所述可变焦距透镜的焦距。
17.根据权利要求16所述的三维显示装置，其中所述可变焦距透镜为反射菲涅尔透镜。
18.一种三维显示方法，包括下列步骤：
a)二维显示第一深度方向影像；
b)通过接收来自所显示的所述第一深度方向影像的光并且根据所述第一深度方向影像的深度聚焦光线而显示第二深度方向影像；以及
c)以第一深度方向影像预定数量在单位时间内次数重复步骤a)与b)；
其中，所述第一深度方向影像的预定的数量形成第一影像，以及各第一深度方向的影像代表具有相同影像深度的第一影像的部分，其中所述显示第二深度方向影像步骤中的聚焦速度至少等于人眼的残像速度与深度数量的乘积，且其中显示第二深度方向影像的步骤中，反射接收自所显示的所述第一深度方向影像的光。
19.根据权利要求18所述的三维显示方法，其中所述显示第二深度方向影像的步骤是由微镜阵列透镜所执行。
20.一种三维显示装置，包括：
a)二维显示，包括多个像素；以及
b)多个可变焦距透镜，所述每一个可变焦距透镜对应于所述每一个像素；
其中所述可变焦距透镜的聚焦速度至少等于人眼的残像速度，以及所述每一个可变焦距透镜反射来自所述二维显示的光，以及其中所述每一个可变焦距透镜的焦距根据由所述每一个像素所显示的影像的影像深度而改变。
21.根据权利要求20所述的三维显示装置，其中所述每一个可变焦距透镜是由所述微镜阵列透镜所构成。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101576662B (zh) * 2009-06-17 2011-09-14 福州华映视讯有限公司 显示装置及显示三维立体影像的方法
CN102466888A (zh) * 2010-10-31 2012-05-23 点晶科技股份有限公司 用来显示立体影像的光学系统及其相关方法
CN103676175A (zh) * 2013-12-26 2014-03-26 无锡锡飞光电科技有限公司 裸眼3d显示方法
CN104394398A (zh) * 2014-09-30 2015-03-04 深圳市亿思达科技集团有限公司 利用反射镜实现图像视觉深度显示的装置及其方法
CN106664400A (zh) * 2014-05-30 2017-05-10 奇跃公司 用于采用具有可寻址聚焦的自由形态光学系统来显示用于虚拟和增强现实的立体视觉的方法和系统
CN107079146A (zh) * 2014-08-25 2017-08-18 索利Ddd股份有限公司 用于自动立体视频显示器的提高感知型图像深度
JP2017156467A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社ニコン 光学系、表示装置、電子機器、表示方法およびプログラム
CN107850790A (zh) * 2015-07-29 2018-03-27 贾维德·卡恩 体显示器
CN109031655A (zh) * 2018-08-23 2018-12-18 京东方科技集团股份有限公司 透镜组件、显示装置
CN109725430A (zh) * 2019-03-06 2019-05-07 成都工业学院 一种虚聚混合成像的立体显示装置
CN111240035A (zh) * 2020-03-31 2020-06-05 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 透射变焦扫描裸眼三维显示方法
CN111240037A (zh) * 2020-03-31 2020-06-05 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 反射变焦扫描裸眼三维显示方法
CN111240036A (zh) * 2020-03-31 2020-06-05 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 纵深扫描裸眼三维显示方法
CN111338076A (zh) * 2020-03-31 2020-06-26 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 微机电纵深成像集成电路及成像方法
CN111739359A (zh) * 2020-06-30 2020-10-02 上海乂学教育科技有限公司 增强现实的课件生成系统
US10848740B2 (en) 2018-11-27 2020-11-24 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Three-dimensional display device and display method
CN113741056A (zh) * 2021-07-22 2021-12-03 亿信科技发展有限公司 三维显示系统

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7751694B2 (en) * 2004-02-13 2010-07-06 Angstrom, Inc. Three-dimensional endoscope imaging and display system
US7350922B2 (en) * 2004-02-13 2008-04-01 Angstrom, Inc. Three-dimensional display using variable focal length micromirror array lens
US7580178B2 (en) * 2004-02-13 2009-08-25 Angstrom, Inc. Image-guided microsurgery system and method
US7898144B2 (en) * 2006-02-04 2011-03-01 Angstrom, Inc. Multi-step microactuator providing multi-step displacement to a controlled object
US7161729B2 (en) * 2004-05-28 2007-01-09 Angstrom Inc. Array of micromirror array lenses
US7382516B2 (en) * 2004-06-18 2008-06-03 Angstrom, Inc. Discretely controlled micromirror with multi-level positions
US8537204B2 (en) * 2004-07-08 2013-09-17 Gyoung Il Cho 3D television broadcasting system
US7330297B2 (en) * 2005-03-04 2008-02-12 Angstrom, Inc Fine control of rotation and translation of discretely controlled micromirror
US7474454B2 (en) * 2004-06-18 2009-01-06 Angstrom, Inc. Programmable micromirror motion control system
US7339746B2 (en) * 2004-03-22 2008-03-04 Angstrom, Inc. Small and fast zoom system using micromirror array lens
US7768571B2 (en) * 2004-03-22 2010-08-03 Angstrom, Inc. Optical tracking system using variable focal length lens
US7410266B2 (en) * 2004-03-22 2008-08-12 Angstrom, Inc. Three-dimensional imaging system for robot vision
US8049776B2 (en) * 2004-04-12 2011-11-01 Angstrom, Inc. Three-dimensional camcorder
US7742232B2 (en) * 2004-04-12 2010-06-22 Angstrom, Inc. Three-dimensional imaging system
US20070040924A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Stereo Display, Inc. Cellular phone camera with three-dimensional imaging function
US20070115261A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Stereo Display, Inc. Virtual Keyboard input system using three-dimensional motion detection by variable focal length lens
US7619614B2 (en) * 2004-04-12 2009-11-17 Angstrom, Inc. Three-dimensional optical mouse system
US7354167B2 (en) 2004-05-27 2008-04-08 Angstrom, Inc. Beam focusing and scanning system using micromirror array lens
US7667896B2 (en) 2004-05-27 2010-02-23 Angstrom, Inc. DVD recording and reproducing system
US7777959B2 (en) * 2004-05-27 2010-08-17 Angstrom, Inc. Micromirror array lens with fixed focal length
US7619807B2 (en) * 2004-11-08 2009-11-17 Angstrom, Inc. Micromirror array lens with optical surface profiles
US7489434B2 (en) * 2007-05-02 2009-02-10 Angstrom, Inc. Hybrid micromirror array lens for reducing chromatic aberration
US20060198011A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-07 Stereo Display, Inc. Volumetric three-dimensional device using two-dimensional scanning device
US20060203117A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Stereo Display, Inc. Video monitoring system using variable focal length lens
US20070041077A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Stereo Display, Inc. Pocket-sized two-dimensional image projection system
US9736346B2 (en) 2006-05-09 2017-08-15 Stereo Display, Inc Imaging system improving image resolution of the system with low resolution image sensor
US7365899B2 (en) * 2006-08-10 2008-04-29 Angstrom, Inc. Micromirror with multi-axis rotation and translation
US7589884B2 (en) 2006-09-22 2009-09-15 Angstrom, Inc. Micromirror array lens with encapsulation of reflective metal layer and method of making the same
US7589885B2 (en) * 2006-09-22 2009-09-15 Angstrom, Inc. Micromirror array device comprising encapsulated reflective metal layer and method of making the same
US7488082B2 (en) 2006-12-12 2009-02-10 Angstrom, Inc. Discretely controlled micromirror array device with segmented electrodes
US7535618B2 (en) * 2007-03-12 2009-05-19 Angstrom, Inc. Discretely controlled micromirror device having multiple motions
US9505606B2 (en) * 2007-06-13 2016-11-29 Angstrom, Inc. MEMS actuator with discretely controlled multiple motions
US7605988B2 (en) * 2007-07-23 2009-10-20 Angstrom, Inc. Compact image taking lens system with a lens-surfaced prism
US7589916B2 (en) * 2007-08-10 2009-09-15 Angstrom, Inc. Micromirror array with iris function
US20090185067A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-23 Stereo Display, Inc. Compact automatic focusing camera
US8511827B2 (en) 2008-01-22 2013-08-20 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Head-mounted projection display using reflective microdisplays
US8810908B2 (en) * 2008-03-18 2014-08-19 Stereo Display, Inc. Binoculars with micromirror array lenses
US9866826B2 (en) * 2014-11-25 2018-01-09 Ricoh Company, Ltd. Content-adaptive multi-focal display
US8622557B2 (en) * 2008-05-20 2014-01-07 Stereo Display, Inc. Micromirror array lens with self-tilted micromirrors
US20090303569A1 (en) * 2008-05-20 2009-12-10 Stereo Didplay, Inc. Self-tilted micromirror device
US20120081800A1 (en) 2009-04-20 2012-04-05 Dewen Cheng Optical see-through free-form head-mounted display
EP2460361B1 (en) * 2009-07-27 2020-05-20 Koninklijke Philips N.V. Switching between 3d video and 2d video
US20110075257A1 (en) 2009-09-14 2011-03-31 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona 3-Dimensional electro-optical see-through displays
US20110188116A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-04 Nikolay Ledentsov Ledentsov Device for generation of three-demensional images
WO2011134169A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Beijing Institute Of Technology Wide angle and high resolution tiled head-mounted display device
SG179304A1 (en) * 2010-09-16 2012-04-27 Dharmatilleke Medha Methods and camera systems for recording and creation of 3-dimension (3-d) capable videos and 3-dimension (3-d) still photos
TWI435160B (zh) 2010-10-29 2014-04-21 Altek Corp 合成長焦段立體影像的方法及立體成像系統
US10156722B2 (en) 2010-12-24 2018-12-18 Magic Leap, Inc. Methods and systems for displaying stereoscopy with a freeform optical system with addressable focus for virtual and augmented reality
JP2013064996A (ja) * 2011-08-26 2013-04-11 Nikon Corp 三次元画像表示装置
US8854724B2 (en) 2012-03-27 2014-10-07 Ostendo Technologies, Inc. Spatio-temporal directional light modulator
KR102264765B1 (ko) 2012-01-24 2021-06-11 더 아리조나 보드 오브 리전츠 온 비핼프 오브 더 유니버시티 오브 아리조나 컴팩트한 시선추적 기능의 헤드 탑재형 디스플레이
AU2013331179B2 (en) 2012-10-18 2017-08-24 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Stereoscopic displays with addressable focus cues
TWI625551B (zh) 2013-03-15 2018-06-01 傲思丹度科技公司 具有改良之視角深度及解析度之三維光場顯示器及方法
US9915826B2 (en) 2013-11-27 2018-03-13 Magic Leap, Inc. Virtual and augmented reality systems and methods having improved diffractive grating structures
CN107219628B (zh) 2013-11-27 2020-05-01 奇跃公司 虚拟和增强现实系统与方法
US9857591B2 (en) 2014-05-30 2018-01-02 Magic Leap, Inc. Methods and system for creating focal planes in virtual and augmented reality
CN110376743B (zh) 2014-01-31 2022-03-04 奇跃公司 多焦点显示系统和方法
KR102207799B1 (ko) 2014-01-31 2021-01-26 매직 립, 인코포레이티드 멀티-포컬 디스플레이 시스템 및 방법
EP3114527B1 (en) 2014-03-05 2021-10-20 Arizona Board of Regents on Behalf of the University of Arizona Wearable 3d augmented reality display with variable focus and/or object recognition
CN106537219B (zh) 2014-05-30 2021-03-16 奇跃公司 用于在虚拟和增强现实中产生焦平面的方法和系统
CN105676464B (zh) * 2014-12-08 2018-08-24 松下知识产权经营株式会社 图像显示装置
AU2016211623B2 (en) 2015-01-26 2020-04-16 Magic Leap, Inc. Virtual and augmented reality systems and methods having improved diffractive grating structures
US10473904B2 (en) 2015-01-29 2019-11-12 National Chiao Tung University Sunlight modulation device with divergent reflection of converged sunlight for solar energy utilization
TWI552516B (zh) * 2015-01-29 2016-10-01 國立交通大學 日光調控裝置
US10176961B2 (en) 2015-02-09 2019-01-08 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Small portable night vision system
CN104729995B (zh) * 2015-04-15 2018-07-31 重庆大学 基于可编程微镜阵列菲涅尔波带片的微型光谱仪
CN106303498B (zh) * 2015-05-30 2018-10-16 北京智谷睿拓技术服务有限公司 视频显示控制方法和装置、显示设备
CN106303499B (zh) * 2015-05-30 2018-10-16 北京智谷睿拓技术服务有限公司 视频显示控制方法和装置、显示设备
CN106303315B (zh) 2015-05-30 2019-08-16 北京智谷睿拓技术服务有限公司 视频显示控制方法和装置、显示设备
CN106254857B (zh) * 2015-12-31 2018-05-04 北京智谷睿拓技术服务有限公司 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
CN106254858B (zh) * 2015-12-31 2018-05-04 北京智谷睿拓技术服务有限公司 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
NZ746486A (en) 2016-04-07 2023-05-26 Magic Leap Inc Systems and methods for augmented reality
WO2018052590A2 (en) 2016-08-12 2018-03-22 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona High-resolution freeform eyepiece design with a large exit pupil
GB2557227A (en) 2016-11-30 2018-06-20 Jaguar Land Rover Ltd Multi-depth display apparatus
GB2557229A (en) 2016-11-30 2018-06-20 Cambridge Entpr Ltd Multi-depth augmented reality display
GB2557231B (en) 2016-11-30 2020-10-07 Jaguar Land Rover Ltd Multi-depth display apparatus
GB2557230B (en) 2016-11-30 2019-09-25 Jaguar Land Rover Ltd Multi-depth augmented reality display
WO2019014843A1 (zh) * 2017-07-18 2019-01-24 辛特科技有限公司 一种利用透镜还原光场的方法
JP7185331B2 (ja) 2018-03-22 2022-12-07 アリゾナ ボード オブ リージェンツ オン ビハーフ オブ ザ ユニバーシティ オブ アリゾナ インテグラルイメージング方式のライトフィールドディスプレイ用にライトフィールド画像をレンダリングする方法
DE102018126065A1 (de) 2018-10-19 2020-04-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optische anzeigevorrichtung und verfahren zum betrieb einer optischen anzeigevorrichtung
CN110187506B (zh) * 2019-05-28 2021-12-17 京东方科技集团股份有限公司 光学显示系统和增强现实设备
US11762197B2 (en) 2019-08-13 2023-09-19 Apple Inc. Display systems with geometrical phase lenses
CN112732794A (zh) * 2021-01-19 2021-04-30 天地（常州）自动化股份有限公司 一种长时间周期的数据曲线展示方法、装置、设备及介质
US11947134B2 (en) * 2021-01-22 2024-04-02 National Taiwan University Device of generating 3D light-field image

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2002376A (en) * 1931-03-16 1935-05-21 Mannheimer Manfred Searchlight reflector
US4834512A (en) * 1984-12-21 1989-05-30 Hughes Aircraft Company Three-dimensional display
KR100436538B1 (ko) * 1995-06-07 2004-09-16 제이콥 엔 올스테드터 3차원영상화시스템
US5986811A (en) * 1995-06-07 1999-11-16 Meso Scale Technologies Llp Method of and apparatus for generating a 3-D image from a 2-D image having a changeable focusing micro-lens array
JPH10256638A (ja) * 1997-03-13 1998-09-25 Ricoh Co Ltd 固体レーザ装置
US5897195A (en) * 1997-12-09 1999-04-27 Optical Gaging, Products, Inc. Oblique led illuminator device
JP2001209037A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Olympus Optical Co Ltd 可変ホログラム素子及びそれらを用いた光学装置
US6658208B2 (en) * 2001-01-30 2003-12-02 Olympus Optical Co., Ltd. Focal-length adjusting unit for photographing apparatuses
US7046447B2 (en) * 2003-01-13 2006-05-16 Pc Mirage, Llc Variable focus system
US7068416B2 (en) * 2004-04-12 2006-06-27 Angstrom Inc. Three-dimensional imaging device

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101576662B (zh) * 2009-06-17 2011-09-14 福州华映视讯有限公司 显示装置及显示三维立体影像的方法
CN102466888A (zh) * 2010-10-31 2012-05-23 点晶科技股份有限公司 用来显示立体影像的光学系统及其相关方法
CN103676175A (zh) * 2013-12-26 2014-03-26 无锡锡飞光电科技有限公司 裸眼3d显示方法
CN106664400B (zh) * 2014-05-30 2020-08-04 奇跃公司 用于显示虚拟和增强现实的立体视觉的方法和系统
CN106664400A (zh) * 2014-05-30 2017-05-10 奇跃公司 用于采用具有可寻址聚焦的自由形态光学系统来显示用于虚拟和增强现实的立体视觉的方法和系统
CN107079146A (zh) * 2014-08-25 2017-08-18 索利Ddd股份有限公司 用于自动立体视频显示器的提高感知型图像深度
CN104394398A (zh) * 2014-09-30 2015-03-04 深圳市亿思达科技集团有限公司 利用反射镜实现图像视觉深度显示的装置及其方法
CN107850790A (zh) * 2015-07-29 2018-03-27 贾维德·卡恩 体显示器
US10469837B2 (en) 2015-07-29 2019-11-05 Javid Khan Volumetric display
JP2017156467A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社ニコン 光学系、表示装置、電子機器、表示方法およびプログラム
CN109031655A (zh) * 2018-08-23 2018-12-18 京东方科技集团股份有限公司 透镜组件、显示装置
US10848740B2 (en) 2018-11-27 2020-11-24 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Three-dimensional display device and display method
CN109725430A (zh) * 2019-03-06 2019-05-07 成都工业学院 一种虚聚混合成像的立体显示装置
CN111338076A (zh) * 2020-03-31 2020-06-26 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 微机电纵深成像集成电路及成像方法
CN111240036A (zh) * 2020-03-31 2020-06-05 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 纵深扫描裸眼三维显示方法
CN111240037A (zh) * 2020-03-31 2020-06-05 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 反射变焦扫描裸眼三维显示方法
CN111240035A (zh) * 2020-03-31 2020-06-05 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 透射变焦扫描裸眼三维显示方法
CN111240036B (zh) * 2020-03-31 2022-03-01 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 纵深扫描裸眼三维显示方法
CN111240037B (zh) * 2020-03-31 2022-03-01 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 反射变焦扫描裸眼三维显示方法
CN111240035B (zh) * 2020-03-31 2022-03-01 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 透射变焦扫描裸眼三维显示方法
CN111338076B (zh) * 2020-03-31 2022-06-14 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 微机电纵深成像集成电路及成像方法
CN111739359A (zh) * 2020-06-30 2020-10-02 上海乂学教育科技有限公司 增强现实的课件生成系统
CN113741056A (zh) * 2021-07-22 2021-12-03 亿信科技发展有限公司 三维显示系统

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