CN109239936B - 基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 - Google Patents
基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109239936B CN109239936B CN201811386711.1A CN201811386711A CN109239936B CN 109239936 B CN109239936 B CN 109239936B CN 201811386711 A CN201811386711 A CN 201811386711A CN 109239936 B CN109239936 B CN 109239936B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grating
- slits
- gradient
- display screen
- same
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
- G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了基于渐变光栅的集成成像3D显示装置,包括背光源,渐变光栅和显示屏;显示屏用于显示微图像,微图像中的图像元与渐变光栅中的狭缝一一对应;渐变光栅位于背光源与显示屏之间;背光源,渐变光栅和显示屏平行放置,且对应对齐;背光源与渐变光栅的间距不超过渐变光栅与显示屏的间距;在渐变光栅中,狭缝的厚度相同,任意一列的狭缝的节距相同,任意一列的狭缝的孔径宽度相同,且渐变光栅的节距和孔径宽度从中间到边缘逐渐增大;在渐变光栅中,每一列狭缝的节距与其孔径宽度的比均相同,每一列狭缝的光学效率均相同。
Description
技术领域
本发明涉及集成成像3D显示,更具体地说,本发明涉及基于渐变光栅的集成成像3D显示装置。
背景技术
一维集成成像3D显示技术是一种无需任何助视设备的真3D显示技术。该技术具有裸眼观看和高分辨率的特点,其记录和显示的过程相对简单,且能显示全真色彩的立体图像,是目前3D显示的热点技术之一。但是,观看视角是制约一维集成成像3D显示的主要因素之一。采用渐变节距光栅可以增大观看视角。
在传统的渐变节距光栅中,所有狭缝的孔径宽度相同,位于同一列的狭缝的节距相同,狭缝的节距从中间到两边逐渐增大。因此,在传统的基于渐变节距光栅的集成成像3D显示中,光学效率从中间到两边逐渐减小。
发明内容
本发明提出了基于渐变光栅的集成成像3D显示装置,如附图1所示,其特征在于,包括背光源,渐变光栅和显示屏;渐变光栅位于背光源与显示屏之间;背光源,渐变光栅和显示屏平行放置,且对应对齐;显示屏用于显示图像元,图像元与渐变光栅中的狭缝对应且对齐;背光源与渐变光栅的间距不超过渐变光栅与显示屏的间距;在渐变光栅中,狭缝的厚度相同,任意一列的狭缝的节距相同,任意一列的狭缝的孔径宽度相同,且渐变光栅的节距和孔径宽度从中间到边缘逐渐增大;在渐变光栅中,每一列狭缝的节距与其孔径宽度的比均相同,因此,每一列狭缝的光学效率均相同;基于渐变光栅的集成成像3D显示装置的每一列狭缝的光学效率φ均为:
(1)
其中,p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距,w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度,g为渐变光栅与显示屏的间距,t为渐变光栅的厚度。
作为本发明优选方案,渐变光栅第i列狭缝的节距H i 和第i列狭缝的孔径宽度A i 分别为:
(2)
(3)
其中,i为小于或等于m的正整数,p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距,w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度,l为观看距离,g为渐变光栅与显示屏的间距,m为渐变光栅中狭缝的个数。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:基于渐变光栅的集成成像3D显示装置,合理设置渐变光栅的节距和孔径宽度的比,在狭缝厚度均匀的条件下,使得每一列狭缝的光学效率均相同。
附图说明
附图1为本发明的集成成像3D显示装置的结构和参数图
上述附图中的图示标号为:
1. 背光源,2.渐变光栅,3. 显示屏。
应该理解上述附图只是示意性的,并没有按比例绘制。
具体实施方式
下面详细说明本发明的基于渐变光栅的集成成像3D显示装置的一个典型实施例,对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于本发明做进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
本发明提出了基于渐变光栅的集成成像3D显示装置,如附图1所示,其特征在于,包括背光源,渐变光栅和显示屏;显示屏用于显示微图像,微图像中的图像元与渐变光栅中的狭缝一一对应;渐变光栅位于背光源与显示屏之间;背光源,渐变光栅和显示屏平行放置,且对应对齐;背光源与渐变光栅的间距不超过渐变光栅与显示屏的间距;在渐变光栅中,狭缝的厚度相同,任意一列的狭缝的节距相同,任意一列的狭缝的孔径宽度相同,且渐变光栅的节距和孔径宽度从中间到边缘逐渐增大;在渐变光栅中,每一列狭缝的节距与其孔径宽度的比均相同,因此,每一列狭缝的光学效率均相同;基于渐变光栅的集成成像3D显示装置的每一列狭缝的光学效率φ均为:
(1)
其中,p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距,w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度,g为渐变光栅与显示屏的间距,t是渐变光栅的厚度。
作为本发明优选方案,渐变光栅第i列狭缝的节距H i 和第i列狭缝的孔径宽度A i 分别为:
(2)
(3)
其中,i是小于或等于m的正整数,p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距,w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度,l为观看距离,g为渐变光栅与显示屏的间距,m为渐变光栅中狭缝的个数。
微图像与渐变光栅均包含5个单元,位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距为p=4mm,位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度为w=1mm,观看距离为l=102mm,渐变光栅与显示屏的间距为g=2mm,渐变光栅的厚度为t=1mm,则由式(1)计算得到第1~5列狭缝的光学效率均为15.6%;由式(2)计算得到第1~5列狭缝的节距分别为4.32mm,4.16mm,4mm,4.16mm,4.32mm;由式(3)计算得到第1~5列狭缝的孔径宽度分别为1.08mm,1.04mm,1mm,1.04mm,1.08mm。基于上述参数的传统渐变光栅的集成成像3D显示中,第1~5列狭缝的光学效率分别为13.4%,14.5%,15.6%,14.5%,13.4%。
Claims (1)
1.基于渐变光栅的集成成像3D显示装置,其特征在于,包括背光源,渐变光栅和显示屏;渐变光栅位于背光源与显示屏之间;背光源,渐变光栅和显示屏平行放置,且对应对齐;显示屏用于显示图像元,图像元与渐变光栅中的狭缝对应且对齐;背光源与渐变光栅的间距不超过渐变光栅与显示屏的间距;在渐变光栅中,狭缝的厚度相同,任意一列的狭缝的节距相同,任意一列的狭缝的孔径宽度相同,且渐变光栅的节距和孔径宽度从中间到边缘逐渐增大;渐变光栅第i列狭缝的节距Hi和第i列狭缝的孔径宽度Ai分别为:
其中,i为小于或等于m的正整数,p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距,w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度,l为观看距离,g为渐变光栅与显示屏的间距,m为渐变光栅中狭缝的个数;在渐变光栅中,每一列狭缝的节距与其孔径宽度的比均相同,因此,每一列狭缝的光学效率均相同;基于渐变光栅的集成成像3D显示装置的每一列狭缝的光学效率均为:
其中,t为渐变光栅的厚度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811386711.1A CN109239936B (zh) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | 基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811386711.1A CN109239936B (zh) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | 基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109239936A CN109239936A (zh) | 2019-01-18 |
CN109239936B true CN109239936B (zh) | 2023-10-10 |
Family
ID=65075484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811386711.1A Active CN109239936B (zh) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | 基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109239936B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109946844B (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-27 | 上海麦界信息技术有限公司 | 立体光场显示装置 |
CN110221443B (zh) * | 2019-05-25 | 2024-02-23 | 成都航空职业技术学院 | 基于渐变狭缝光栅的一维集成成像3d显示装置 |
CN110297334B (zh) * | 2019-07-28 | 2024-05-28 | 深圳市八方同创科技有限公司 | 基于渐变矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5576783A (en) * | 1991-06-12 | 1996-11-19 | Lee; Sung | Recording and reproducing a 3-dimensional image |
CN104394402A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-04 | 成都工业学院 | 一种基于针孔阵列的无串扰集成成像3d显示方法 |
CN104791655A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-22 | 成都工业学院 | 一种用于光栅3d显示器的光源装置 |
CN105487243A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-04-13 | 成都工业学院 | 基于障壁和渐变孔径狭缝光栅的一维集成成像3d显示装置 |
CN108776388A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-11-09 | 成都工业学院 | 基于渐变狭缝光栅的双视3d显示装置及方法 |
CN208861080U (zh) * | 2018-11-20 | 2019-05-14 | 成都工业学院 | 基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9569047B2 (en) * | 2013-12-31 | 2017-02-14 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Display device and method for preparing the same |
-
2018
- 2018-11-20 CN CN201811386711.1A patent/CN109239936B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5576783A (en) * | 1991-06-12 | 1996-11-19 | Lee; Sung | Recording and reproducing a 3-dimensional image |
CN104394402A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-04 | 成都工业学院 | 一种基于针孔阵列的无串扰集成成像3d显示方法 |
CN104791655A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-22 | 成都工业学院 | 一种用于光栅3d显示器的光源装置 |
CN105487243A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-04-13 | 成都工业学院 | 基于障壁和渐变孔径狭缝光栅的一维集成成像3d显示装置 |
CN108776388A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-11-09 | 成都工业学院 | 基于渐变狭缝光栅的双视3d显示装置及方法 |
CN208861080U (zh) * | 2018-11-20 | 2019-05-14 | 成都工业学院 | 基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109239936A (zh) | 2019-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109254413B (zh) | 基于渐变光栅的双视3d显示装置 | |
CN109298536B (zh) | 一种一维双视3d显示装置 | |
CN109239936B (zh) | 基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 | |
CN110095875B (zh) | 一种一维集成成像双视3d显示装置 | |
CN211426961U (zh) | 宽视角一维集成成像3d显示装置 | |
CN112859371B (zh) | 基于阶梯渐变孔径狭缝光栅的宽视角3d显示方法 | |
CN109254411B (zh) | 一种一维集成成像3d显示装置 | |
CN110208955B (zh) | 一维集成成像双视3d显示装置 | |
CN112859374A (zh) | 基于渐变孔径狭缝光栅的3d显示方法 | |
CN109298540B (zh) | 基于偏振阵列和矩形针孔的集成成像3d显示装置 | |
CN110221443B (zh) | 基于渐变狭缝光栅的一维集成成像3d显示装置 | |
CN111061066A (zh) | 基于渐变孔径狭缝光栅的一维集成成像3d显示装置 | |
CN109459865B (zh) | 一种3d显示装置 | |
CN208861080U (zh) | 基于渐变光栅的集成成像3d显示装置 | |
CN110389454B (zh) | 基于矩形偏振阵列的集成成像双视3d显示装置 | |
CN110297334B (zh) | 基于渐变矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN109298537B (zh) | 基于背光源的3d显示装置 | |
CN210166582U (zh) | 一种一维集成成像双视3d显示装置 | |
CN109298539B (zh) | 均匀光学效率的集成成像3d显示装置 | |
CN109521575B (zh) | 基于背光源的集成成像3d显示装置 | |
CN113703179B (zh) | 基于双偏振狭缝光栅的一维集成成像3d显示装置 | |
CN209746284U (zh) | 基于狭缝光栅和柱透镜光栅的3d显示装置 | |
CN211206971U (zh) | 基于渐变孔径狭缝光栅的一维集成成像3d显示装置 | |
CN111045223A (zh) | 基于障壁阵列的一维集成成像3d显示装置 | |
CN110426857B (zh) | 基于渐变宽度矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230905 Address after: No.699, Checheng East 7th Road, Longquanyi District, Chengdu, Sichuan Province, 610000 Applicant after: CHENGDU AERONAUTIC POLYTECHNIC Address before: 610031 Sichuan province Chengdu City Street No. 2 Applicant before: CHENGDU TECHNOLOGICAL University |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |