CN110441915A - 基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 - Google Patents
基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110441915A CN110441915A CN201910685939.9A CN201910685939A CN110441915A CN 110441915 A CN110441915 A CN 110441915A CN 201910685939 A CN201910685939 A CN 201910685939A CN 110441915 A CN110441915 A CN 110441915A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rectangle
- pin hole
- horizontal
- pitch
- pinhole array
- 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.)
- Granted
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000010354 integration Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0012—Optical design, e.g. procedures, algorithms, optimisation routines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
本发明公开了基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,包括显示屏和矩形针孔阵列;显示屏用于显示矩形微图像阵列;矩形针孔阵列平行放置在显示屏前方;在矩形针孔阵列中,所有矩形针孔的水平节距均相同,所有矩形针孔的垂直节距均相同,且矩形针孔的水平节距不等于矩形针孔的垂直节距;矩形微图像阵列由一系列尺寸相同的矩形图像元紧密排列组成,矩形图像元的水平节距与其对应矩形针孔的水平节距相同,矩形图像元的垂直节距与其对应矩形针孔的垂直节距相同。
Description
技术领域
本发明涉及集成成像3D显示,更具体地说,本发明涉及基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置。
背景技术
集成成像3D显示具有裸眼观看的特点,其拍摄与显示的过程相对简单,且能显示全视差和全真色彩的3D图像,是目前3D显示的主要方式之一。但是,在传统的集成成像3D显示中,微图像阵列中的图像元均为正方形,即图像元的水平节距等于垂直节距。在传统的集成成像3D显示中,微透镜为圆形,针孔为正方形,微透镜和针孔的水平节距均等于垂直节距。
对于电视和显示器而言,电视和显示器的水平宽度与垂直宽度之比为16:9、16:10或者4:3。即,水平方向上图像元的数目与垂直方向上图像元的数目之比为16:9、16:10或者4:3。其缺点在于:
(1)水平观看视角远小于垂直观看视角。
(2)水平方向上的3D像素与垂直方向上的3D像素之比为16:9、16:10或者4:3。由于3D图像的3D像素总量不高,因此垂直方向上的3D像素过少,从而影响了观看效果。
对于手机而言,手机的水平宽度与垂直宽度之比为9:16、10:16或者3:4。即,水平方向上图像元的数目与垂直方向上图像元的数目之比为9:16、10:16或者3:4。其缺点在于:
(1)水平方向上的3D像素与垂直方向上的3D像素之比为9:16、10:16或者3:4。由于3D图像的3D像素总量不高,因此水平方向上的3D像素过少,从而影响了观看效果。
发明内容
本发明提出基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,如附图1所示,其特征在于,包括显示屏和矩形针孔阵列;显示屏用于显示矩形微图像阵列;矩形针孔阵列平行放置在显示屏前方;如附图2、3、4和5所示,在矩形针孔阵列中,所有矩形针孔的水平节距均相同,所有矩形针孔的垂直节距均相同,且矩形针孔的水平节距不等于矩形针孔的垂直节距;矩形微图像阵列由一系列尺寸相同的矩形图像元紧密排列组成,矩形图像元的水平节距与其对应矩形针孔的水平节距相同,矩形图像元的垂直节距与其对应矩形针孔的垂直节距相同。
优选的,矩形针孔阵列的水平宽度等于显示屏的水平宽度;矩形针孔阵列的垂直宽度等于显示屏的垂直宽度。
优选的,矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值。
优选的,矩形针孔的水平孔径宽度与垂直孔径宽度的比值等于矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值。
优选的,矩形针孔的水平孔径宽度与矩形针孔的水平节距的比值在10%到20%之间最为合适,矩形针孔的垂直孔径宽度与矩形针孔的垂直节距的比值在10%到20%之间最为合适。
优选的,集成成像3D显示的水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2、水平分辨率R 1、垂直分辨率R 2、水平光学效率φ 1和垂直光学效率φ 2分别为:
(1)
(2)
(3)
(4)
其中,p是矩形针孔的水平节距,w是矩形针孔的水平孔径宽度,m是矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目,l是观看距离,g是显示屏与矩形针孔阵列的间距,a是矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。
附图说明
附图1为本发明的示意图
附图2为本发明的矩形针孔阵列示意图
附图3为本发明的矩形微图像阵列示意图
附图4为本发明的水平方向参数示意图
附图5为本发明的垂直方向参数示意图
上述附图中的图示标号为:
1. 显示屏,2. 矩形针孔阵列,3.矩形微图像阵列。
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
下面详细说明利用本发明的一个典型实施例,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。
本发明提出基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,如附图1所示,其特征在于,包括显示屏和矩形针孔阵列;显示屏用于显示矩形微图像阵列;矩形针孔阵列平行放置在显示屏前方;如附图2、3、4和5所示,在矩形针孔阵列中,所有矩形针孔的水平节距均相同,所有矩形针孔的垂直节距均相同,且矩形针孔的水平节距不等于矩形针孔的垂直节距;矩形微图像阵列由一系列尺寸相同的矩形图像元紧密排列组成,矩形图像元的水平节距与其对应矩形针孔的水平节距相同,矩形图像元的垂直节距与其对应矩形针孔的垂直节距相同。
优选的,矩形针孔阵列的水平宽度等于显示屏的水平宽度;矩形针孔阵列的垂直宽度等于显示屏的垂直宽度。
优选的,矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值。
优选的,矩形针孔的水平孔径宽度与垂直孔径宽度的比值等于矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值。
优选的,矩形针孔的水平孔径宽度与矩形针孔的水平节距的比值在10%到20%之间最为合适,矩形针孔的垂直孔径宽度与矩形针孔的垂直节距的比值在10%到20%之间最为合适。
优选的,集成成像3D显示的水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2、水平分辨率R 1、垂直分辨率R 2、水平光学效率φ 1和垂直光学效率φ 2分别为:
(1)
(2)
(3)
(4)
其中,p是矩形针孔的水平节距,w是矩形针孔的水平孔径宽度,m是矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目,l是观看距离,g是显示屏与矩形针孔阵列的间距,a是矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。
矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值为a=0.6,矩形针孔的水平节距为p=8mm,矩形针孔的水平孔径宽度为w =1.6mm,观看距离为l=200mm,显示屏与矩形针孔阵列的间距为g=5mm,矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目为m=6。根据式(1)、(2)、(3)和(4)得到,本发明所述的集成成像3D显示的水平观看视角、垂直观看视角、水平分辨率、垂直分辨率、水平光学效率和垂直光学效率分别为56°、32°、6、6、20%和20%。
Claims (6)
1.基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,其特征在于,包括显示屏和矩形针孔阵列;显示屏用于显示矩形微图像阵列;矩形针孔阵列平行放置在显示屏前方;在矩形针孔阵列中,所有矩形针孔的水平节距均相同,所有矩形针孔的垂直节距均相同,且矩形针孔的水平节距不等于矩形针孔的垂直节距;矩形微图像阵列由一系列尺寸相同的矩形图像元紧密排列组成,矩形图像元的水平节距与其对应矩形针孔的水平节距相同,矩形图像元的垂直节距与其对应矩形针孔的垂直节距相同。
2.根据权利要求1所述的基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,其特征在于,矩形针孔阵列的水平宽度等于显示屏的水平宽度;矩形针孔阵列的垂直宽度等于显示屏的垂直宽度。
3.根据权利要求1所述的基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,其特征在于,矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值。
4.根据权利要求3所述的基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,其特征在于,矩形针孔的水平孔径宽度与垂直孔径宽度的比值等于矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值。
5.根据权利要求4所述的基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,其特征在于,矩形针孔的水平孔径宽度与矩形针孔的水平节距的比值在10%到20%之间最为合适,矩形针孔的垂直孔径宽度与矩形针孔的垂直节距的比值在10%到20%之间最为合适。
6.根据权利要求3所述的基于矩形针孔阵列的集成成像3D显示装置,其特征在于,集成成像3D显示的水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2、水平分辨率R 1、垂直分辨率R 2、水平光学效率φ 1和垂直光学效率φ 2分别为:
其中,p是矩形针孔的水平节距,w是矩形针孔的水平孔径宽度,m是矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目,l是观看距离,g是显示屏与矩形针孔阵列的间距,a是矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910685939.9A CN110441915B (zh) | 2019-07-28 | 2019-07-28 | 基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910685939.9A CN110441915B (zh) | 2019-07-28 | 2019-07-28 | 基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110441915A true CN110441915A (zh) | 2019-11-12 |
CN110441915B CN110441915B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=68431849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910685939.9A Active CN110441915B (zh) | 2019-07-28 | 2019-07-28 | 基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110441915B (zh) |
Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020008674A1 (en) * | 2000-04-29 | 2002-01-24 | Korea Institute Of Science And Technology | Multi-view image display system |
US20020113866A1 (en) * | 1996-01-31 | 2002-08-22 | Naosato Taniguchi | Stereoscopic image display apparatus whose observation area is widened |
JP2003295114A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Toshiba Corp | 立体像表示装置 |
JP2004354925A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Funai Electric Co Ltd | 投射型表示装置 |
US20050099689A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-05-12 | Reiko Fukushima | Three-dimensional image display device |
US20080252977A1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-10-16 | Sony Corporation | Image display method |
CN201146007Y (zh) * | 2007-07-12 | 2008-11-05 | 李建胜 | 新型宽屏led显示屏 |
US20090009861A1 (en) * | 2006-02-10 | 2009-01-08 | Miraial Co., Ltd | Optical Sheet, Image Display Device, and Screen for Image Projector |
CN101526672A (zh) * | 2009-03-04 | 2009-09-09 | 苏州苏大维格光电科技股份公司 | 一种光学成像薄膜 |
US20100201894A1 (en) * | 2008-05-21 | 2010-08-12 | Panasonic Corporation | Projector |
JP2010277019A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Pioneer Electronic Corp | 画像表示装置 |
CN102014289A (zh) * | 2009-09-03 | 2011-04-13 | 三星电子株式会社 | 三维显示装置 |
KR20120025282A (ko) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 입체영상표시장치 |
CN102523462A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-27 | 南开大学 | 基于相机阵列的元素图像阵列快速获取方法和装置 |
WO2012104503A1 (fr) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Wysips | Dispositif d'affichage avec cellules photovoltaïques intégrées, à luminosité améliorée |
CN103246147A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 佳能株式会社 | 照明光学系统和图像投影装置 |
CN105158918A (zh) * | 2015-10-30 | 2015-12-16 | 成都工业学院 | 一种基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
KR20170127681A (ko) * | 2016-05-12 | 2017-11-22 | 광운대학교 산학협력단 | 다방향 영상 제공이 가능한 테이블탑 3d 디스플레이 방법 |
CN207164374U (zh) * | 2017-06-13 | 2018-03-30 | 成都工业学院 | 基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3d显示装置 |
CN108873331A (zh) * | 2017-05-16 | 2018-11-23 | 宏达国际电子股份有限公司 | 头戴式显示装置 |
US20180343434A1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | Google Llc | Near-eye display with sparse sampling super-resolution |
CN212483993U (zh) * | 2019-07-28 | 2021-02-05 | 成都工业学院 | 基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
-
2019
- 2019-07-28 CN CN201910685939.9A patent/CN110441915B/zh active Active
Patent Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020113866A1 (en) * | 1996-01-31 | 2002-08-22 | Naosato Taniguchi | Stereoscopic image display apparatus whose observation area is widened |
US20020008674A1 (en) * | 2000-04-29 | 2002-01-24 | Korea Institute Of Science And Technology | Multi-view image display system |
JP2003295114A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Toshiba Corp | 立体像表示装置 |
JP2004354925A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Funai Electric Co Ltd | 投射型表示装置 |
US20050099689A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-05-12 | Reiko Fukushima | Three-dimensional image display device |
US20090009861A1 (en) * | 2006-02-10 | 2009-01-08 | Miraial Co., Ltd | Optical Sheet, Image Display Device, and Screen for Image Projector |
US20080252977A1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-10-16 | Sony Corporation | Image display method |
CN201146007Y (zh) * | 2007-07-12 | 2008-11-05 | 李建胜 | 新型宽屏led显示屏 |
US20100201894A1 (en) * | 2008-05-21 | 2010-08-12 | Panasonic Corporation | Projector |
CN101526672A (zh) * | 2009-03-04 | 2009-09-09 | 苏州苏大维格光电科技股份公司 | 一种光学成像薄膜 |
JP2010277019A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Pioneer Electronic Corp | 画像表示装置 |
CN102014289A (zh) * | 2009-09-03 | 2011-04-13 | 三星电子株式会社 | 三维显示装置 |
KR20120025282A (ko) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 입체영상표시장치 |
WO2012104503A1 (fr) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Wysips | Dispositif d'affichage avec cellules photovoltaïques intégrées, à luminosité améliorée |
CN102523462A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-27 | 南开大学 | 基于相机阵列的元素图像阵列快速获取方法和装置 |
CN103246147A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 佳能株式会社 | 照明光学系统和图像投影装置 |
CN105158918A (zh) * | 2015-10-30 | 2015-12-16 | 成都工业学院 | 一种基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
KR20170127681A (ko) * | 2016-05-12 | 2017-11-22 | 광운대학교 산학협력단 | 다방향 영상 제공이 가능한 테이블탑 3d 디스플레이 방법 |
CN108873331A (zh) * | 2017-05-16 | 2018-11-23 | 宏达国际电子股份有限公司 | 头戴式显示装置 |
US20180343434A1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | Google Llc | Near-eye display with sparse sampling super-resolution |
CN207164374U (zh) * | 2017-06-13 | 2018-03-30 | 成都工业学院 | 基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3d显示装置 |
CN212483993U (zh) * | 2019-07-28 | 2021-02-05 | 成都工业学院 | 基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
HAO-YU ZHOU: ""An integral imaging display using rectangular pinhole array"", 《OPTIK》, vol. 127, pages 3075 - 3077 * |
유훈: ""Reconstructed image quality enhancement by an improved pickup model in computational integral imaging"", 《JOURNAL OF THE KOREA INSTITUTE OF INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERING》, vol. 15, no. 7, pages 1598 - 1603 * |
范钧: ""基于可变孔径针孔阵列的集成成像3D显示"", 《红外与激光工程》, vol. 47, no. 6, pages 0603005 - 1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110441915B (zh) | 2024-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105892082B (zh) | 一种基于渐变节距针孔阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN108513124A (zh) | 基于点光源和偏振阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN108594448A (zh) | 高光学效率和均匀分辨率双视3d显示装置及方法 | |
CN208907946U (zh) | 均匀分辨率和均匀视角的双视3d显示装置 | |
CN105911713B (zh) | 一种基于渐变节距微透镜阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN108519682A (zh) | 基于点光源和偏振阵列的高亮度集成成像3d显示装置 | |
CN109298538A (zh) | 均匀光学效率的双视3d显示装置 | |
CN208937829U (zh) | 一种二维集成成像3d显示装置 | |
CN110297334A (zh) | 基于渐变矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN110308567A (zh) | 均匀分辨率的双视3d显示装置 | |
CN110412771A (zh) | 基于微透镜阵列的集成成像双视3d显示装置 | |
CN109298540A (zh) | 基于偏振阵列和矩形针孔的集成成像3d显示装置 | |
CN109521575A (zh) | 基于背光源的集成成像3d显示装置 | |
CN110389454A (zh) | 基于矩形偏振阵列的集成成像双视3d显示装置 | |
CN110441915A (zh) | 基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN109298539A (zh) | 均匀光学效率的集成成像3d显示装置 | |
CN110361871A (zh) | 基于微透镜阵列的双视3d显示装置 | |
CN110426857A (zh) | 基于渐变宽度矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN209707823U (zh) | 基于微透镜阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN212483993U (zh) | 基于矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN110412770A (zh) | 无串扰的均匀分辨率集成成像3d显示装置 | |
CN210639364U (zh) | 基于渐变矩形针孔阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN110346942A (zh) | 基于障壁阵列的集成成像3d显示装置 | |
CN208861078U (zh) | 基于背光源的集成成像3d显示装置 | |
CN208705587U (zh) | 一种基于线光源的宽视角一维集成成像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 |
Effective date of registration: 20240426 Address after: 307, 3rd Floor, Building C, No. 8 Malianwa North Road, Haidian District, Beijing, 100080 Applicant after: Beijing longyifeng Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 610031 Sichuan province Chengdu City Street No. 2 Applicant before: CHENGDU TECHNOLOGICAL University Country or region before: China |
|
TA01 | Transfer of patent application right | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |