CN114895482B - 基于狭缝光栅和复合针孔阵列的3d显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于狭缝光栅和复合针孔阵列的3D显示装置，显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列依次平行放置；狭缝光栅用于光路调制；复合针孔阵列用于成像；一维图像元的中心与对应狭缝和一维针孔的中心对应对齐；二维图像元的中心与对应狭缝和二维针孔的中心对应对齐；一维图像元发出的一部分光线依次通过对应的狭缝和一维针孔投射到成像区域重建一维3D图像；二维图像元发出的一部分光线依次通过对应的狭缝和二维针孔投射到成像区域重建二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在所述成像区域合并成一个高分辨率和全视差3D图像；水平观看视角与一维针孔和二维针孔的孔径宽度成正比。

Description

基于狭缝光栅和复合针孔阵列的3D显示装置
技术领域
本发明涉及3D显示技术，更具体地说，本发明涉及一种基于狭缝光栅和复合针孔阵列的3D显示装置。
背景技术
中国专利CN202010891103.7提出高分辨率和全视差3D显示装置，包括显示屏和复合针孔阵列；复合针孔阵列平行放置在显示屏前方；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；一维针孔和二维针孔在水平和垂直方向上相间排列；显示屏用于显示复合微图像阵列；复合微图像阵列包含一维图像元和二维图像元，一维图像元和二维图像元分别与一维针孔和二维针孔对应对齐；一维图像元透过对应的一维针孔重建出一个一维3D图像，二维图像元透过对应的二维针孔重建出一个二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在观看区域合并成一个高分辨率和全视差3D图像。通过中国专利CN202010891103.7附图1计算可知，水平观看视角θ为
其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和，l是观看距离。由上式可知，现有技术方案的水平观看视角与一维针孔和二维针孔的孔径宽度成反比。
发明内容
本发明提出了基于狭缝光栅和复合针孔阵列的3D显示装置，如附图1和附图2所示，其特征在于，包括显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列依次平行放置；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列的水平宽度均相同；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列的垂直宽度均相同；显示屏用于显示复合图像元阵列；狭缝光栅用于光路调制，如附图3所示；复合针孔阵列用于成像，如附图4所示；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；一维针孔和二维针孔在水平和垂直方向上相间排列；复合图像元阵列包含一维图像元和二维图像元，如附图5所示；一维图像元和二维图像元在水平和垂直方向上相间排列；一维图像元、二维图像元、狭缝、一维针孔和二维针孔的节距均相同；一维针孔的孔径宽度等于二维针孔的孔径宽度；水平方向上一维图像元的数目等于水平方向上一维针孔的数目；水平方向上二维图像元的数目等于水平方向上二维针孔的数目；垂直方向上一维图像元的数目等于垂直方向上一维针孔的数目；垂直方向上二维图像元的数目等于垂直方向上二维针孔的数目；狭缝的数目等于水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和；一维图像元的中心与对应狭缝和一维针孔的中心对应对齐；二维图像元的中心与对应狭缝和二维针孔的中心对应对齐；狭缝的孔径宽度w、狭缝光栅与复合针孔阵列的间距d满足下式
（1）
（2）
其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，v是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，l是观看距离；一维图像元发出的一部分光线依次通过对应的狭缝和一维针孔投射到成像区域重建一维3D图像；二维图像元发出的一部分光线依次通过对应的狭缝和二维针孔投射到成像区域重建二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在所述成像区域合并成一个高分辨率和全视差3D图像；3D显示装置的水平观看视角θ为
（3）
其中，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和；水平观看视角与一维针孔和二维针孔的孔径宽度成正比。
附图说明
附图1为本发明的奇数行示意图
附图2为本发明的偶数行示意图
附图3为本发明的狭缝光栅示意图
附图4为本发明的复合针孔阵列示意图
附图5为本发明的复合图像元阵列示意图
上述附图中的图示标号为：
1. 显示屏，2. 狭缝光栅，3. 复合针孔阵列，4.狭缝，5.一维针孔，6.二维针孔，7.一维图像元，8. 二维图像元。
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。
本发明提出了基于狭缝光栅和复合针孔阵列的3D显示装置，如附图1和附图2所示，其特征在于，包括显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列依次平行放置；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列的水平宽度均相同；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列的垂直宽度均相同；显示屏用于显示复合图像元阵列；狭缝光栅用于光路调制，如附图3所示；复合针孔阵列用于成像，如附图4所示；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；一维针孔和二维针孔在水平和垂直方向上相间排列；复合图像元阵列包含一维图像元和二维图像元，如附图5所示；一维图像元和二维图像元在水平和垂直方向上相间排列；一维图像元、二维图像元、狭缝、一维针孔和二维针孔的节距均相同；一维针孔的孔径宽度等于二维针孔的孔径宽度；水平方向上一维图像元的数目等于水平方向上一维针孔的数目；水平方向上二维图像元的数目等于水平方向上二维针孔的数目；垂直方向上一维图像元的数目等于垂直方向上一维针孔的数目；垂直方向上二维图像元的数目等于垂直方向上二维针孔的数目；狭缝的数目等于水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和；一维图像元的中心与对应狭缝和一维针孔的中心对应对齐；二维图像元的中心与对应狭缝和二维针孔的中心对应对齐；狭缝的孔径宽度w、狭缝光栅与复合针孔阵列的间距d满足下式
（1）
（2）
其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，v是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，l是观看距离；一维图像元发出的一部分光线依次通过对应的狭缝和一维针孔投射到成像区域重建一维3D图像；二维图像元发出的一部分光线依次通过对应的狭缝和二维针孔投射到成像区域重建二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在所述成像区域合并成一个高分辨率和全视差3D图像；3D显示装置的水平观看视角θ为
（3）
其中，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和；水平观看视角与一维针孔和二维针孔的孔径宽度成正比。
一维针孔和二维针孔的节距是10mm，一维针孔和二维针孔的孔径宽度是2mm，显示屏与复合针孔阵列的间距是10mm，狭缝光栅与复合针孔阵列的间距是6mm，观看距离是500mm，水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和是20，则由式（1）计算得到狭缝的孔径宽度是5.2mm；由式（3）计算得到3D显示装置的水平观看视角是44°。基于上述参数的现有技术方案的水平观看视角是22°。

Claims (1)

1.基于狭缝光栅和复合针孔阵列的3D显示装置，其特征在于，包括显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列依次平行放置；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列的水平宽度均相同；显示屏、狭缝光栅和复合针孔阵列的垂直宽度均相同；显示屏用于显示复合图像元阵列；狭缝光栅用于光路调制；复合针孔阵列用于成像；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；一维针孔和二维针孔在水平和垂直方向上相间排列；复合图像元阵列包含一维图像元和二维图像元；一维图像元和二维图像元在水平和垂直方向上相间排列；一维图像元、二维图像元、狭缝、一维针孔和二维针孔的节距均相同；一维针孔的孔径宽度等于二维针孔的孔径宽度；水平方向上一维图像元的数目等于水平方向上一维针孔的数目；水平方向上二维图像元的数目等于水平方向上二维针孔的数目；垂直方向上一维图像元的数目等于垂直方向上一维针孔的数目；垂直方向上二维图像元的数目等于垂直方向上二维针孔的数目；狭缝的数目等于水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和；一维图像元的中心与对应狭缝和一维针孔的中心对应对齐；二维图像元的中心与对应狭缝和二维针孔的中心对应对齐；狭缝的孔径宽度w、狭缝光栅与复合针孔阵列的间距d满足下式
其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，v是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，l是观看距离；一维图像元发出的一部分光线依次通过对应的狭缝和一维针孔投射到成像区域重建一维3D图像；二维图像元发出的一部分光线依次通过对应的狭缝和二维针孔投射到成像区域重建二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在所述成像区域合并成一个高分辨率和全视差3D图像；3D显示装置的水平观看视角θ为
其中，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和；水平观看视角与一维针孔和二维针孔的孔径宽度成正相关。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856774A (zh) * 2020-08-30 2020-10-30 成都工业学院 高分辨率和高光学效率双视3d显示装置及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004277273A1 (en) * 2003-09-22 2005-04-07 Gene Dolgoff Omnidirectional lenticular and barrier-grid image display
JP4202991B2 (ja) * 2004-09-29 2008-12-24 株式会社東芝 立体画像用データの記録方法及び表示再生方法
JP2008216575A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Sony Corp 画像表示方法
CN103823308B (zh) * 2014-03-04 2015-11-04 四川大学 一种基于偏振光栅的集成成像双视3d显示装置
US10356397B2 (en) * 2015-02-13 2019-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Three-dimensional (3D) display apparatus and method
CN105929551A (zh) * 2016-06-16 2016-09-07 成都工业学院 一种基于复合针孔阵列的集成成像双视3d显示系统
CN106773089A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 句容福芯电子有限公司 基于偏振全息光栅的三维显示装置
CN109254412B (zh) * 2018-11-20 2024-03-22 成都航空职业技术学院 基于矩形针孔阵列的双视3d显示装置
CN110824727B (zh) * 2019-11-08 2022-06-14 深圳英伦科技股份有限公司 一种高分辨率的3d光场显示装置及方法
CN211014878U (zh) * 2020-01-13 2020-07-14 成都工业学院 宽视角3d显示装置
CN111781745B (zh) * 2020-08-30 2023-08-22 成都航空职业技术学院 高分辨率和全视差3d显示装置及方法
CN113741052A (zh) * 2021-09-11 2021-12-03 成都工业学院 基于阶梯渐变孔径偏振狭缝光栅的高分辨率3d显示装置
CN113741049B (zh) * 2021-09-11 2024-05-10 成都工业学院 基于双偏振复合针孔阵列的高分辨率3d显示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856774A (zh) * 2020-08-30 2020-10-30 成都工业学院 高分辨率和高光学效率双视3d显示装置及方法

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