CN205385574U - 一种集成成像双视3d显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成成像双视3D显示装置，该装置包括显示微图像阵列的2D显示屏，微透镜阵列和偏振片；偏振片与2D显示屏紧密贴合，2D显示屏、微透镜阵列和偏振片的水平中轴线相互对应对齐，2D显示屏、微透镜阵列和偏振片的垂直中轴线相互对应对齐；偏振片由第一子偏振片和第二子偏振片组成，其通过使用采用两个子偏振片构成的一个偏振光栅取代现有的集成成像双视3D显示装置中需要使用的2个偏振光栅，且同样可以实现其集成成像双视3D显示的功能，因而使得采用上述方案的集成成像双视3D显示装置与现有的集成成像双视3D显示装置相比具有结构简单、加工方便的优点。

Description

一种集成成像双视3D显示装置

技术领域

本实用新型涉及双视3D显示，更具体地说，本实用新型涉及一种集成成像双视3D显示装置。

背景技术

双视显示是近年来出现的一种新型显示，它的原理是通过在一个2D显示屏上同时显示两个不同的画面，在不同观看方向上的观看者只能看到其中一个画面，从而实现在一个2D显示屏上同时满足多个观看者的不同需求。现有的双视显示通过视差光栅或柱透镜等分光元件将两个画面分开，或者让观看者佩戴不同的滤镜，来达到在某一观看方向上只显示一个画面的效果。但是，现有的双视显示存在一个明显的缺点：结构过于复杂，使得加工难度较大。如公开日期为2014.05.28，公开号为CN103823308A的中国专利，其公开了一种基于偏振光栅的集成成像双视3D显示装置，该实用新型的技术方案中采用了2块偏振光栅，由于偏振光栅由n个子偏振片依次排列组成且结构复杂，因而造成显示装置的整体结构复杂、加工难度较大。

因而，目前急需一种既能够显示全视差和全真色彩的立体图像，同时又具有较简单的结构，使得加工难度降低的集成成像双视3D显示装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的双视显示结构复杂、加工难度大的问题，一种既能够显示全视差和全真色彩的立体图像，同时又具有较简单的结构，使得加工难度降低的集成成像双视3D显示装置。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种集成成像双视3D显示装置，该装置包括显示微图像阵列的2D显示屏，微透镜阵列和偏振片；所述偏振片与2D显示屏紧密贴合后平行设置在所述微透镜阵列的一侧；所述2D显示屏、微透镜阵列和偏振片的水平中轴线相互对应对齐，所述2D显示屏、微透镜阵列和偏振片的垂直中轴线相互对应对齐；

所述微图像阵列包括左右对称的第一子微图像阵列和第二子微图像阵列，所述第一子微图像阵列由多个尺寸相同的第一子图像元组成，第二子微图像阵列由多个尺寸相同的第二子图像元组成；

所述微透镜阵列由多个相同尺寸的透镜元组成；

所述偏振片由第一子偏振片和第二子偏振片组成，所述第一子偏振片和第二子偏振片的尺寸相同且偏振方向正交；

所述第一子微图像阵列中的第一子图像元依次透过第一子偏振片及对应的透镜元后重建第一3D场景；所述第二子微图像阵列中的第二子图像元依次透过第二子偏振片及对应的透镜元后重建第二3D场景。

上述方案中，通过使用采用两个子偏振片构成的一个偏振光栅取代现有的集成成像双视3D显示装置中需要使用的2个偏振光栅，且同样可以实现其集成成像双视3D显示的功能，因而使得采用上述方案的集成成像双视3D显示装置与现有的集成成像双视3D显示装置相比具有结构简单、加工方便的优点。

优选的，所述图像元的水平宽度大于所述透镜元的水平宽度。

优选的，所述微透镜阵列和所述偏振片尺寸相同。

优选的，偏振片与2D显示屏紧密贴合时，第一子偏振片的尺寸与第一子微图像阵列的尺寸相同，第二子偏振片的尺寸与第二子微图像阵列的尺寸相同。

优选的，所述2D显示屏为液晶2D显示屏、等离子2D显示屏或有机电致发光2D显示屏。

一种集成成像双视3D显示系统，还包括偏振眼镜，所述偏振眼镜与第一子偏振片或第二子偏振片的偏振方向相同。

根据本实用新型实施例，所述偏振眼镜包括第一偏振眼镜和第二偏振眼镜，所述第一偏振眼镜与所述第一子偏振片的偏振方向相同，用于消除第二子微图像阵列中的第二子图像元在第一3D场景内重建的串扰图像，所述第二偏振眼镜与所述第二子偏振片的偏振方向相同，用于消除第一子微图像阵列中的第一子图像元在第二3D场景内重建的串扰图像；通过在第一3D场景和第二3D场景内分别佩戴第一偏振眼镜和第二偏振眼镜，从而使观看者分别观看到第一3D场景和第二3D场景的正常3D画面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、通过使用采用两个子偏振片构成的一个偏振光栅取代现有的集成成像双视3D显示装置中需要使用的2个偏振光栅，且同样可以实现其集成成像双视3D显示的功能，因而使得采用上述方案的集成成像双视3D显示装置与现有的集成成像双视3D显示装置相比具有结构简单、加工方便的优点。

2、进一步的，通过在第一3D场景和第二3D场景内分别佩戴第一偏振眼镜和第二偏振眼镜，从而有效滤除第一3D场景和第二3D场景内串扰图像，使观看者分别观看到第一3D场景和第二3D场景所重建的3D场景的正常3D画面。

附图说明

附图1为本实用新型的集成成像双视3D显示装置的结构图;

附图2为本实用新型的子偏振片的排列示意图;

附图3为本实用新型的子微图像阵列的排列示意图;

附图4为本实用新型的集成成像双视3D显示装置的视区分布图;

附图5为本实用新型的集成成像双视3D显示装置包括偏振眼镜的视区分布图;

上述附图中的图示标号为：

1-微图像阵列，2-2D显示屏，3-微透镜阵列，4-偏振片，5-第一子偏振片，6-第二子偏振片，7-第一子微图像阵列，8-第二子微图像阵列，9-第一偏振眼镜，10-第二偏振眼镜，11-第一3D场景，12-第二3D场景。

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

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示的集成成像双视3D显示装置，包括：用于显示微图像阵列的2D显示屏2，以及微透镜阵列3和偏振片4，所述2D显示屏2和偏振片4紧密贴合后设置在所述微透镜阵列3的一侧，所述2D显示屏2、微透镜阵列3和偏振片4的水平中轴线相互对应对齐，所述2D显示屏2、微透镜阵列3和偏振片4的垂直中轴线相互对应对齐。

其中，所述2D显示屏2可以是液晶2D显示屏、等离子2D显示屏或有机电致发光2D显示屏；所述偏振片4列与所述2D显示屏2的尺寸相同；所述微图像阵列1由第一子微图像阵列7和第二子微图像阵列8组成，所述第一子微图像阵列7和第二子微图像阵列8左右对称，所述第一子微图像阵列由多个尺寸相同的第一子图像元组成，第二子微图像阵列由多个尺寸相同的第二子图像元组成；所述微透镜阵列3由多个相同尺寸的透镜元组成，且所述第一子微图像阵列7和第二子微图像阵列8中的图像元的水平宽度大于所述微透镜阵列3的透镜元的水平宽度；所述偏振片4由第一子偏振片5和第二子偏振片6组成，且所述第一子偏振片5和第二子偏振片6的尺寸相同且偏振方向正交。

所述的集成成像双视3D显示装置成像原理：

所述第一子微图像阵列7中的第一子图像元透过第一子偏振片5再透过与其对应的透镜元后在该显示装置一侧重建出第一3D场景11，所述第二子微图像阵列8中的第二子图像元在透过所述第二子偏振片6后再透过与其对应的透镜元后在该显示装置的另一侧重建出第二3D场景12。

实际测试中，所述微图像阵列1由48′27个相同尺寸的图像元组成，水平方向上48个图像元，垂直方向上27个图像元，图像元的水平宽度为p=3mm；微透镜阵列3由47′27个相同尺寸的透镜元组成，水平方向上47个透镜元，垂直方向上27个透镜元，透镜元的焦距为f=10mm，最佳观看距离l=3mm，根据公式计算得本装置每个3D视区的水平观看视角θ=17°。

实施例2

如图5所示，本实施例给出一种集成成像双视3D显示系统，其与实施例1的不同之处仅在于，还包括偏振眼镜，所述偏振眼镜包括第一偏振眼镜9和第二偏振眼镜10，所述第一偏振眼镜9与所述第一子偏振片5的偏振方向相同。

其中，所述第一子微图像阵列7中的第一子图像元在透过所述第一子偏振片5后再透过与其对应的透镜元相邻的透镜元在第二3D场景10内重建串扰图像，该串扰图像可以通过佩戴与第一子偏振片5的偏振方向正交的第二偏振眼镜10消除；所述第二子微图像阵列8中的第二子图像元在透过所述第二子偏振片6后再透过与其对应的透镜元相邻的透镜元在第一3D场景9内重建串扰图像，该串扰图像可以通过佩戴与第二子偏振片6的偏振方向正交的第一偏振眼镜9消除；从而保证观看者观看到正常的3D画面。

结合实施例1和实施例2，本实用新型提供的集成成像双视3D显示装置及系统通过在集成成像双视3D显示装置中仅仅使用一个由2个子偏振片构成的偏振片，取代现有的集成成像双视3D显示装置中需要使用2个偏振光栅的方案，并且同样可以实现集成成像双视3D显示的功能，进一步的，与现有的集成成像双视3D显示装置相比，本实用新型的集成成像双视3D显示装置及系统还具有结构简单、加工方便的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种集成成像双视3D显示装置，该装置包括显示微图像阵列的2D显示屏，微透镜阵列和偏振片；其特征在于：所述偏振片与2D显示屏紧密贴合后平行设置在所述微透镜阵列的一侧；所述2D显示屏、微透镜阵列和偏振片的水平中轴线相互对应对齐，所述2D显示屏、微透镜阵列和偏振片的垂直中轴线相互对应对齐；

所述微图像阵列包括左右对称的第一子微图像阵列和第二子微图像阵列，所述第一子微图像阵列由多个尺寸相同的第一子图像元组成，第二子微图像阵列由多个尺寸相同的第二子图像元组成；

所述微透镜阵列由多个相同尺寸的透镜元组成；

所述偏振片由第一子偏振片和第二子偏振片组成，所述第一子偏振片和第二子偏振片的尺寸相同且偏振方向正交；

所述第一子微图像阵列中的第一子图像元依次透过第一子偏振片及对应的透镜元后重建第一3D场景；所述第二子微图像阵列中的第二子图像元依次透过第二子偏振片及对应的透镜元后重建第二3D场景。

2.根据权利要求1所述的集成成像双视3D显示装置，其特征在于，所述第一子图像元和第二子图像元的水平宽度大于所述透镜元的水平宽度。

3.根据权利要求1所述的一种集成成像双视3D显示装置，其特征在于，所述偏振片与所述2D显示屏尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的一种集成成像双视3D显示装置，其特征在于，2D显示屏包括液晶2D显示屏、等离子2D显示屏或有机电致发光2D显示屏。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种集成成像双视3D显示装置，其特征在于，所述集成成像双视3D显示装置还包括偏振眼镜，所述偏振眼镜包括第一偏振眼镜和第二偏振眼镜，所述第一偏振眼镜与所述第一子偏振片的偏振方向相同，所述第二偏振眼镜与所述第二子偏振片的偏振方向相同。