CN208937829U - 一种二维集成成像3d显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二维集成成像3D显示装置，包括背光源，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列和显示屏；矩形针孔阵列的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度，矩形针孔阵列的水平厚度不等于垂直厚度；每个图像元全部被通过对应矩形针孔的光线照明，且通过每个矩形针孔的光线只照明对应的图像元，从而消除了串扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成成像3D显示，更具体地说，本实用新型涉及一种二维集成成像3D显示装置。
背景技术
集成成像3D显示技术能显示全视差和全真色彩的立体图像，是目前3D显示的热点技术之一。但是，在传统的矩形针孔阵列中，所有矩形针孔的厚度相同，矩形针孔的水平孔径宽度相同，矩形针孔的垂直孔径宽度相同，且矩形针孔的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度。因此，存在水平光学效率不等于垂直光学效率的问题。此外，串扰也是限制集成成像3D显示技术广泛应用的因素之一。
发明内容
本实用新型提出了一种二维集成成像3D显示装置，如附图1和附图2所示，其特征在于，包括背光源，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列和显示屏；背光源，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列和显示屏平行放置，且对应对齐；偏振阵列1位于背光源与偏振阵列2之间，偏振阵列2位于偏振阵列1与矩形针孔阵列之间，矩形针孔阵列位于偏振阵列2与显示屏之间；偏振阵列1与矩形针孔阵列贴合，偏振阵列2与显示屏贴合；
如附图3所示，偏振阵列1由偏振单元1和偏振单元2在水平和垂直方向上交替排列组成；如附图4所示，偏振阵列2由偏振单元1和偏振单元2在水平和垂直方向上交替排列组成；偏振单元1与偏振单元2的偏振方向正交；偏振阵列中1的偏振单元1与偏振阵列2中的偏振单元1对应且对齐，偏振阵列中1的偏振单元2与偏振阵列2中的偏振单元2对应且对齐；
矩形针孔阵列的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度，矩形针孔阵列的水平厚度不等于垂直厚度；
矩形针孔的水平孔径宽度w为：
（1）
其中，p是矩形针孔与图像元的节距，g是矩形针孔与显示屏的水平间距，d是矩形针孔与显示屏的垂直间距，a是矩形针孔的水平厚度，b是矩形针孔的垂直厚度，v是矩形针孔的垂直孔径宽度；
水平光学效率φ 1和垂直光学效率φ 2为：
（2）
背光源与矩形针孔的水平间距s满足
（3）
背光源与矩形针孔的垂直间距t满足
（4）
显示屏用于显示图像元，图像元与矩形针孔阵列中的矩形针孔对应且对齐；每个图像元全部被通过对应矩形针孔的光线照明，且通过每个矩形针孔的光线只照明对应的图像元，从而消除了串扰。
附图说明
附图1为本实用新型的集成成像3D显示装置的结构和水平方向参数图
附图2为本实用新型的集成成像3D显示装置的结构和垂直方向参数图
附图3为本实用新型的偏振阵列1的结构图
附图4为本实用新型的偏振阵列2的结构图
上述附图中的图示标号为：
1. 背光源，2. 偏振阵列1，3. 矩形针孔阵列，4. 偏振阵列2，5. 显示屏， 6. 偏振单元1，7. 偏振单元2。
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
下面详细说明本实用新型的一种二维集成成像3D显示装置的一个典型实施例，对本实用新型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实用新型做进一步的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本实用新型内容对本实用新型做出一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。
本实用新型提出了一种二维集成成像3D显示装置，如附图1和附图2所示，其特征在于，包括背光源，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列和显示屏；背光源，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列和显示屏平行放置，且对应对齐；偏振阵列1位于背光源与偏振阵列2之间，偏振阵列2位于偏振阵列1与矩形针孔阵列之间，矩形针孔阵列位于偏振阵列2与显示屏之间；偏振阵列1与矩形针孔阵列贴合，偏振阵列2与显示屏贴合；
如附图3所示，偏振阵列1由偏振单元1和偏振单元2在水平和垂直方向上交替排列组成；如附图4所示，偏振阵列2由偏振单元1和偏振单元2在水平和垂直方向上交替排列组成；偏振单元1与偏振单元2的偏振方向正交；偏振阵列中1的偏振单元1与偏振阵列2中的偏振单元1对应且对齐，偏振阵列中1的偏振单元2与偏振阵列2中的偏振单元2对应且对齐；
矩形针孔阵列的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度，矩形针孔阵列的水平厚度不等于垂直厚度；
矩形针孔的水平孔径宽度w为：
（1）
其中，p是矩形针孔与图像元的节距，g是矩形针孔与显示屏的水平间距，d是矩形针孔与显示屏的垂直间距，a是矩形针孔的水平厚度，b是矩形针孔的垂直厚度，v是矩形针孔的垂直孔径宽度；
水平光学效率φ 1和垂直光学效率φ 2为：
（2）
背光源与矩形针孔的水平间距s满足
（3）
背光源与矩形针孔的垂直间距t满足
（4）
显示屏用于显示图像元，图像元与矩形针孔阵列中的矩形针孔对应且对齐；每个图像元全部被通过对应矩形针孔的光线照明，且通过每个矩形针孔的光线只照明对应的图像元，从而消除了串扰。
偏振单元1的节距、偏振单元2的节距、矩形针孔的节距均为p=10mm，矩形针孔与显示屏的水平间距为g=10mm，矩形针孔与显示屏的垂直间距为d=8mm，矩形针孔的水平厚度为a=2mm，矩形针孔的垂直厚度为b=4mm，矩形针孔的垂直孔径宽度为v=4mm，则由式（1）计算得到矩形针孔阵列的水平孔径宽度为3.6mm，由式（2）计算得到水平光学效率和垂直光学效率均为16.4%，由式（3）计算得到背光源与矩形针孔的水平间距不超过19.25mm，背光源与矩形针孔的水平间距不小于2.28mm，由式（4）计算得到背光源与矩形针孔的垂直间距不超过2.12mm，背光源与矩形针孔的垂直间距不小于18mm。
Claims (1)
1.一种二维集成成像3D显示装置，其特征在于，包括背光源，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列和显示屏；背光源，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列和显示屏平行放置，且对应对齐；偏振阵列1位于背光源与偏振阵列2之间，偏振阵列2位于偏振阵列1与矩形针孔阵列之间，矩形针孔阵列位于偏振阵列2与显示屏之间；偏振阵列1与矩形针孔阵列贴合，偏振阵列2与显示屏贴合；
偏振阵列1由偏振单元1和偏振单元2在水平和垂直方向上交替排列组成；偏振阵列2由偏振单元1和偏振单元2在水平和垂直方向上交替排列组成；偏振单元1与偏振单元2的偏振方向正交；偏振阵列中1的偏振单元1与偏振阵列2中的偏振单元1对应且对齐，偏振阵列中1的偏振单元2与偏振阵列2中的偏振单元2对应且对齐；
矩形针孔阵列的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度，矩形针孔阵列的水平厚度不等于垂直厚度；
矩形针孔的水平孔径宽度w为：
其中，p是矩形针孔与图像元的节距，g是矩形针孔与显示屏的水平间距，d是矩形针孔与显示屏的垂直间距，a是矩形针孔的水平厚度，b是矩形针孔的垂直厚度，v是矩形针孔的垂直孔径宽度；
水平光学效率φ 1和垂直光学效率φ 2为：
背光源与矩形针孔的水平间距s满足
背光源与矩形针孔的垂直间距t满足
显示屏用于显示图像元，图像元与矩形针孔阵列中的矩形针孔对应且对齐；每个图像元全部被通过对应矩形针孔的光线照明，且通过每个矩形针孔的光线只照明对应的图像元，从而消除了串扰。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109298540A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-02-01 | 成都工业学院 | 基于偏振阵列和矩形针孔的集成成像3d显示装置 |
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| CN110398843B (zh) * | 2019-07-28 | 2024-03-05 | 成都航空职业技术学院 | 宽视角和均匀分辨率的双视3d显示装置 |
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