CN211180441U - 基于障壁阵列的一维集成成像3d显示装置 - Google Patents

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吴非
樊为
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Abstract

本实用新型公开了基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置，包括显示屏，障壁阵列和渐变孔径狭缝光栅；障壁阵列位于显示屏和渐变孔径狭缝光栅之间，且垂直于显示屏和渐变孔径狭缝光栅；位于渐变孔径狭缝光栅中心的连续多个狭缝的孔径宽度相同；障壁阵列包括多个与显示屏和渐变孔径狭缝光栅垂直设置的障壁，用于分隔相邻的图像元及其对应的狭缝，每个图像元发出的光线只能通过与其对应的狭缝成像。

Description

基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置
技术领域
本实用新型涉及3D显示，更具体地说，本实用新型涉及基于障壁阵列的一维集成成像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。传统的基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置具有无串扰、高分辨率和高光学效率的优点。但是，传统的基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置存在以下缺点：
（1）传统的渐变孔径狭缝光栅中相邻两个狭缝的孔径宽度以等差关系变化，造成相邻两个3D像素的亮度存在等差关系，从而影响3D图像的观看效果。
（2）狭缝的孔径宽度一般不超过狭缝节距的30%，过大的孔径宽度无法呈现3D效果。传统的基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置中，渐变孔径狭缝光栅中狭缝的孔径宽度从中间到两边以等差的关系逐渐增大，因此渐变孔径狭缝光栅中狭缝的数目受到了限制，无法被广泛应用。
发明内容
本实用新型提出了基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏，障壁阵列和渐变孔径狭缝光栅；显示屏和渐变孔径狭缝光栅平行放置，且对应对齐；障壁阵列位于显示屏和渐变孔径狭缝光栅之间，且垂直于显示屏和渐变孔径狭缝光栅；位于渐变孔径狭缝光栅中心的连续多个狭缝的孔径宽度相同；渐变孔径狭缝光栅中第i列狭缝的孔径宽度H i 由下式计算得到
Figure 330380DEST_PATH_IMAGE002
（1）
其中，p是狭缝的节距，n是位于渐变孔径狭缝光栅中心的孔径宽度相同的连续多个狭缝的数目，w是位于渐变孔径狭缝光栅中心的孔径宽度相同的连续多个狭缝的孔径宽度，m是渐变孔径狭缝光栅中狭缝的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径狭缝光栅的间距；显示屏用于显示微图像阵列，微图像阵列中的图像元的中心均与其对应的狭缝的中心对应对齐；障壁阵列包括多个与显示屏和渐变孔径狭缝光栅垂直设置的障壁，用于分隔相邻的图像元及其对应的狭缝，每个图像元发出的光线只能通过与其对应的狭缝成像；基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置的观看视角θ与光学效率φ分别为：
Figure 434471DEST_PATH_IMAGE004
（2）
Figure 214208DEST_PATH_IMAGE006
（3）。
附图说明
附图1为本实用新型的结构和参数示意图
上述附图中的图示标号为：
1. 显示屏，2. 障壁阵列，3. 渐变孔径狭缝光栅，4. 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
下面详细说明本实用新型的基于障壁阵列的一维集成成像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。
本实用新型提出了基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏，障壁阵列和渐变孔径狭缝光栅；显示屏和渐变孔径狭缝光栅平行放置，且对应对齐；障壁阵列位于显示屏和渐变孔径狭缝光栅之间，且垂直于显示屏和渐变孔径狭缝光栅；位于渐变孔径狭缝光栅中心的连续多个狭缝的孔径宽度相同；渐变孔径狭缝光栅中第i列狭缝的孔径宽度H i 由下式计算得到
Figure 609417DEST_PATH_IMAGE002
（1）
其中，p是狭缝的节距，n是位于渐变孔径狭缝光栅中心的孔径宽度相同的连续多个狭缝的数目，w是位于渐变孔径狭缝光栅中心的孔径宽度相同的连续多个狭缝的孔径宽度，m是渐变孔径狭缝光栅中狭缝的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径狭缝光栅的间距；显示屏用于显示微图像阵列，微图像阵列中的图像元的中心均与其对应的狭缝的中心对应对齐；障壁阵列包括多个与显示屏和渐变孔径狭缝光栅垂直设置的障壁，用于分隔相邻的图像元及其对应的狭缝，每个图像元发出的光线只能通过与其对应的狭缝成像；基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置的观看视角θ与光学效率φ分别为：
Figure 423789DEST_PATH_IMAGE004
（2）
Figure 183935DEST_PATH_IMAGE006
（3）。
狭缝的节距为p=10mm，位于渐变孔径狭缝光栅中心的孔径宽度相同的连续多个狭缝的数目为n=3，位于渐变孔径狭缝光栅中心的孔径宽度相同的连续多个狭缝的孔径宽度为w=1.5mm，渐变孔径狭缝光栅中狭缝的数目为m=33，观看距离为l=1990mm，显示屏与渐变孔径狭缝光栅的间距为g=10mm。根据式（1）得到，第1~33列狭缝的孔径宽度分别为3mm、3mm、3mm、2.7mm、2.7mm、2.7mm、2.4mm、2.4mm、2.4mm、2.1mm、2.1mm、2.1mm、1.8mm、1.8mm、1.8mm、1.5mm、1.5mm、1.5mm、1.8mm、1.8mm、1.8mm、2.1mm、2.1mm、2.1mm、2.4mm、2.4mm、2.4mm、2.7mm、2.7mm、2.7mm、3mm、3mm、3mm；根据式（2）和（3）得到基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置的观看视角和光学效率分别为60°和23%。

Claims (1)

1.基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置，其特征在于，包括显示屏，障壁阵列和渐变孔径狭缝光栅；显示屏和渐变孔径狭缝光栅平行放置，且对应对齐；障壁阵列位于显示屏和渐变孔径狭缝光栅之间，且垂直于显示屏和渐变孔径狭缝光栅；位于渐变孔径狭缝光栅中心的连续多个狭缝的孔径宽度相同；渐变孔径狭缝光栅中第i列狭缝的孔径宽度H i 由下式计算得到
Figure 788371DEST_PATH_IMAGE002
其中，p是狭缝的节距，n是位于渐变孔径狭缝光栅中心的孔径宽度相同的连续多个狭缝的数目，w是位于渐变孔径狭缝光栅中心的孔径宽度相同的连续多个狭缝的孔径宽度，m是渐变孔径狭缝光栅中狭缝的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径狭缝光栅的间距；显示屏用于显示微图像阵列，微图像阵列中的图像元的中心均与其对应的狭缝的中心对应对齐；障壁阵列包括多个与显示屏和渐变孔径狭缝光栅垂直设置的障壁，用于分隔相邻的图像元及其对应的狭缝，每个图像元发出的光线只能通过与其对应的狭缝成像；基于障壁阵列的一维集成成像3D显示装置的观看视角θ与光学效率φ分别为：
Figure 987271DEST_PATH_IMAGE004
Figure 656150DEST_PATH_IMAGE006
。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112859371A (zh) * 2021-04-01 2021-05-28 成都工业学院 基于阶梯渐变孔径狭缝光栅的宽视角3d显示方法
CN114815295A (zh) * 2022-05-18 2022-07-29 成都工业学院 基于狭缝光栅的集成成像3d显示装置

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