CN211206972U - 基于渐变狭缝光栅的3d显示装置 - Google Patents

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CN211206972U CN202020183416.2U CN202020183416U CN211206972U CN 211206972 U CN211206972 U CN 211206972U CN 202020183416 U CN202020183416 U CN 202020183416U CN 211206972 U CN211206972 U CN 211206972U
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吴非
樊为
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Abstract

本实用新型公开了基于渐变狭缝光栅的3D显示装置，包括显示屏和渐变狭缝光栅；显示屏和渐变狭缝光栅平行放置，且对应对齐；位于渐变狭缝光栅中心的连续多个狭缝的孔径宽度和厚度均相同；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。

Description

基于渐变狭缝光栅的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渐变狭缝光栅的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。传统的基于渐变狭缝光栅的一维集成成像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，传统的基于渐变狭缝光栅的一维集成成像3D显示装置存在以下缺点：
（1）传统的渐变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）传统的渐变狭缝光栅中狭缝的厚度和孔径宽度从中间到两边以等差的关系逐渐减小。狭缝的厚度与孔径宽度成正比，过小的孔径宽度会导致衍射、亮度过低以及无法制造等问题。因此渐变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渐变狭缝光栅的3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏和渐变狭缝光栅；显示屏和渐变狭缝光栅平行放置，且对应对齐；位于渐变狭缝光栅中心的连续多个狭缝的孔径宽度和厚度均相同；渐变狭缝光栅中第i列狭缝的孔径宽度H i 和厚度T i 分别由下式计算得到
Figure 630738DEST_PATH_IMAGE001
（1）
Figure 965905DEST_PATH_IMAGE002
（2）
其中，p是狭缝的节距，n是位于渐变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是渐变狭缝光栅中狭缝的数目，l是显示屏与观看者的间距，g是显示屏与渐变狭缝光栅的间距；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；基于渐变狭缝光栅的3D显示装置的观看视角θ与光学效率φ分别为：
Figure 757143DEST_PATH_IMAGE003
（3）
Figure 835958DEST_PATH_IMAGE004
（4）。
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. 渐变狭缝光栅。
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实用新型基于渐变狭缝光栅的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渐变狭缝光栅的3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏和渐变狭缝光栅；显示屏和渐变狭缝光栅平行放置，且对应对齐；位于渐变狭缝光栅中心的连续多个狭缝的孔径宽度和厚度均相同；渐变狭缝光栅中第i列狭缝的孔径宽度H i 和厚度T i 分别由下式计算得到
Figure 333935DEST_PATH_IMAGE001
（1）
Figure 105582DEST_PATH_IMAGE002
（2）
其中，p是狭缝的节距，n是位于渐变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是渐变狭缝光栅中狭缝的数目，l是显示屏与观看者的间距，g是显示屏与渐变狭缝光栅的间距；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；基于渐变狭缝光栅的3D显示装置的观看视角θ与光学效率φ分别为：
Figure 118537DEST_PATH_IMAGE003
（3）
Figure 1043DEST_PATH_IMAGE004
（4）。
狭缝的节距为p=10mm，位于渐变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=4，位于渐变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=3mm，渐变狭缝光栅中狭缝的数目为m=36，观看距离为l=4000mm，显示屏与渐变狭缝光栅的间距为g=10mm。根据式（1）得到，第1~36列狭缝的孔径宽度分别为2.2mm、2.2mm、2.2mm、2.2mm、2.4mm、2.4mm、2.4mm、2.4mm、2.6mm、2.6mm、2.6mm、2.6mm、2.8mm、2.8mm、2.8mm、2.8mm、3mm、3mm、3mm、3mm、2.8mm、2.8mm、2.8mm、2.8mm、2.6mm、2.6mm、2.6mm、2.6mm、2.4mm、2.4mm、2.4mm、2.4mm、2.2mm、2.2mm、2.2mm、2.2mm；根据式（2）得到，第1~36列狭缝的厚度分别为5.6mm、5.6mm、5.6mm、5.6mm、6.3mm、6.3mm、6.3mm、6.3mm、7mm、7mm、7mm、7mm、7.7mm、7.7mm、7.7mm、7.7mm、8.5mm、8.5mm、8.5mm、8.5mm、7.7mm、7.7mm、7.7mm、7.7mm、7mm、7mm、7mm、7mm、6.3mm、6.3mm、6.3mm、6.3mm、5.6mm、5.6mm、5.6mm、5.6mm；根据式（3）和（4）得到基于渐变狭缝光栅的3D显示装置的观看视角和光学效率分别为38°和13%。

Claims (1)

1.基于渐变狭缝光栅的3D显示装置，其特征在于，包括显示屏和渐变狭缝光栅；显示屏和渐变狭缝光栅平行放置，且对应对齐；位于渐变狭缝光栅中心的连续多个狭缝的孔径宽度和厚度均相同；渐变狭缝光栅中第i列狭缝的孔径宽度H i 和厚度T i 分别由下式计算得到
Figure 726879DEST_PATH_IMAGE002
Figure 669427DEST_PATH_IMAGE004
其中，p是狭缝的节距，n是位于渐变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是渐变狭缝光栅中狭缝的数目，l是显示屏与观看者的间距，g是显示屏与渐变狭缝光栅的间距；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；基于渐变狭缝光栅的3D显示装置的观看视角θ与光学效率φ分别为：
Figure 107362DEST_PATH_IMAGE006
Figure 590296DEST_PATH_IMAGE008
。
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