[發明專利]基于偏振片和偏振眼鏡的集成成像雙視3D顯示裝置及系統

有效

• 申請號: 201610039138.1
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105629492B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 吳非;樊為
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: G02B27/26
• 分類號: G02B27/26;G02B27/22
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 王蕓,熊曉果

技術領域

本發明涉及雙視3D顯示，特別涉及一種基于偏振片和偏振眼鏡的集成成像雙視3D顯示裝置及系統。

背景技術

雙視顯示是近年來出現的一種新型顯示，它的原理是通過在一個2D顯示屏上同時顯示兩個不同的畫面，在不同觀看方向上的觀看者只能看到其中一個畫面，從而實現在一個2D顯示屏上同時滿足多個觀看者的不同需求。現有的雙視顯示通過視差光柵或柱透鏡等分光元件將兩個畫面分開，或者讓觀看者佩戴不同的濾鏡，來達到在某一觀看方向上只顯示一個畫面的效果。但是，現有的雙視顯示存在一個明顯的缺點：結構過于復雜，使得加工難度較大。如公開日期為2014.05.28，公開號為CN103823308A的中國專利，其公開了一種基于偏振光柵的集成成像雙視3D顯示裝置，該發明的技術方案中的采用了2塊偏振光柵，且由于一塊偏振光柵由很多個子偏振片依次排列組成，且結構復雜，難以制作，因而使得該發明的所公開的集成成像雙視3D顯示裝置具有整體結構復雜、加工難度較大的問題。

因而，目前急需一種既能夠顯示全視差和全真色彩的立體圖像，同時又具有較簡單的結構，使得加工難度降低的集成成像雙視3D顯示裝置。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的雙視顯示裝置結構復雜、加工難度大的問題，一種既能夠顯示全視差和全真色彩的立體圖像，同時又具有較簡單的結構，使得加工難度降低的集成成像雙視3D顯示裝置。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種基于偏振片的集成成像雙視3D顯示裝置，

包括：用于顯示微圖像陣列的2D顯示屏，以及微透鏡陣列和偏振片，所述微透鏡陣列和偏振片緊密貼合后平行設置在所述2D顯示屏的一側，所述2D顯示屏、微透鏡陣列和偏振片的水平中軸線及垂直中軸線均相互對齊；

所述微圖像陣列包括左右對稱的第一子微圖像陣列和第二子微圖像陣列；

所述微透鏡陣列由多個相同尺寸的透鏡元組成；

所述偏振片由第一子偏振片和第二子偏振片組成，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；

所述第一子微圖像陣列中的各圖像元依次透過對應的透鏡元及第一子偏振片后重建第一3D場景；所述第二子微圖像陣列中的各圖像元依次透過對應的透鏡元及第二子偏振片后重建第二3D場景。

具體的，根據本發明實施例，位于所述微透鏡陣列垂直中軸線上的一列透鏡元的左半部分和右半部分分別與位于所述微圖像陣列垂直中軸線兩側并與所述微圖像陣列垂直中軸線相鄰的2列圖像元相對應，其余圖像元和透鏡元的對應關系與常規集成成像相同；

上述方案中，通過在集成成像雙視3D顯示裝置中僅僅使用一個由2個子偏振片構成的偏振片，取代現有的集成成像雙視3D顯示裝置中需要使用2個偏振光柵的方案，并且同樣可以實現集成成像雙視3D顯示的功能，進一步的，通過這種結構還使得本發明的集成成像雙視3D顯示裝置結構更加簡單、加工也變得方便。

根據本發明的實施例，所述圖像元的水平寬度大于所述透鏡元的水平寬度。

根據本發明的實施例，所述微透鏡陣列和所述偏振片尺寸相同，使得通過微透鏡陣列成像的光線均為偏振光，同時易于實現微透鏡陣列與偏振片的對準和裝配。

根據本發明的實施例，所述2D顯示屏為液晶2D顯示屏、等離子2D顯示屏或有機電致發光2D顯示屏，可以使本發明得到廣泛的應用。

一種基于偏振片和偏振眼鏡的集成成像雙視3D顯示系統，包括如上所述的基于偏振片和偏振眼鏡的集成成像雙視3D顯示裝置以及偏振眼鏡，所述偏振眼鏡與第一子偏振片或第一子偏振片的偏振方向相同。

根據本發明實施例，所述偏振眼鏡包括第一偏振眼鏡和第二偏振眼鏡，所述第一偏振眼鏡與所述第一子偏振片的偏振方向相同，用于消除第二子微圖像陣列中的圖像元在第一3D場景內重建的串擾圖像，所述第二偏振眼鏡與所述第二子偏振片的偏振方向相同，用于消除第一子微圖像陣列中的圖像元在第二3D場景內重建的串擾圖像；通過在第一3D場景和第二3D場景內分別佩戴第一偏振眼鏡和第二偏振眼鏡，從而使觀看者分別觀看到第一3D場景和第二3D場景的正常3D畫面。

與現有技術相比，本發明的有益效果：