[實用新型]基于點光源和偏振陣列的集成成像3D顯示裝置

有效

• 申請號: 201820889543.7
• 申請日: 2018-06-09
• 公開（公告）號: CN211791830U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 范鈞
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: H04N13/32
• 分類號: H04N13/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出了基于點光源和偏振陣列的集成成像3D顯示裝置，包括點光源陣列，顯示屏，偏振陣列I和偏振陣列II。點光源陣列的光線均用于照明微圖像陣列，因此光學效率與點光源的直徑無關；每個點光源只能照明與其對應的圖像元，且不能照明與其對應圖像元相鄰的圖像元，從而消除相鄰圖像元的串擾。

技術領域

本實用新型涉及集成成像3D顯示，更具體地說，本實用新型涉及基于點光源和偏振陣列的集成成像3D顯示裝置。

背景技術

集成成像3D顯示技術是一種無需任何助視設備的真3D顯示技術。該技術具有裸眼觀看的特點，其記錄和顯示的過程相對簡單，且能顯示全視差和全真色彩的立體圖像，是目前3D顯示的熱點技術之一。基于針孔陣列的集成成像3D顯示的光學效率與開口率有關，因此光學效率過低。水平和垂直方向上相鄰圖像元的串擾是限制集成成像3D顯示廣泛應用的因素之一。

發明內容

為了解決光學效率過低以及水平和垂直方向上相鄰圖像元的串擾的問題，本實用新型提供了以下技術方案：

本實用新型提出了基于點光源和偏振陣列的集成成像3D顯示裝置，如附圖1和附圖2所示，包括點光源陣列，顯示屏，偏振陣列I和偏振陣列II。顯示屏用于顯示微圖像陣列。顯示屏平行放置在點光源陣列正前方。點光源陣列的中心與顯示屏的中心對應對齊。偏振陣列I與點光源陣列緊密貼合，且偏振陣列I的中心與點光源陣列的中心對應對齊。偏振陣列II與顯示屏緊密貼合，且偏振陣列II的中心與顯示屏的中心對應對齊。偏振陣列I由一系列相同尺寸的偏振單元在水平和垂直方向上緊密排列組成，每個偏振單元只具有一種偏振方向，水平和垂直方向上任意相鄰的兩個偏振單元的偏振方向正交。偏振陣列II由一系列相同尺寸的偏振單元在水平和垂直方向上緊密排列組成，每個偏振單元只具有一種偏振方向，水平和垂直方向上任意相鄰的兩個偏振單元的偏振方向正交。偏振陣列I中偏振單元的節距等于點光源的節距；偏振陣列II中偏振單元的節距等于圖像元的節距。點光源陣列由多個參數相同的點光源間隔排列組成，微圖像陣列由多個參數相同的圖像元緊密排列組成。偏振陣列I中與點光源貼合的偏振單元的偏振方向與偏振陣列II中與該點光源對應的圖像元貼合的偏振單元的偏振方向相同。點光源陣列的光線均用于照明微圖像陣列，因此光學效率與點光源的直徑無關；每個點光源只能照明與其對應的圖像元，且不能照明與其對應圖像元相鄰的圖像元，從而消除相鄰圖像元的串擾。

優選的，點光源的直徑為w，點光源與圖像元的節距均為p，微圖像陣列與點光源陣列的間距為g，點光源陣列的亮度為C。在觀看距離l處，水平觀看視角θ₁、垂直觀看視角θ₂和亮度a分別為：

（1）

（2）

（3）

其中， m和n分別為微圖像陣列與點光源陣列在水平和垂直方向上單元的數目。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：本實用新型的點光源陣列的光線均用于照明微圖像陣列，因此光學效率與點光源的直徑無關；每個點光源只能照明與其對應的圖像元，且不能照明與其對應圖像元相鄰的圖像元，從而消除相鄰圖像元的串擾。

附圖說明

附圖1為本實用新型的集成成像3D顯示的水平觀看視角的示意圖

附圖2為本實用新型的集成成像3D顯示的垂直觀看視角的示意圖