[實用新型]基于障壁陣列的3D顯示裝置

有效

• 申請號: 202020135527.6
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN211293476U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 樊為;范鈞;趙百川;高燕;曾丹;陶豪作;陳鍵;韓順怡;聶子程;李芹濤
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: G02B30/31
• 分類號: G02B30/31
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了基于障壁陣列的3D顯示裝置，包括背光源、矩形針孔陣列、障壁陣列和顯示屏；矩形針孔的水平節距與垂直節距的比值等于矩形針孔陣列的水平寬度與垂直寬度的比值；矩形圖像元的水平節距小于其對應矩形針孔的水平節距，矩形圖像元的垂直節距小于其對應矩形針孔的垂直節距；障壁陣列中的障壁設置在矩形圖像元陣列中水平方向上相鄰的兩個矩形圖像元之間，用于分隔水平方向上相鄰的矩形圖像元，背光源發出的光線經過每個矩形針孔照明與其對應的矩形圖像元成像，且不能照明與其對應的矩形圖像元水平方向上相鄰的矩形圖像元。

技術領域

本實用新型涉及3D顯示，更具體地說，本實用新型涉及基于障壁陣列的3D顯示裝置。

背景技術

與其他3D顯示相比，如眼鏡式助視3D顯示、頭盔式助視3D顯示、光柵3D顯示、體3D顯示和全息3D顯示等，集成成像3D顯示具有連續視點、適合多人觀看、無需助視設備和相干光源、結構簡單和成本低廉等優點。但是，在傳統的集成成像3D顯示中，圖像元和針孔均為正方形，即圖像元和針孔的水平節距均等于垂直節距。顯示器的水平寬度與垂直寬度不相等，因此傳統的集成成像3D顯示存在分辨率不均勻的問題。集成成像3D顯示的分辨率是2D顯示分辨率的幾十分之一。因此，分辨率不均勻加深了低分辨率導致的觀看體驗不佳的問題。此外，還存在水平觀看視角小于垂直觀看視角、水平和垂直觀看視角與水平和垂直方向上針孔的個數成反比以及水平觀看視角與針孔的孔徑寬度成反比的問題。

發明內容

本實用新型提出基于障壁陣列的3D顯示裝置，如附圖1和2所示，其特征在于，包括背光源、矩形針孔陣列、障壁陣列和顯示屏；顯示屏用于顯示矩形圖像元陣列；矩形針孔陣列與背光源緊密貼合，且位于背光源與障壁陣列之間；障壁陣列垂直放置在顯示屏和矩形針孔陣列之間；背光源、矩形針孔陣列、顯示屏的水平和垂直中軸線均對應對齊；背光源的水平寬度等于矩形針孔陣列的水平寬度；背光源的垂直寬度等于矩形針孔陣列的垂直寬度；矩形針孔陣列的水平寬度大于顯示屏的水平寬度；矩形針孔陣列的垂直寬度大于顯示屏的垂直寬度，且矩形針孔陣列的水平寬度與垂直寬度的比值等于顯示屏的水平寬度與垂直寬度的比值；如附圖3所示，在矩形針孔陣列中，所有矩形針孔的水平節距均相同，所有矩形針孔的垂直節距均相同，水平方向上矩形針孔的數目等于垂直方向上矩形針孔的數目，矩形針孔的水平節距與垂直節距的比值等于矩形針孔陣列的水平寬度與垂直寬度的比值；在矩形針孔陣列中，所有矩形針孔的孔徑寬度均相同；如附圖4所示，矩形圖像元陣列由一系列尺寸相同的矩形圖像元緊密排列組成，矩形圖像元的水平節距小于其對應矩形針孔的水平節距，矩形圖像元的垂直節距小于其對應矩形針孔的垂直節距；矩形圖像元的水平節距與垂直節距的比值等于顯示屏的水平寬度與垂直寬度的比值；矩形圖像元的水平節距p為：

（1）

其中，a是矩形針孔的水平節距，l是觀看距離，g是顯示屏與矩形針孔陣列的間距；障壁陣列中的障壁設置在矩形圖像元陣列中水平方向上相鄰的兩個矩形圖像元之間，用于分隔水平方向上相鄰的矩形圖像元，背光源發出的光線經過每個矩形針孔照明與其對應的矩形圖像元成像，且不能照明與其對應的矩形圖像元水平方向上相鄰的矩形圖像元；集成成像3D顯示的水平觀看視角θ₁、垂直觀看視角θ₂、水平分辨率R₁、垂直分辨率R₂分別為：

（2）

（3）

（4）

（5）