[發明專利]基于矩形針孔陣列的雙視3D顯示裝置

有效

• 申請號: 202110027691.4
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112485917B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 吳非
• 申請（專利權）人: 成都工業學院;成都工業職業技術學院
• 主分類號: G02B30/25
• 分類號: G02B30/25;G02B30/32;G02B30/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了基于矩形針孔陣列的雙視3D顯示裝置，包括顯示屏，偏振光柵，矩形針孔陣列，偏振眼鏡I和偏振眼鏡II；矩形針孔陣列包含多組矩形針孔；與同一個矩形圖像元I對應的多個矩形針孔以該矩形圖像元I的中心為中心對稱；與同一個矩形圖像元II對應的多個矩形針孔以該矩形圖像元II的中心為中心對稱；多個在水平方向上連續排列的矩形圖像元I與同一個光柵單元I對應對齊；多個在水平方向上連續排列的矩形圖像元II與同一個光柵單元II對應對齊；偏振眼鏡I的偏振方向與光柵單元I的偏振方向相同，偏振眼鏡II的偏振方向與光柵單元II的偏振方向相同；通過偏振眼鏡I只能看到3D圖像I，通過偏振眼鏡II只能看到3D圖像II。

技術領域

本發明涉及3D顯示，更具體地說，本發明涉及基于矩形針孔陣列的雙視3D顯示裝置。

背景技術

集成成像雙視3D顯示是雙視顯示技術和集成成像3D顯示技術的融合。它可以使得觀看者在不同的觀看方向上看到不同的3D畫面。但是，傳統的集成成像雙視3D顯示存在兩個視區分離的缺點。觀看者需要移動觀看位置才能看到另外一個畫面，在一定程度上限制了集成成像雙視3D顯示在家庭娛樂設備和醫療設備中的應用。通過采用偏振光柵以及配套的偏振眼鏡可以分離兩個不同的3D畫面，觀看者通過切換不同的偏振眼鏡即可看到不同的3D畫面。

通過采用單個矩形圖像元對應多個矩形針孔的技術方案，傳統的基于偏振光柵和矩形針孔陣列的集成成像雙視3D顯示裝置具有高分辨率的優點。但是，傳統的基于偏振光柵和矩形針孔陣列的集成成像雙視3D顯示裝置存在以下缺點：光柵單元的節距等于矩形針孔的水平節距。偏振光柵中光柵單元的數目等于矩形針孔陣列水平方向上矩形針孔的數目。集成成像雙視3D顯示裝置的水平分辨率等于矩形針孔陣列水平方向上矩形針孔的數目。因此，水平分辨率越大，偏振光柵的制造難度和成本越高。

發明內容

本發明提出了基于矩形針孔陣列的雙視3D顯示裝置，如附圖1、2和3所示，其特征在于，包括顯示屏，偏振光柵，矩形針孔陣列，偏振眼鏡I和偏振眼鏡II；顯示屏，偏振光柵，矩形針孔陣列依次平行放置，且對應對齊；偏振光柵與顯示屏貼合；顯示屏用于顯示矩形微圖像陣列；矩形微圖像陣列包括矩形圖像元I和矩形圖像元II，如附圖4所示；矩形針孔陣列包含多組矩形針孔，如附圖5所示；與同一個矩形圖像元I對應的多個矩形針孔以該矩形圖像元I的中心為中心對稱；與同一個矩形圖像元I對應的多個矩形針孔的數目等于矩形針孔陣列中矩形針孔的組數；與同一個矩形圖像元II對應的多個矩形針孔以該矩形圖像元II的中心為中心對稱；與同一個矩形圖像元II對應的多個矩形針孔的數目等于矩形針孔陣列中矩形針孔的組數；偏振光柵由光柵單元I和光柵單元II在水平方向上交替排列組成，光柵單元I的偏振方向與光柵單元II的偏振方向正交，如附圖6所示；多個在水平方向上連續排列的矩形圖像元I與同一個光柵單元I對應對齊；多個在水平方向上連續排列的矩形圖像元II與同一個光柵單元II對應對齊；矩形圖像元I通過與其對應的光柵單元I和多個矩形針孔重建出多個3D圖像I，并在觀看區域合并成一個高分辨率3D圖像I；矩形圖像元II通過與其對應的光柵單元II和多個矩形針孔重建出多個3D圖像II，并在觀看區域合并成一個高分辨率3D圖像II；偏振眼鏡I的偏振方向與光柵單元I的偏振方向相同，偏振眼鏡II的偏振方向與光柵單元II的偏振方向相同；通過偏振眼鏡I只能看到3D圖像I，通過偏振眼鏡II只能看到3D圖像II。

優選的，每組矩形針孔水平方向上的數目均等于矩形微圖像陣列中矩形圖像元水平方向上的數目；每組矩形針孔垂直方向上的數目均等于矩形微圖像陣列中矩形圖像元垂直方向上的數目。

優選的，矩形針孔、矩形圖像元I和矩形圖像元II的水平節距均相同；相鄰兩組矩形針孔的間距均相同。

優選的，與同一個光柵單元I對應的在水平方向上連續排列的矩形圖像元I的數目等于與同一個光柵單元II對應的在水平方向上連續排列的矩形圖像元II的數目。

優選的，偏振光柵中光柵單元的數目t由下式計算得到

（1）