[發明專利]高成像效率和寬視角的3D顯示裝置

有效

• 申請號: 202111065166.8
• 申請日: 2021-09-11
• 公開（公告）號: CN113741051B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 吳非;樊為;高燕;范鈞;陳章達;謝了尖;徐雯;任洪嬌;曾星
• 申請（專利權）人: 成都航空職業技術學院
• 主分類號: G02B30/25
• 分類號: G02B30/25;G02B30/32
• 代理公司: 成都市鼎宏恒業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51248
• 代理人: 楊志杰

1.高成像效率和寬視角的3D顯示裝置，其特征在于，包括顯示屏和階梯漸變復合狹縫光柵；階梯漸變復合狹縫光柵平行放置在顯示屏前方，且對應對齊；顯示屏用于顯示階梯漸變節距圖像元陣列；階梯漸變復合狹縫光柵包括遮光材料和偏振透光狹縫；位于階梯漸變復合狹縫光柵中間的連續多個偏振透光狹縫的節距均相同；階梯漸變復合狹縫光柵中偏振透光狹縫的節距從中間到兩邊階梯式增大；第i個偏振透光狹縫的節距p_i與第i+n個偏振透光狹縫的節距p_i+n滿足下式

其中，n是位于階梯漸變復合狹縫光柵中間的節距相同的連續多個偏振透光狹縫的數目，m是偏振透光狹縫的數目，l是觀看距離，g是顯示屏與階梯漸變復合狹縫光柵的間距，a是單個偏振透光狹縫中偏振單元I與偏振單元II的數目之和，t是階梯漸變復合狹縫光柵的厚度；偏振透光狹縫包括偏振單元I和偏振單元II；偏振透光狹縫中的偏振單元I與偏振單元II交替緊密排列；偏振單元I與偏振單元II的偏振方向正交；遮光材料阻擋光線通過；偏振單元I將經過該偏振單元I的光線調制為具有相同偏振方向的偏振光I；偏振光I不能通過遮光材料和偏振單元II；偏振單元II將經過該偏振單元II的光線調制為具有相同偏振方向的偏振光II；偏振光II不能通過遮光材料和偏振單元I；階梯漸變節距圖像元陣列中的圖像元與階梯漸變復合狹縫光柵中的偏振透光狹縫一一對應；圖像元的中心與對應偏振透光狹縫的中心對應對齊；圖像元的節距與對應偏振透光狹縫的節距相同；單個偏振透光狹縫中偏振單元I與偏振單元II的數目之和均相同；同一個偏振透光狹縫中的偏振單元I與偏振單元II的寬度均相同；第i個偏振透光狹縫中的偏振單元I的寬度w_i滿足下式

每個圖像元發出的一部分光線經過與該圖像元對應的偏振單元I投射到成像空間；每個圖像元發出的一部分光線經過與該圖像元對應的偏振單元II投射到成像空間；在觀看區域形成一個高成像效率和寬視角3D圖像。

2.根據權利要求1所述的高成像效率和寬視角的3D顯示裝置，其特征在于，3D顯示裝置的成像效率k為

其中，g是顯示屏與階梯漸變復合狹縫光柵的間距，t是階梯漸變復合狹縫光柵的厚度，a是單個偏振透光狹縫中偏振單元I與偏振單元II的數目之和。

3.根據權利要求2所述的高成像效率和寬視角的3D顯示裝置，其特征在于，3D顯示裝置的觀看視角θ為

其中，是第個偏振透光狹縫的節距，n是位于階梯漸變復合狹縫光柵中間的節距相同的連續多個偏振透光狹縫的數目，m是偏振透光狹縫的數目，l是觀看距離，g是顯示屏與階梯漸變復合狹縫光柵的間距，t是階梯漸變復合狹縫光柵的厚度，a是單個偏振透光狹縫中偏振單元I與偏振單元II的數目之和。