[发明专利]一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置

权利要求书

1.一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，包括用于显示微图像阵列的2D显示屏、针孔阵列、第一偏振光栅、第二偏振光栅，所述第一偏振光栅与2D显示屏贴合，第二偏振光栅与针孔阵列贴合；其特征在于，

所述第一偏振光栅由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上排列组成，每个栅线单元只具有一种偏振方向，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；第一偏振光栅中栅线单元的数目与微图像阵列水平方向上图像元的数目相等，第一偏振光栅中栅线单元的水平宽度与微图像阵列中图像元的水平宽度相等；

所述第二偏振光栅由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上排列组成，每个栅线单元只具有一种偏振方向，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；第二偏振光栅中栅线单元的数目与针孔阵列水平方向上针孔的数目相等，第二偏振光栅中栅线单元的水平宽度与针孔阵列中针孔的水平宽度相等。

2.根据权利要求1所述的一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，其特征在于，每一个图像元对应的第一偏振光栅中栅线单元的偏振方向与该图像元对应的针孔对应的第二偏振光栅中栅线单元的偏振方向相同，第一偏振光栅使得通过它的光变为具有不同偏振方向的偏振光，第二偏振光栅对偏振光具有调制作用，使得微图像阵列中每个图像元透过该图像元对应的针孔重建出正常3D图像，且水平方向上与该图像元相邻的图像元发出的光线不能透过该针孔，从而消除了水平方向上相邻图像元之间的串扰。

3.根据权利要求2所述的一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，其特征在于，在观看距离l处，所述3D显示装置的水平观看视角θ为：

θ=2arctan[p+w2g-(m-1)p2l]]]>

其中，w为针孔的水平孔径宽度，p为图像元的水平宽度，g为2D显示屏与针孔阵列的距离，m为微图像阵列水平方向上图像元的数目。

4.根据权利要求3所述的一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，其特征在于，所述微图像阵列与针孔阵列均包含30×20个单元，其中，水平方向上30个单元，垂直方向上20个单元，2D显示屏与针孔阵列的间距为g＝5mm，图像元的水平宽度为p＝5mm，针孔的水平孔径宽度为w＝1mm，观看距离l＝500mm，水平观看视角θ为49°。