[发明专利]一种宽视角集成成像3D显示装置

权利要求书

1.一种宽视角集成成像3D显示装置，包括：用于显示微图像阵列的2D显示屏、渐变孔径针孔阵列、第一偏振光栅和第二偏振光栅；

所述第一偏振光栅与2D显示屏贴合，第二偏振光栅与渐变孔径针孔阵列贴合；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渐变孔径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渐变孔径针孔阵列中针孔的水平宽度相等；

其特征在于，在所述渐变孔径针孔阵列中，任意一列的针孔的水平节距相同，且渐变孔径针孔阵列中针孔的水平孔径宽度从中间到两边逐渐增大；微图像阵列中的图像元通过渐变孔径针孔阵列中的针孔重建3D视区的水平宽度从中间到两边逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种宽视角集成成像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。

3.根据权利要求1所述的一种宽视角集成成像3D显示装置，其特征在于所述渐变孔径针孔阵列中第i列针孔的水平孔径宽度W_i为：

$\left\{\begin{array}{cc}{W}_i=w+\frac{2gp}{l+g}\[ceil\left(\frac{m}{2}\right)-i\]& 1\≤i\≤\frac{m}{2}\\ W_i=w+\frac{2gp}{l+g}\[i-floor\left(\frac{m}{2}\right)-1\]& \frac{m}{2}\<i\≤m\end{array}\right.$

其中，w为位于中心位置的针孔的水平孔径宽度，p为图像元的水平宽度，g为2D显示屏与渐变孔径针孔阵列的距离，m为微图像阵列水平方向上图像元的数目，l为观看距离，i是小于或等于m的正整数。