[实用新型]一种基于柱透镜光栅的集成成像双视3D显示装置

说明书

本实用新型公开了一种基于柱透镜光栅的集成成像双视3D显示装置，包括用于显示微图像阵列的2D显示屏，柱透镜光栅，偏振片，偏振眼镜I和偏振眼镜II。偏振片由两个偏振方向正交的子偏振片组成，通过佩戴与子偏振片的偏振方向相同的偏振眼镜，观看者在两个不同的观看方向上均能观看到一个正常的3D场景，从而实现集成成像双视3D显示。

技术领域

本实用新型涉及双视3D显示，特别涉及一种集成成像双视3D显示装置。

背景技术

双视显示是近年来出现的一种新型显示，它的原理是通过在一个2D显示屏上同时显示两个不同的画面，在不同观看方向上的观看者只能看到其中一个画面，从而实现在一个2D显示屏上同时满足多个观看者的不同需求。现有的双视显示通过视差光栅或柱透镜等分光元件将两个画面分开，或者让观看者佩戴不同的滤镜，来达到在某一观看方向上只显示一个画面的效果。但是，现有的双视显示存在一个明显的缺点：显示画面为2D画面，无法实现3D显示。

集成成像3D显示是一种无需任何助视设备的真3D显示。集成成像3D显示装置利用了光路可逆原理，通过针孔阵列或者微透镜阵列将3D场景的立体信息记录到图像记录设备上，生成微图像阵列，然后把该微图像阵列显示于2D显示屏上，透过针孔阵列或者微透镜阵列重建出原3D场景的立体图像。该显示方式能显示全视差和全真色彩的立体图像，是目前3D显示中的主要方式之一。但是，集成成像3D显示装置也存在一些缺点与不足，例如：观看视角窄和分辨率低等问题。通过采用柱透镜光栅来取代二维集成成像3D显示中的针孔阵列或者微透镜阵列，一维集成成像3D显示可以增加3D图像的垂直或水平分辨率。

发明内容

一种基于柱透镜光栅的集成成像双视3D显示装置，包括用于显示微图像阵列的2D显示屏，柱透镜光栅，偏振片，偏振眼镜I和偏振眼镜II。所述偏振片紧密贴合在2D显示屏，且位于柱透镜光栅和2D显示屏之间，所述2D显示屏、柱透镜光栅和偏振片的水平中轴线相互对应对齐，所述2D显示屏、柱透镜光栅和偏振片的垂直中轴线相互对应对齐；所述微图像阵列由子微图像阵列I和子微图像阵列II组成，所述子微图像阵列I和子微图像阵列II面积相等且分别位于所述微图像阵列两侧；所述柱透镜光栅由多个相同尺寸的透镜元组成；所述偏振片由子偏振片I和子偏振片II组成，所述子偏振片I和子偏振片II的尺寸相同且偏振方向正交；所述子微图像阵列I中的图像元在透过所述子偏振片I后再透过与其对应的透镜元在该显示装置一侧重建3D场景I；所述子微图像阵列II中的图像元在透过所述子偏振片II后再透过与其对应的透镜元在该显示装置另一侧重建3D场景II；所述子微图像阵列I中的图像元在透过所述子偏振片II后再透过与其对应的透镜元相邻的透镜元在3D场景II内重建串扰图像，该串扰图像可以通过佩戴与子偏振片I的偏振方向正交的偏振眼镜I消除；所述子微图像阵列II中的图像元在透过所述子偏振片II后再透过与其对应的透镜元相邻的透镜元在3D场景I内重建串扰图像，该串扰图像可以通过佩戴与子偏振片II的偏振方向正交的偏振眼镜II消除；从而观看者在两个不同的观看方向上均只能观看到一个正常的3D场景。

附图说明：

附图1为本实用新型的装置结构图

附图2为本实用新型的子偏振片的排列示意图

附图3为本实用新型的子微图像阵列的排列示意图

附图4为本实用新型的视区分布图

附图5为观看者在本实用新型实例装置拍摄得到的3D场景I

附图6为观看者在本实用新型实例装置拍摄得到的3D场景II

上述附图中的图示标号为：

1 2D显示屏，2微图像阵列，3柱透镜光栅，4偏振片，5子偏振片I，6子偏振片II，7子微图像阵列I，8子微图像阵列II，9偏振眼镜I，10偏振眼镜II，11 3D场景I，12 3D场景II。