[发明专利]均匀分辨率和均匀视角的双视3D显示装置及方法

说明书

本发明公开了均匀分辨率和均匀视角的双视3D显示装置及方法，包括显示屏，偏振阵列，矩形针孔阵列，偏振眼镜1，偏振眼镜2，偏振单元1和偏振单元2在水平和垂直方向上交替排列，图像元1和图像元2分别与偏振单元1和偏振单元2对应且对齐，在不增大3D图像分辨率的前提下，使得3D图像的分辨率更加均匀，改善了显示效果；无需移动观看位置，通过佩戴不同的偏振眼镜来切换不同的3D图像；合理设置矩形针孔的水平孔径宽度和垂直孔径宽度，使得3D图像1和3D图像2的水平观看视角等于垂直观看视角。

技术领域

本发明涉及双视3D显示，更具体地说，本发明涉及均匀分辨率和均匀视角的双视3D显示装置及方法。

背景技术

集成成像双视3D显示是双视显示技术和集成成像3D显示技术的融合。它可以使得观看者在不同的观看方向上看到不同的3D画面。但是，现有的集成成像双视3D显示存在三个明显的缺点：1、两个3D视区分离，观看者需要移动观看位置才能看到另外一个3D画面；2、分辨率不均匀；3、视角不均匀。因此，限制了集成成像双视3D显示在家庭娱乐设备和医疗设备等设备中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供均匀分辨率和均匀视角的双视3D显示装置及方法，基于该显示方法的显示装置可以在同一个视区内同时提供分辨率和视角均匀的两个不同的3D图像。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

均匀分辨率和均匀视角的双视3D显示装置，其特征在于，包括显示屏，偏振阵列，矩形针孔阵列，偏振眼镜1，偏振眼镜2，如附图1和附图2所示；所述矩形针孔阵列由多个参数相同的矩形针孔在水平和垂直方向上间隔排列组成，所述矩形针孔的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度；所述偏振阵列由偏振单元1和偏振单元2在水平和垂直方向上交替排列组成，所述偏振单元1与所述偏振单元2的偏振方向正交，所述偏振阵列中水平和垂直方向上相邻的偏振单元的偏振方向正交，如附图3所示；所述偏振眼镜1与所述偏振单元1的偏振方向相同，所述偏振眼镜2与所述偏振单元2的偏振方向相同；

所述显示屏用于显示微图像阵列，所述微图像阵列由图像元1和图像元2在水平和垂直方向上交替排列组成，如附图4所示；所述图像元1通过3D场景1获取，所述图像元2通过3D场景2获取；所述图像元1和所述图像元2分别与所述偏振单元1和所述偏振单元2对应且对齐。

优选的，所述显示屏、所述偏振阵列和所述矩形针孔阵列的中心对应且对齐；

优选的，所述偏振阵列与所述矩形针孔阵列紧密贴合。

优选的，所述图像元1的节距、所述图像元2的节距、所述偏振单元1的节距、所述偏振单元2的节距、所述矩形针孔的节距均相同。

优选的，所述微图像阵列与所述矩形针孔阵列均包含m×n个单元，其中，水平方向上m个单元，垂直方向上n个单元，所述矩形针孔的节距为p，观看距离为l，所述显示屏与所述矩形针孔阵列的间距为g，所述矩形针孔的水平孔径宽度为h，则所述矩形针孔的垂直孔径宽度v由下式计算得到：

每个3D图像的水平观看视角θ₁和垂直观看视角θ₂ 由下式计算得到：

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均匀分辨率和均匀视角的双视3D显示方法，包括：