[发明专利]基于偏振阵列和矩形针孔的集成成像3D显示装置

说明书

本发明公开了基于偏振阵列和矩形针孔的集成成像3D显示装置，包括显示屏，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列；矩形针孔阵列的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度，矩形针孔阵列的水平厚度不等于垂直厚度；显示屏用于显示图像元，图像元与矩形针孔阵列中的矩形针孔对应且对齐；每个图像元发出的光线只能通过与该图像元对应的矩形针孔，且不能通过其他矩形针孔，从而消除了串扰。

技术领域

本发明涉及集成成像3D显示，更具体地说，本发明涉及基于偏振阵列和矩形针孔的集成成像3D显示装置。

背景技术

集成成像3D显示技术能显示全视差和全真色彩的立体图像，是目前3D显示的热点技术之一。但是，在传统的矩形针孔阵列中，所有矩形针孔的厚度相同，矩形针孔的水平孔径宽度相同，矩形针孔的垂直孔径宽度相同，且矩形针孔的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度。因此，存在水平光学效率不等于垂直光学效率的问题。此外，串扰也是限制集成成像3D显示技术广泛应用的因素之一。

发明内容

本发明提出了基于偏振阵列和矩形针孔的集成成像3D显示装置，如附图1和附图2所示，其特征在于，包括显示屏，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列；显示屏，偏振阵列1，偏振阵列2，矩形针孔阵列平行放置，且对应对齐；偏振阵列1位于显示屏与矩形针孔阵列之间，矩形针孔阵列位于偏振阵列1与偏振阵列2之间；偏振阵列1与显示屏贴合，偏振阵列2与矩形针孔阵列贴合；

如附图3所示，偏振阵列1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；如附图4所示，偏振阵列2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；偏振单元1与偏振单元2的偏振方向正交；偏振阵列中1的偏振单元1与偏振阵列2中的偏振单元1对应且对齐，偏振阵列中1的偏振单元2与偏振阵列2中的偏振单元2对应且对齐；矩形针孔阵列的水平孔径宽度不等于垂直孔径宽度，矩形针孔阵列的水平厚度不等于垂直厚度；

矩形针孔的水平孔径宽度w为：

（1）

其中，p是矩形针孔与图像元的节距，g是矩形针孔与显示屏的水平间距，d是矩形针孔与显示屏的垂直间距，a是矩形针孔的水平厚度，b是矩形针孔的垂直厚度，v是矩形针孔的垂直孔径宽度；

水平光学效率φ₁和垂直光学效率φ₂为：

（2）

显示屏与矩形针孔的水平间距g满足

（3）

显示屏与矩形针孔的垂直间距d满足

（4）

显示屏用于显示图像元，图像元与矩形针孔阵列中的矩形针孔对应且对齐；每个图像元发出的光线只能通过与该图像元对应的矩形针孔，且不能通过其他矩形针孔，从而消除了串扰。

附图说明

附图1为本发明的集成成像3D显示装置的结构和水平方向参数图

附图2为本发明的集成成像3D显示装置的结构和垂直方向参数图

附图3为本发明的偏振阵列1的结构图

附图4为本发明的偏振阵列2的结构图