[发明专利]基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置及方法

说明书

本发明公开了基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置及方法，包括显示屏、针孔阵列和微透镜阵列；针孔阵列和微透镜阵列平行放置在显示屏前方，且对应对齐；针孔阵列和微透镜阵列贴合；显示屏用于显示微图像阵列；每个图像元均通过对应的多个微透镜重建出多个3D图像，并在观看区域合并成一个高分辨率3D图像。

技术领域

本发明涉及3D显示，更具体地说，本发明涉及基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置及方法。

背景技术

集成成像3D显示技术是一种无需任何助视设备的真3D显示技术。该技术具有裸眼观看的特点，其记录和显示的过程相对简单，且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，3D分辨率不足的瓶颈问题严重影响了观看者的体验，从而制约了集成成像3D显示的广泛应用。虽然减小微透镜和图像元节距可以增大分辨率，但是会减小观看视角。

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，提供基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置及方法，基于该显示方法的显示装置可以在视区内提供高分辨率3D图像。

本发明提出了基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏、针孔阵列和微透镜阵列；针孔阵列和微透镜阵列平行放置在显示屏前方，且对应对齐；针孔阵列和微透镜阵列贴合；显示屏用于显示微图像阵列；每个图像元均通过对应的多个微透镜重建出多个3D图像，并在观看区域合并成一个高分辨率3D图像，如附图2所示。

优选的，针孔的节距等于图像元的节距；针孔的数目等于图像元的数目。

优选的，图像元的节距是微透镜的节距的倍数，针孔的水平孔径宽度是微透镜的节距的倍数，针孔的垂直孔径宽度是微透镜的节距的倍数。

优选的，针孔的中心均与对应图像元的中心对应对齐。

优选的，显示屏位于微透镜阵列的焦平面。

优选的，集成成像3D显示的水平分辨率R₁和垂直分辨率R₂分别为

（1）

（2）

其中，p是微透镜的节距，w是针孔的水平孔径宽度，v是针孔的垂直孔径宽度，m是水平方向上图像元的数目，n是垂直方向上图像元的数目。

基于微透镜阵列的集成成像3D显示方法，其特征在于，包括：

图像元的节距是微透镜的节距的倍数；

针孔的水平孔径宽度是微透镜的节距的倍数，针孔的垂直孔径宽度是微透镜的节距的倍数；

针孔阵列用于限定参与成像的微透镜的个数；

每个图像元均与多个微透镜对应；

每个图像元均通过对应的多个微透镜重建出多个3D图像，并在观看区域合并成一个高分辨率3D图像。

附图说明

附图1为本发明的集成成像3D显示的结构和参数图

附图2为本发明的集成成像3D显示的结构和参数图

上述附图中的图示标号为：

1. 显示屏，2.针孔阵列，3. 微透镜阵列，4. 图像元。