[发明专利]基于针孔阵列和微透镜阵列的集成成像3D显示装置

权利要求书

1.基于针孔阵列和微透镜阵列的集成成像3D显示装置，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紧密贴合；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；显示屏用于显示微图像阵列；在针孔阵列中，所有针孔的水平节距均相同，所有针孔的垂直节距均相同，所有针孔的水平孔径宽度均相同，所有针孔的垂直孔径宽度均相同，且针孔的水平节距和垂直节距的比值与水平孔径宽度和垂直孔径宽度的比值的乘积等于针孔阵列的水平宽度和垂直宽度的比值；微图像阵列由一系列尺寸相同的图像元紧密排列组成，图像元的水平节距与其对应针孔的水平节距相同，图像元的垂直节距与其对应针孔的垂直节距相同；每个图像元均通过对应的针孔和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均匀分辨率的3D图像。

2.根据权利要求1所述的基于针孔阵列和微透镜阵列的集成成像3D显示装置，其特征在于，显示屏、针孔阵列和微透镜阵列的水平宽度均相同；显示屏、针孔阵列和微透镜阵列的垂直宽度均相同；显示屏位于微透镜阵列的焦平面。

3.根据权利要求1所述的基于针孔阵列和微透镜阵列的集成成像3D显示装置，其特征在于，针孔的水平节距和垂直节距均是微透镜的节距的倍数；针孔的水平孔径宽度和垂直孔径宽度均是微透镜的节距的倍数。

4.根据权利要求1所述的基于针孔阵列和微透镜阵列的集成成像3D显示装置，其特征在于，集成成像3D显示的水平分辨率R₁、垂直分辨率R₂为：

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

5.根据权利要求1所述的基于针孔阵列和微透镜阵列的集成成像3D显示装置，其特征在于，针孔的水平节距与垂直节距的比值等于针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值；针孔的水平孔径宽度等于垂直孔径宽度。

6.根据权利要求5所述的基于针孔阵列和微透镜阵列的集成成像3D显示装置，其特征在于，集成成像3D显示的水平观看视角θ₁、垂直观看视角θ₂分别为：

其中，q是针孔的水平节距，p是微透镜的节距，w是针孔的水平孔径宽度，m是水平方向上图像元的数目，l是观看距离，f是微透镜的焦距，a是针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。