[实用新型]基于渐变节距矩形针孔阵列的3D显示装置

说明书

本实用新型公开了基于渐变节距矩形针孔阵列的3D显示装置，包括显示屏和渐变节距矩形针孔阵列；显示屏和渐变节距矩形针孔阵列的中心对应对齐；显示屏和渐变节距矩形针孔阵列的水平宽度相同，显示屏和渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度相同；渐变节距矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目等于垂直方向上矩形针孔的数目；位于渐变节距矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于渐变节距矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值。

技术领域

本实用新型涉及3D显示，更具体地说，本实用新型涉及基于渐变节距矩形针孔阵列的3D显示装置。

背景技术

与其他3D显示相比，如眼镜式助视3D显示、头盔式助视3D显示、光栅3D显示、体3D显示和全息3D显示等，集成成像3D显示具有连续视点、适合多人观看、无需助视设备和相干光源、结构简单和成本低廉等优点。但是，在传统的集成成像3D显示中，图像元和针孔均为正方形，即图像元和针孔的水平节距均等于垂直节距。显示器的水平宽度与垂直宽度不相等，因此传统的集成成像3D显示存在分辨率不均匀的问题。集成成像3D显示的分辨率是2D显示分辨率的几十分之一。因此，分辨率不均匀加深了低分辨率导致的观看体验不佳的问题。此外，还存在水平观看视角小于垂直观看视角的问题。

实用新型内容

本实用新型提出基于渐变节距矩形针孔阵列的3D显示装置，如附图1和2所示，其特征在于，包括显示屏和渐变节距矩形针孔阵列；显示屏用于显示渐变节距矩形图像元阵列；渐变节距矩形针孔阵列平行放置在显示屏前方；显示屏和渐变节距矩形针孔阵列的中心对应对齐；显示屏和渐变节距矩形针孔阵列的水平宽度相同，显示屏和渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度相同；如附图3所示，在渐变节距矩形针孔阵列中，任意一列的矩形针孔的水平节距相同，任意一行的矩形针孔的垂直节距相同；渐变节距矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目等于垂直方向上矩形针孔的数目；位于渐变节距矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于渐变节距矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值；渐变节距矩形针孔阵列中第i列矩形针孔的水平节距H_i、第j行矩形针孔的垂直节距V_j由下式计算得到

（1）

（2）

其中，p是位于渐变节距矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的水平节距，m是渐变节距矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变节距矩形针孔阵列的间距，v是渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值，i是小于或等于m的正整数，j是小于或等于m的正整数；如附图4所示，在渐变节距矩形图像元阵列中，矩形图像元的水平节距与其对应矩形针孔的水平节距相同，矩形图像元的垂直节距与其对应矩形针孔的垂直节距相同；集成成像3D显示的水平观看视角θ₁、垂直观看视角θ₂、水平分辨率R₁、垂直分辨率R₂分别为：

（3）

（4）

（5）