[发明专利]基于阶梯渐变节距偏振光栅的双视3D显示装置

说明书

本发明公开了基于阶梯渐变节距偏振光栅的双视3D显示装置，包括显示屏，阶梯渐变节距偏振光栅，阶梯渐变节距针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；位于阶梯渐变节距针孔阵列同一列的针孔的水平节距相同；位于阶梯渐变节距针孔阵列中心的连续多列针孔的水平节距相同；图像元I通过与其对应的光栅单元I和针孔重建出3D图像I；图像元II通过与其对应的光栅单元II和针孔重建出3D图像II；偏振眼镜I的偏振方向与光栅单元I的偏振方向相同，偏振眼镜II的偏振方向与光栅单元II的偏振方向相同；通过偏振眼镜I只能看到3D图像I，通过偏振眼镜II只能看到3D图像II。

技术领域

本发明涉及3D显示，更具体地说，本发明涉及基于阶梯渐变节距偏振光栅的双视3D显示装置。

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，传统的集成成像双视3D显示存在两个视区分离的缺点。观看者需要移动观看位置才能看到另外一个画面，在一定程度上限制了集成成像双视3D显示在家庭娱乐设备和医疗设备中的应用。通过采用偏振光栅以及配套的偏振眼镜可以分离两个不同的3D画面，观看者通过切换不同的偏振眼镜即可看到不同的3D画面。

传统的基于渐变节距偏振光栅的集成成像双视3D显示装置具有观看视角宽等优点。但是，传统的基于渐变节距偏振光栅的集成成像双视3D显示装置主要存在以下缺点：

（1）渐变节距针孔阵列中相邻针孔的水平节距以等比关系变化，从而导致渐变节距针孔阵列的制造难度和成本高。

（2）渐变节距偏振光栅中光栅单元I和光栅单元II的节距等于与其对应的针孔的水平节距，因此相邻光栅单元的节距以等比关系变化，从而导致渐变节距偏振光栅的制造难度和成本高。

（3）集成成像双视3D显示装置的水平分辨率等于渐变节距针孔阵列水平方向上针孔的数目。因此，水平分辨率越大，渐变节距针孔阵列的制造难度和成本越高。

（4）渐变节距偏振光栅水平方向上光栅单元的数目等于渐变节距针孔阵列水平方向上针孔的数目。因此，水平分辨率越大，渐变节距偏振光栅的制造难度和成本越高。

发明内容

本发明提出了基于阶梯渐变节距偏振光栅的双视3D显示装置，如附图1、2和3所示，其特征在于，包括显示屏，阶梯渐变节距偏振光栅，阶梯渐变节距针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏，阶梯渐变节距偏振光栅与阶梯渐变节距针孔阵列平行放置，且对应对齐；阶梯渐变节距偏振光栅与显示屏贴合，且位于显示屏与阶梯渐变节距针孔阵列之间；位于阶梯渐变节距针孔阵列同一列的针孔的水平节距相同；位于阶梯渐变节距针孔阵列中心的连续多列针孔的水平节距相同；阶梯渐变节距针孔阵列中第i列针孔的水平节距P_i由下式计算得到

（1）