[发明专利]基于矩形针孔阵列的双视3D显示装置

说明书

本发明公开了基于矩形针孔阵列的双视3D显示装置，包括显示屏，偏振光栅，矩形针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；矩形针孔阵列包含多组矩形针孔；与同一个矩形图像元I对应的多个矩形针孔以该矩形图像元I的中心为中心对称；与同一个矩形图像元II对应的多个矩形针孔以该矩形图像元II的中心为中心对称；多个在水平方向上连续排列的矩形图像元I与同一个光栅单元I对应对齐；多个在水平方向上连续排列的矩形图像元II与同一个光栅单元II对应对齐；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，本发明涉及基于矩形针孔阵列的双视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。

通过采用单个矩形图像元对应多个矩形针孔的技术方案，传统的基于偏振光栅和矩形针孔阵列的集成成像双视3D显示装置具有高分辨率的优点。但是，传统的基于偏振光栅和矩形针孔阵列的集成成像双视3D显示装置存在以下缺点：光栅单元的节距等于矩形针孔的水平节距。偏振光栅中光栅单元的数目等于矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目。集成成像双视3D显示装置的水平分辨率等于矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目。因此，水平分辨率越大，偏振光栅的制造难度和成本越高。

发明内容

本发明提出了基于矩形针孔阵列的双视3D显示装置，如附图1、2和3所示，其特征在于，包括显示屏，偏振光栅，矩形针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏，偏振光栅，矩形针孔阵列依次平行放置，且对应对齐；偏振光栅与显示屏贴合；显示屏用于显示矩形微图像阵列；矩形微图像阵列包括矩形图像元I和矩形图像元II，如附图4所示；矩形针孔阵列包含多组矩形针孔，如附图5所示；与同一个矩形图像元I对应的多个矩形针孔以该矩形图像元I的中心为中心对称；与同一个矩形图像元I对应的多个矩形针孔的数目等于矩形针孔阵列中矩形针孔的组数；与同一个矩形图像元II对应的多个矩形针孔以该矩形图像元II的中心为中心对称；与同一个矩形图像元II对应的多个矩形针孔的数目等于矩形针孔阵列中矩形针孔的组数；偏振光栅由光栅单元I和光栅单元II在水平方向上交替排列组成，光栅单元I的偏振方向与光栅单元II的偏振方向正交，如附图6所示；多个在水平方向上连续排列的矩形图像元I与同一个光栅单元I对应对齐；多个在水平方向上连续排列的矩形图像元II与同一个光栅单元II对应对齐；矩形图像元I通过与其对应的光栅单元I和多个矩形针孔重建出多个3D图像I，并在观看区域合并成一个高分辨率3D图像I；矩形图像元II通过与其对应的光栅单元II和多个矩形针孔重建出多个3D图像II，并在观看区域合并成一个高分辨率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。

优选的，每组矩形针孔水平方向上的数目均等于矩形微图像阵列中矩形图像元水平方向上的数目；每组矩形针孔垂直方向上的数目均等于矩形微图像阵列中矩形图像元垂直方向上的数目。

优选的，矩形针孔、矩形图像元I和矩形图像元II的水平节距均相同；相邻两组矩形针孔的间距均相同。

优选的，与同一个光栅单元I对应的在水平方向上连续排列的矩形图像元I的数目等于与同一个光栅单元II对应的在水平方向上连续排列的矩形图像元II的数目。

优选的，偏振光栅中光栅单元的数目t由下式计算得到

（1）