[发明专利]基于双偏振复合针孔阵列的高分辨率3D显示装置

权利要求书

1.基于双偏振复合针孔阵列的高分辨率3D显示装置，其特征在于，包括显示屏、偏振复合针孔阵列I和偏振复合针孔阵列II；显示屏、偏振复合针孔阵列I和偏振复合针孔阵列II依次平行放置；偏振复合针孔阵列I带有一维透光针孔I和二维透光针孔I；偏振复合针孔阵列II带有一维透光针孔II和二维透光针孔II；偏振复合针孔阵列I与偏振复合针孔阵列II的偏振方向正交；显示屏用于显示复合图像元阵列；复合图像元阵列包括一维图像元和二维图像元；一维图像元位于复合图像元阵列的奇数列，二维图像元位于复合图像元阵列的偶数列；一维图像元和二维图像元的节距均相同；一维透光针孔I和一维透光针孔II与一维图像元对应；二维透光针孔I和二维透光针孔II与二维图像元对应，且二维透光针孔I和二维透光针孔II的中心均与对应二维图像元的水平中轴线对齐；与每个一维图像元对应的水平相邻一维透光针孔I的间隔宽度等于与每个二维图像元对应的水平相邻二维透光针孔I的间隔宽度；每个一维图像元对应的一维透光针孔I的数目、每个二维图像元对应的二维透光针孔I的数目均相同；每个一维图像元对应的一维透光针孔II的数目、每个二维图像元对应的二维透光针孔II的数目均相同；一维透光针孔I的水平孔径宽度等于二维透光针孔I的水平孔径宽度；一维透光针孔II的水平孔径宽度等于二维透光针孔II的水平孔径宽度；与每个一维图像元对应的一维透光针孔II位于与该一维图像元对应的水平相邻一维透光针孔I之间，与每个一维图像元对应的水平相邻一维透光针孔I之间有且仅有一个一维透光针孔II；与每个一维图像元对应的水平相邻一维透光针孔I的间隔宽度大于位于该水平相邻一维透光针孔I之间的一维透光针孔II的水平孔径宽度；与每个二维图像元对应的二维透光针孔II位于与该二维图像元对应的水平相邻二维透光针孔I之间，与每个二维图像元对应的水平相邻二维透光针孔I之间有且仅有一个二维透光针孔II；与每个二维图像元对应的水平相邻二维透光针孔I的间隔宽度大于位于该水平相邻二维透光针孔I之间的二维透光针孔II的水平孔径宽度；与每个一维图像元对应的一维透光针孔I以该一维图像元的中心为中心对称排列；位于水平相邻一维透光针孔I之间的一维透光针孔II的中心与该水平相邻一维透光针孔I的间隔的中心对应对齐；与每个二维图像元对应的二维透光针孔I以该二维图像元的中心为中心对称排列；位于水平相邻二维透光针孔I之间的二维透光针孔II的中心与该水平相邻二维透光针孔I的间隔的中心对应对齐；每个一维图像元发出的一部分光线经过偏振复合针孔阵列I，且被偏振复合针孔阵列I调制成具有相同偏振方向的偏振光I，偏振光I通过与该一维图像元对应的一维透光针孔II投射到成像空间，重建一维3D图像；每个一维图像元发出的一部分光线通过与该图像元对应的一维透光针孔I，经过偏振复合针孔阵列II投射到成像空间，重建一维3D图像；每个二维图像元发出的一部分光线经过偏振复合针孔阵列I，且被偏振复合针孔阵列I调制成具有相同偏振方向的偏振光II，偏振光II通过与该二维图像元对应的二维透光针孔II投射到成像空间，重建二维3D图像；每个二维图像元发出的一部分光线通过与该图像元对应的二维透光针孔I，经过偏振复合针孔阵列II投射到成像空间，重建二维3D图像；重建的一维3D图像和二维3D图像在观看区域合并成一个高分辨率3D图像。

2.根据权利要求1所述的基于双偏振复合针孔阵列的高分辨率3D显示装置，其特征在于，二维透光针孔I的水平孔径宽度w₁、二维透光针孔II的水平孔径宽度w₂、与每个二维图像元对应的水平相邻二维透光针孔I的间隔宽度a、偏振复合针孔阵列I的厚度s、偏振复合针孔阵列II的厚度t满足下式

其中，p是二维图像元的节距，n是每个二维图像元对应的二维透光针孔I的数目，g是显示屏与偏振复合针孔阵列I的间距，d是偏振狭缝光栅I与偏振狭缝光栅II的间距。