[发明专利]高分辨率和宽视角的3D显示装置

说明书

本发明公开了高分辨率和宽视角的3D显示装置，包括显示屏、渐变孔径偏振狭缝光栅I和渐变孔径偏振狭缝光栅II；与同一个图像元对应的相邻透光狭缝I的间隔宽度大于位于该相邻透光狭缝I之间的透光狭缝II的孔径宽度；每个图像元发出的一部分光线经过渐变孔径偏振狭缝光栅I，且被渐变孔径偏振狭缝光栅I调制成具有相同偏振方向的偏振光I，偏振光I通过与该图像元对应的透光狭缝II投射到成像空间，重建3D图像；每个图像元发出的一部分光线通过与该图像元对应的透光狭缝I，经过渐变孔径偏振狭缝光栅II投射到成像空间，重建3D图像；重建的3D图像在观看区域合并成一个高分辨率和宽视角的3D图像。

技术领域

本发明涉及3D显示，更具体地说，本发明涉及高分辨率和宽视角的3D显示装置。

背景技术

集成成像将3D场景的信息记录到感光胶片，利用光路可逆原理，再将感光胶片上的信息投射到成像空间，从而重建3D场景。与其他3D显示相比，集成成像3D显示具有连续观看视点、无需助视设备和相干光等优点。

现有的技术方案采用渐变狭缝光栅实现高分辨率和宽视角的集成成像3D显示：渐变狭缝光栅包含多组子狭缝光栅；每组子狭缝光栅中狭缝的数目等于图像元阵列中图像元的数目；在每组子狭缝光栅中，狭缝的节距和孔径宽度均从中间到两边逐渐增大；与同一图像元对应的多个狭缝的节距均等于该图像元的节距；与同一图像元对应的多个狭缝的孔径宽度均相同；与同一图像元对应的多个狭缝的间距均相同；与同一图像元对应的多个狭缝以该图像元的中心为中心对称；图像元阵列分别通过多组子狭缝光栅重建多个3D图像。但是，上述技术方案仍然存在水平分辨率不足的问题。

发明内容

本发明提出了高分辨率和宽视角的3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏、渐变孔径偏振狭缝光栅I和渐变孔径偏振狭缝光栅II；显示屏、渐变孔径偏振狭缝光栅I和渐变孔径偏振狭缝光栅II依次平行放置；显示屏用于显示渐变节距图像元阵列；渐变节距图像元阵列中图像元的节距从中间到两边逐渐增大；渐变孔径偏振狭缝光栅I与渐变孔径偏振狭缝光栅II的偏振方向正交；渐变孔径偏振狭缝光栅I带有透光狭缝I，如附图2所示；渐变孔径偏振狭缝光栅II带有透光狭缝II，如附图3所示；与单个图像元对应的透光狭缝I的数目均相同，与单个图像元对应的透光狭缝II的数目均相同；与同一个图像元对应的多个透光狭缝I以该图像元的中心为中心对称排列；与同一个图像元对应的透光狭缝II位于与该图像元对应的相邻透光狭缝I之间，与同一个图像元对应的相邻透光狭缝I之间有且仅有一个透光狭缝II；位于相邻透光狭缝I之间的透光狭缝II的中心与该相邻透光狭缝I的间隔的中心对应对齐；与同一个图像元对应的透光狭缝I的孔径宽度均相同，与同一个图像元对应的透光狭缝II的孔径宽度均相同；与同一个图像元对应的相邻透光狭缝I的间隔宽度均相同；与同一个图像元对应的相邻透光狭缝I的间隔宽度大于位于该相邻透光狭缝I之间的透光狭缝II的孔径宽度；与第i个图像元对应的透光狭缝I的孔径宽度w_i、与第i个图像元对应的相邻透光狭缝I的间隔宽度a_i、与第i个图像元对应的透光狭缝II的孔径宽度v_i满足下式

（1）

（2）

（3）