[发明专利]基于双渐变孔径狭缝光栅的双视3D显示装置

权利要求书

1.基于双渐变孔径狭缝光栅的双视3D显示装置，其特征在于，包括显示屏、复合偏振片、渐变孔径狭缝光栅I、渐变孔径狭缝光栅II、偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏、复合偏振片、渐变孔径狭缝光栅I和渐变孔径狭缝光栅II依次平行放置；复合偏振片与显示屏贴合；显示屏、复合偏振片、渐变孔径狭缝光栅I和渐变孔径狭缝光栅II的水平宽度均相同；显示屏、复合偏振片、渐变孔径狭缝光栅I和渐变孔径狭缝光栅II的垂直宽度均相同；显示屏用于显示复合图像元阵列；复合图像元阵列包括图像元I和图像元II；图像元I位于显示屏的左半部分，图像元II位于显示屏的右半部分；图像元I的数目等于图像元II的数目；复合偏振片包括偏振片I和偏振片II；偏振片I的偏振方向与偏振片II的偏振方向正交；偏振片I的水平宽度等于偏振片II的水平宽度，且均等于复合偏振片的水平宽度的一半；偏振片I的垂直宽度和偏振片II的垂直宽度均等于复合偏振片的垂直宽度；图像元I与偏振片I对应对齐，图像元II与偏振片II对应对齐；偏振片I用于起偏图像元I发出的光线，偏振片II用于起偏图像元II发出的光线；渐变孔径狭缝光栅I以垂直中轴线为中心左右对称；渐变孔径狭缝光栅I用于光路调制；狭缝I的数目等于图像元I的数目的两倍；渐变孔径狭缝光栅I中狭缝I的孔径宽度从中间到两边逐渐减小；渐变孔径狭缝光栅I中第i列狭缝I的孔径宽度w_i由下式计算得

其中，p是狭缝I的节距，a是位于渐变孔径狭缝光栅I中间的狭缝I的孔径宽度，g是显示屏与渐变孔径狭缝光栅II的间距，d是渐变孔径狭缝光栅I与渐变孔径狭缝光栅II的间距，m是狭缝I的数目，l是最佳观看距离；渐变孔径狭缝光栅II以垂直中轴线为中心左右对称；渐变孔径狭缝光栅II用于成像；狭缝II的数目等于狭缝I的数目；渐变孔径狭缝光栅II中狭缝II的孔径宽度从中间到两边逐渐增大；渐变孔径狭缝光栅II中第i列狭缝II的孔径宽度v_i由下式计算得到

图像元I、图像元II、狭缝I和狭缝II的节距均相同；图像元I的中心与对应狭缝I和狭缝II的中心对应对齐；图像元II的中心与对应狭缝I和狭缝II的中心对应对齐；渐变孔径狭缝光栅I与渐变孔径狭缝光栅II的间距d满足下式

其中，v₁是渐变孔径狭缝光栅II中第1列狭缝II的孔径宽度；偏振眼镜I的偏振方向与偏振片I的偏振方向相同，偏振眼镜II的偏振方向与偏振片II的偏振方向相同；偏振眼镜I和偏振眼镜II用于分离3D图像I和3D图像II；图像元I发出的一部分光线依次通过偏振片I以及对应的狭缝I和狭缝II投射到成像区域I重建3D图像I；图像元II发出的一部分光线依次通过偏振片II以及对应的狭缝I和狭缝II投射到成像区域II重建3D图像II；通过偏振眼镜I只能观看到3D图像I，通过偏振眼镜II只能观看到3D图像II；在最佳观看距离处，3D图像I的观看视角θ₁和3D图像II的观看视角θ₂为

其中，是位于渐变孔径狭缝光栅II中间的狭缝II的孔径宽度；3D图像I和3D图像II的观看视角均与渐变孔径狭缝光栅II中间的狭缝II的孔径宽度成正比。