[发明专利]一种基于视差的裸眼三维显示方法及其装置

摘要

本发明公开了一种基于视差原理的裸眼三维显示方法及其装置，与现有的基于柱面镜、栅栏的视差裸眼三维显示技术相比，具有无分辨率损失、不降低显示亮度、连续多视角等特点。该方法将偏振显示器输出具有相互垂直偏振态的两幅左右视角的视差图像，经过由电致双折射材料制作的沃拉斯顿棱镜阵列，不同偏振态的图像以特定夹角出射，形成左右两幅视差图像，夹角通过改变电致双折射材料的折射率实现调节，人眼同时观察到这两幅视差图像可在大脑中合成出三维影像。基于该方法的装置包括偏振显示器、准直透镜阵列以及电致双折射材料组成的沃拉斯顿棱镜阵列。

主权项

一种基于视差的裸眼三维显示方法，其特征在于该方法涉及的光路系统包括依次放置的偏振显示器，透镜阵列以及双折射材料；具体方法包括：(1)透镜阵列中的透镜数量与偏振显示器的像素数相同，透镜阵列的每个透镜与偏振显示器的每个像素一一对应，像素的中心与每个透镜的焦点重合；(2)所述透镜直径为D，透镜直径D与偏振显示器的像素宽度相同；透镜的焦距为f，f的取值范围为0.5D至5D；(3)采用电致双折射材料制作的沃拉斯顿棱镜阵列，其中的每个单元为一个沃拉斯顿棱镜，材料为电致双折射材料，沃拉斯顿棱镜的入射面的初始光轴方向与偏振显示器输出光线的一个偏振态相同，每个单元的沃拉斯顿棱镜的尺寸与透镜阵列中的透镜相同，沃拉斯顿棱镜的数量与透镜阵列中的透镜数量相同，且一一对应；(4)偏振显示器的一个像素、透镜阵列的一个透镜、沃拉斯顿棱镜阵列的一个沃拉斯顿棱镜组成一个显示单元，实现的显示功能为：偏振显示器的一个像素发出两个偏振态相互垂直的两束光，经过透镜的准直，成为平行光束，入射到沃拉斯顿棱镜，沃拉斯顿棱镜的分束方向为水平方向，相互垂直偏振的光束从沃拉斯顿棱镜出射后，以角度θ分开传播，θ符合沃拉斯顿棱镜的分束计算方法；(5)通过外加电场的变化，利用克尔效应改变电致双折射材料的折射率no和ne，改变量由选用材料的特性决定；(6)通过改变外加电场变化，实现组成沃拉斯顿棱镜的电致双折射材料的折射率no和ne的调节，实现从沃拉斯顿棱镜出射光束的角度θ的调节。