[实用新型]宽视角二维集成成像3D显示装置

摘要

本实用新型公开了一种宽视角二维集成成像3D显示装置，包括2D显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II、针孔阵列。偏振光栅使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的针孔成像，从而扩大了每个图像元的成像区域；位于针孔阵列中心位置的针孔的中心与位于微图像阵列中心位置的图像元的中心对齐，针孔阵列中相邻针孔以固定间距排列，使得每个图像元的成像区域在最佳观看距离处重合，从而实现宽视角二维集成成像3D显示。

主权项

1.宽视角二维集成成像3D显示装置；该装置包括2D显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II、针孔阵列；2D显示屏用于显示微图像阵列；偏振光栅I与2D显示屏紧密贴合，偏振光栅II与针孔阵列紧密贴合；偏振光栅I由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上紧密排列组成，每个栅线单元只具有一种偏振方向，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；偏振光栅I中栅线单元的数目与微图像阵列水平方向上图像元的数目相等，偏振光栅I中栅线单元的水平宽度与微图像阵列中图像元的水平宽度相等；偏振光栅II由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上紧密排列组成，每个栅线单元只具有一种偏振方向，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；偏振光栅II中栅线单元的数目与针孔阵列水平方向上针孔的数目相等，偏振光栅II中栅线单元的水平宽度与针孔阵列中针孔的水平宽度相等；每一个图像元对应的偏振光栅I中栅线单元的偏振方向与该图像元对应的针孔对应的偏振光栅II中栅线单元的偏振方向相同，偏振光栅I使得通过它的光变为具有不同偏振方向的偏振光，而偏振光栅II对偏振光具有调制作用，使得微图像阵列中每个图像元透过该图像元对应的针孔重建出正常3D图像，且水平方向上与该图像元相邻的图像元发出的光线不能透过该针孔；其特征在于，偏振光栅使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的针孔成像，从而扩大了每个图像元的成像区域；位于针孔阵列中心位置的针孔的中心与位于微图像阵列中心位置的图像元的中心对齐，针孔阵列中相邻针孔以固定间距排列，使得每个图像元的成像区域在最佳观看距离处重合，从而实现宽视角二维集成成像3D显示；图像元的宽度为p，最佳观看距离为l，2D显示屏与针孔阵列的间距为g，微图像阵列与针孔阵列中水平方向上均包含m个单元，位于针孔阵列中心位置的针孔的孔径宽度为w，则针孔阵列中相邻针孔的间距d由下式计算得到： d = l p l + g - w ]]>本实用新型所述的宽视角二维集成成像3D显示装置的水平观看视角θ′计算如下： θ ′ = 2 a r c t a n ( p + w 2 g ) ]]>因此，宽视角二维集成成像3D显示装置的水平观看视角与针孔的孔径宽度成正比，与微图像阵列中水平方向上图像元的数目无关；因此本实用新型在不减小光学效率和分辨率的前提下，实现了宽视角集成成像3D显示。