基于障壁的针孔型集成成像3D显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于障壁的针孔型集成成像3D显示装置，该装置包括2D显示屏、障壁阵列、针孔阵列。2D显示屏用于显示微图像阵列。障壁阵列垂直放置在2D显示屏与针孔阵列之间，且障壁阵列中的障壁与微图像阵列中的图像元相间排列。障壁阵列使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的针孔成像，从而使得每个图像元的成像区域与针孔的孔径宽度成正比，从而使得集成成像3D显示装置的水平观看视角与孔径宽度成正比。因此，在本实用新型专利技术的集成成像3D显示装置中，可以通过增大针孔的孔径宽度来同时增大水平观看视角和光学效率。

【技术实现步骤摘要】
基于障壁的针孔型集成成像3D显示装置
本技术涉及集成成像3D显示技术，更具体地说，本技术涉及一种基于障壁的针孔型集成成像3D显示技术。
技术介绍
集成成像3D显示装置利用了光路可逆原理，通过针孔阵列或者微透镜阵列将3D场景的立体信息记录到图像记录设备上，生成微图像阵列，然后把该微图像阵列显示于2D显示屏上，透过针孔阵列或者微透镜阵列重建出原3D场景的立体图像。与透镜型集成成像3D显示装置相比，针孔型集成成像3D显示装置具有成本低、重量小、器件厚度薄和节距不受制作工艺限制等优点。但是，目前的针孔型集成成像3D显示装置存在光学效率和水平观看视角相互制约的缺点，从而限制了它的实际应用。如附图1所示，在观看距离l处，传统的针孔型集成成像3D显示装置的光学效率和水平观看视角θ为：其中，w为针孔的孔径宽度，p为单个图像元和单个针孔的节距，g为2D显示屏与针孔阵列的距离，m为微图像阵列中水平方向上图像元的数目。因此，在传统的针孔型集成成像3D显示装置中，光学效率与针孔的孔径宽度成正比，水平观看视角与针孔的孔径宽度成反比。即，在传统的针孔型集成成像3D显示装置中，可以通过减小针孔的孔径宽度来增大水平观看视角，但会减小光学效率。
技术实现思路
本技术提出了基于障壁的针孔型集成成像3D显示装置，如附图2所示，该装置包括2D显示屏、障壁阵列、针孔阵列。2D显示屏用于显示微图像阵列。障壁阵列垂直放置在2D显示屏与针孔阵列之间，且障壁阵列中的障壁与微图像阵列中的图像元相间排列。其特征在于，障壁阵列使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的针孔成像，从而使得每个图像元的成像区域与针孔的孔径宽度成正比，从而使得集成成像3D显示装置的水平观看视角与孔径宽度成正比。本技术所述的集成成像3D显示装置的光学效率和水平观看视角θ′计算如下：其中，w为针孔的孔径宽度，p为单个图像元和单个针孔的节距，g为2D显示屏与针孔阵列的距离，m为微图像阵列中水平方向上图像元的数目。在本技术的集成成像3D显示装置中，光学效率和水平观看视角均与针孔的孔径宽度成正比。即，在本技术的集成成像3D显示装置中，可以通过增大针孔的孔径宽度来同时增大水平观看视角和光学效率。附图说明附图1为传统的针孔型集成成像3D显示装置的水平观看视角示意图附图2为本技术提出的集成成像3D显示装置的结构和原理图上述附图中的图示标号为：1.2D显示屏，2.针孔阵列，3.障壁阵列。应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。具体实施方式下面详细说明利用本技术基于障壁的针孔型集成成像3D显示装置的一个典型实施例，对本技术进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本技术做进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本技术做出一些非本质的改进和调整，仍属于本技术的保护范围。本技术提出了基于障壁的针孔型集成成像3D显示装置，如附图2所示，该装置包括2D显示屏、障壁阵列、针孔阵列。2D显示屏用于显示微图像阵列。障壁阵列垂直放置在2D显示屏与针孔阵列之间，且障壁阵列中的障壁与微图像阵列中的图像元相间排列。其特征在于，障壁阵列使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的针孔成像，从而使得每个图像元的成像区域与针孔的孔径宽度成正比，从而使得集成成像3D显示装置的水平观看视角与孔径宽度成正比。某微图像阵列和针孔阵列均包含31×20个单元，其中，水平方向上31个单元，垂直方向上20个单元，单个图像元和针孔的节距为p＝5mm，微图像阵列与针孔阵列的间距为g＝5mm，观看距离为l＝500mm，针孔的孔径宽度为w＝1mm。根据公式和可以求得本技术的集成成像3D显示装置的光学效率和水平观看视角为20％和48°；而根据公式和可以求得基于上述参数的传统集成成像3D显示装置的光学效率和水平观看视角为20％和28°。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于障壁的针孔型集成成像3D显示装置，该装置包括2D显示屏、障壁阵列、针孔阵列；2D显示屏用于显示微图像阵列；障壁阵列垂直放置在2D显示屏与针孔阵列之间，且障壁阵列中的障壁与微图像阵列中的图像元相间排列；其特征在于，障壁阵列使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的针孔成像，从而使得每个图像元的成像区域与针孔的孔径宽度成正比，从而使得集成成像3D显示装置的水平观看视角与孔径宽度成正比；集成成像3D显示装置的光学效率

【技术特征摘要】
1.基于障壁的针孔型集成成像3D显示装置，该装置包括2D显示屏、障壁阵列、针孔阵列；2D显示屏用于显示微图像阵列；障壁阵列垂直放置在2D显示屏与针孔阵列之间，且障壁阵列中的障壁与微图像阵列中的图像元相间排列；其特征在于，障壁阵列使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的针孔成像，从而使得每个图像元的成像区域与针孔的孔径宽度成正比，从而使得集成成像3D显示装置的水平观看视...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊为，范钧，吴睿，邓慧，高燕，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：新型
国别省市：四川,51