一种集成成像三维立体显示装置及显示系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种集成成像三维立体显示装置及显示系统，该集成成像三维立体显示装置包括：二维液晶显示屏和透镜阵列，以及调节装置，所述调节装置设置在所述二维液晶显示屏和所述透镜阵列之间，用于增大所述集成成像三维立体显示装置的景深。本发明专利技术的集成成像三维立体显示装置及显示系统，能够方便地增大显示装置的景深，从而降低生产成本、并改善显示装置的显示效果。

【技术实现步骤摘要】
一种集成成像三维立体显示装置及显示系统【
】本专利技术涉及液晶
，特别是涉及一种集成成像三维立体显示装置及显示系统。【
技术介绍
】由于集成成像具有能显示全真色彩、全视差的实时3D立体影像等诸多优点，已成为裸眼3D显示领域的研究热点。其基本原理是利用微透镜阵列将空间场景记录到微透镜阵列后面的胶片上，每个微透镜对应其背后胶片上的一个图像元，每个图像元记录了空间场景中的一部分信息，所有图像元集成起来组成的图像元阵列就记录了整个空间场景的三维信息。根据光路可逆原理，若在图像元阵列前面放置与记录时同样的微透镜阵列，就可以在微透镜阵列前重构起原始的三维空间场景。由于光线在汇聚(或者反向延长线汇聚)时，透镜的景深不够大，会出现重构出的影像尺寸大于实际物体的尺寸，如果重构的物体纹理较复杂的情况下，重构出来的影像会出现模糊的现象，因此，在集成成像中，需要设法将景深增大，由于现有增大景深的方式是通过减小透镜的镜片间距来实现的，这种方式需要增加透镜的数量，因此生产成本较高，实现过程较复杂。因此，有必要提供一种集成成像三维立体显示装置及显示系统，以解决现有技术所存在的问题。【
技术实现思路
】本专利技术的目的在于提供一种集成成像三维立体显示装置及显示系统，以解决现有技术在增大景深时，生产成本较高，实现过程较复杂技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术构造了一种集成成像三维立体显示装置，其包括:二维液晶显示屏,具有一图像显示平面,包括:多个显示元素图像，用于显示不同角度的三维场景的信息，所述显示元素图像包括多个显示像素；透镜阵列，用于将相应的显示元素图像显示的所述三维场景的信息合成为所述三维场景的三维图像，其中所述透镜阵列中的透镜与所述显示元素图像一一对应，所述图像显示平面与第一平面平行设置，且所述图像显示平面和所述第一平面之间具有一预设距离，所述第一平面为与所述透镜阵列的透镜的主光轴垂直且过所述透镜的光心的平面；以及调节装置，设置在所述二维液晶显示屏和所述透镜阵列之间，用于增大所述集成成像三维立体显示装置的景深。在本专利技术所述的集成成像三维立体显示装置中，所述透镜阵列在靠近所述二维液晶显示屏的一侧具有入光侧，所述显示元素图像投射到所述透镜阵列的入光侧，以形成光斑，所述调节装置通过减小所述光斑面积来增大所述集成成像三维立体显示装置的景深。在本专利技术所述的集成成像三维立体显示装置中，所述调节装置为垂直光栅，所述垂直光栅在与所述图像显示平面的平行的截面上具有多个孔洞单元，所述垂直光栅的孔洞单元在与所述图像显示平面的垂直的截面上有一预设深度，所述孔洞单元与所述显示像素一一对应，所述孔洞单元的尺寸小于或等于所述显示像素的大小。在本专利技术所述的集成成像三维立体显示装置中，所述孔洞单元的尺寸等于所述显示像素的大小，且所述孔洞单元的边缘与所述显示像素的边缘对齐。在本专利技术所述的集成成像三维立体显示装置中，所述预设深度小于或等于所述预设距离。在本专利技术所述的集成成像三维立体显示装置中，在所述垂直光栅的表面涂有光反射层。在本专利技术所述的集成成像三维立体显示装置中，所述集成成像三维立体显示装置还包括用于提供背光光源的背光模组，所述背光模组为指向性背光模组。本专利技术的另一个目的在于提供一种集成成像三维立体显示系统，其包括:集成成像三维立体采集装置，包括:图像采集传感器，包括:多个采集单元，用于采集不同角度的三维场景的信息；以及采集透镜阵列，用于将所述三维场景的三维图像转化为所述不同角度的三维场景的信息；以及集成成像三维立体显示装置，包括:二维液晶显示屏,具有一图像显示平面,包括:多个显示元素图像，用于显示不同角度的三维场景的信息，所述显示元素图像包括多个显示像素；透镜阵列，用于将相应的显示元素图像显示的所述三维场景的信息合成为所述三维场景的三维图像，其中所述透镜阵列中的透镜与所述显示元素图像一一对应，所述图像显示平面与第一平面平行设置，且所述图像显示平面和所述第一平面之间具有一预设距离，所述第一平面为与所述透镜阵列的透镜的主光轴垂直且过所述透镜的光心的平面；以及调节装置，设置在所述二维液晶显示屏和所述透镜阵列之间，用于增大所述集成成像三维立体显示装置的景深。在本专利技术所述的集成成像三维立体显示系统中，所述透镜阵列在靠近所述二维液晶显示屏的一侧具有入光侧，所述显示元素图像投射到所述透镜阵列的入光侧，以形成光斑，所述调节装置通过减小所述光斑面积来增大所述集成成像三维立体显示装置的景深。在本专利技术所述的集成成像三维立体显示系统中，所述调节装置为垂直光栅，所述垂直光栅在与所述图像显示平面的平行的截面上具有多个孔洞单元，所述垂直光栅的孔洞单元在与所述图像显示平面的垂直的截面上有一预设深度，所述孔洞单元与所述显示像素一一对应，所述孔洞单元的尺寸小于或等于所述显示像素的大小。本专利技术的集成成像三维立体显示装置及显示系统，通过在二维液晶显示屏和透镜阵列之间增加一具有孔洞单元的垂直光栅，来增大景深，从而改善了裸眼3D显示效果，增大了显示装置及显示系统的解析度，解决了现有的集成成像三维立体显示装置及显示系统,生产成本较高,实现过程较复杂技术问题。【【附图说明】】图1为现有的集成成像三维立体显示系统的结构示意图；图2为现有的集成成像三维立体显示装置的景深结构示意图；图3为本专利技术集成成像三维立体显示装置的结构示意图；图4为图3中垂直光栅沿A-A’方向的截面图；图5为现有技术中的光斑形成示意图；图6为本专利技术的集成成像三维立体显示装置中的光斑形成示意图；图7为本专利技术的集成成像三维立体显示装置的优选结构示意图。【【具体实施方式】】以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本专利技术可用以实施的特定实施例。本专利技术所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本专利技术，而非用以限制本专利技术。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。请参照图1，图1为现有的集成成像三维立体显示系统的结构示意图。该集成成像三维立体显示系统10包括集成成像三维立体采集装置11和集成成像三维立体显示装置12，该集成成像三维立体采集装置11包括图像采集传感器111以及透镜阵列112，图像采集传感器111包括用于采集不同角度的三维场景的信息的多个采集单元113，透镜阵列112用于将三维场景的三维图像转化为不同角度的三维场景的信息。集成成像三维立体显示装置12包括二维液晶显示屏121和透镜阵列122，二维液晶显示屏121包括用于显示不同角度的三维场景的信息的多个显示元素图像123，透镜阵列122用于将相应的显示元素图像123显示的三维场景的信息合成为三维场景的三维图像。图像采集传感器111的采集单元113和透镜阵列112的透镜一一对应，图像采集传感器111的采集单元113和二维液晶显示屏121的显示元素图像123 —一对应，二维液晶显示屏121的显示元素图像123与透镜阵列122的透镜--对应。集成成像三维立体显示装置12的景深如图2中的D所示。其中P为透镜的镜片间距，L为透镜的光心到焦点之间的距离，λ为红外光的波长。其中，景深的计算公式为:D = 4/1(-)2( I ) P由于光线在汇聚(或者反向延长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成成像三维立体显示装置，其特征在于，包括：二维液晶显示屏，具有一图像显示平面，包括：多个显示元素图像，用于显示不同角度的三维场景的信息，所述显示元素图像包括多个显示像素；透镜阵列，用于将相应的显示元素图像显示的所述三维场景的信息合成为所述三维场景的三维图像，其中所述透镜阵列中的透镜与所述显示元素图像一一对应，所述图像显示平面与第一平面平行设置，且所述图像显示平面和所述第一平面之间具有一预设距离，所述第一平面为与所述透镜阵列的透镜的主光轴垂直且过所述透镜的光心的平面；以及调节装置，设置在所述二维液晶显示屏和所述透镜阵列之间，用于增大所述集成成像三维立体显示装置的景深。

【技术特征摘要】
1.一种集成成像三维立体显示装置，其特征在于，包括: 二维液晶显示屏，具有一图像显示平面，包括: 多个显示元素图像，用于显示不同角度的三维场景的信息，所述显示元素图像包括多个显示像素； 透镜阵列，用于将相应的显示元素图像显示的所述三维场景的信息合成为所述三维场景的三维图像，其中所述透镜阵列中的透镜与所述显示元素图像一一对应，所述图像显示平面与第一平面平行设置，且所述图像显示平面和所述第一平面之间具有一预设距离，所述第一平面为与所述透镜阵列的透镜的主光轴垂直且过所述透镜的光心的平面；以及 调节装置，设置在所述二维液晶显示屏和所述透镜阵列之间，用于增大所述集成成像三维立体显示装置的景深。2.根据权利要求1所述的集成成像三维立体显示装置，其特征在于，所述透镜阵列在靠近所述二维液晶显示屏的一侧具有入光侧，所述显示元素图像投射到所述透镜阵列的入光侧，以形成光斑，所述调节装置通过减小所述光斑面积来增大所述集成成像三维立体显示装置的景深。3.根据权利要求1所述的集成成像三维立体显示装置，其特征在于，所述调节装置为垂直光栅，所述垂直光栅在与所述图像显示平面的平行的截面上具有多个孔洞单元，所述垂直光栅的孔洞单元在与所述图像显示平面的垂直的截面上有一预设深度，所述孔洞单元与所述显示像素一一对应，所述孔洞单元的尺寸小于或等于所述显示像素的大小。4.根据权利要求3所述的集成成像三维立体显示装置，其特征在于，所述孔洞单元的尺寸等于所述显示像素的大小，且所述孔洞单元的边缘与所述显示像素的边缘对齐。5.根据权利要求3所述的集成成像三维立体显示装置，其特征在于，所述预设深度小于或等于所述预设距离。6.根据权利要求3所述的集成成像三维立体显示装置，其特征在于，在所述垂直光栅的表面涂有光反射层。7.根据权利要求1所述的集...

【专利技术属性】
技术研发人员：方斌，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44