高光学效率和均匀分辨率的3D显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了高光学效率和均匀分辨率的3D显示装置，包括显示屏、偏振阵列I、偏振阵列II和渐变孔径矩形针孔阵列；在渐变孔径矩形针孔阵列中，任意一列的矩形针孔的水平孔径宽度相同，任意一行的矩形针孔的垂直孔径宽度相同，矩形针孔的水平孔径宽度从中间到左右逐渐增大，矩形针孔的垂直孔径宽度从中间到上下逐渐减小；每个矩形图像元的光线通过偏振阵列I中与其对应的偏振单元和偏振阵列II中与其对应的偏振单元以及渐变孔径矩形针孔阵列中与其对应的矩形针孔成像，且不能通过与其对应的矩形针孔水平方向上相邻的矩形针孔成像。矩形针孔水平方向上相邻的矩形针孔成像。矩形针孔水平方向上相邻的矩形针孔成像。

【技术实现步骤摘要】
高光学效率和均匀分辨率的3D显示装置


[0001]本技术涉及3D显示，更具体地说，本技术涉及高光学效率和均匀分辨率的3D显示装置。

技术介绍

[0002]与其他3D显示相比，如眼镜式助视3D显示、头盔式助视3D显示、光栅3D显示、体3D显示和全息3D显示等，集成成像3D显示具有连续视点、适合多人观看、无需助视设备和相干光源、结构简单和成本低廉等优点。但是，在传统的集成成像3D显示中，图像元和针孔均为正方形，即图像元和针孔的水平节距均等于垂直节距。显示器的水平宽度与垂直宽度不相等，因此传统的集成成像3D显示存在分辨率不均匀的问题。集成成像3D显示的分辨率是2D显示分辨率的几十分之一。因此，分辨率不均匀加深了低分辨率导致的观看体验不佳的问题。此外，传统的集成成像3D显示仍然存在水平观看视角小于垂直观看视角以及水平观看视角与孔径宽度成反比的问题。

技术实现思路

[0003]本技术提出高光学效率和均匀分辨率的3D显示装置，如附图1和2所示，其特征在于，包括显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列；显示屏用于显示矩形图像元阵列；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列平行放置；偏振光栅I与显示屏紧密贴合，且位于偏振光栅II和显示屏之间；偏振光栅II与渐变孔径矩形针孔阵列紧密贴合，且位于渐变孔径矩形针孔阵列和偏振光栅I之间；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的中心均对应对齐；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的水平宽度均相同，显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的垂直宽度均相同；如附图3所示，在渐变孔径矩形针孔阵列中，任意一列的矩形针孔的水平孔径宽度相同，任意一行的矩形针孔的垂直孔径宽度相同，矩形针孔的水平孔径宽度从中间到左右逐渐增大，矩形针孔的垂直孔径宽度从中间到上下逐渐减小；渐变孔径矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目等于垂直方向上矩形针孔的数目；矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于渐变孔径矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值；渐变孔径矩形针孔阵列中第i列矩形针孔的水平孔径宽度H
i
和第j行矩形针孔的垂直孔径宽度V
j
分别由下式计算得到：
[0004]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
[0005]ꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）
[0006]其中，p是矩形针孔的水平节距，w是位于渐变孔径矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的孔径宽度，m是渐变孔径矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径矩形针孔阵列的间距，v是渐变孔径矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值，i是小于或等于m的正整数,j是小于或等于m的正整数；偏振光栅I由偏振单元I和偏振单元II在水平方向上交替排列组成，偏振光栅II由偏振单元I和偏振单元II在水平方向上交替排列组成；偏振单元I与偏振单元II的偏振方向正交；偏振单元I和偏振单元II的水平节距均等于矩形针孔的水平节距；偏振光栅I中的偏振单元I和偏振单元II分别与偏振光栅II中的偏振单元I和偏振单元II对应对齐；每个矩形图像元的光线通过偏振光栅I中与其对应的偏振单元和偏振光栅II中与其对应的偏振单元以及渐变孔径矩形针孔阵列中与其对应的矩形针孔成像，且不能通过与其对应的矩形针孔水平方向上相邻的矩形针孔成像；集成成像3D显示的水平观看视角θ1、垂直观看视角θ2、水平分辨率R1、垂直分辨率R2、光学效率φ分别为：
[0007]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）
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（4）
[0009]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（5）
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（6）。
附图说明
[0011]附图1为本技术的结构和水平方向参数示意图
[0012]附图2为本技术的结构和垂直方向参数示意图
[0013]附图3为本技术的渐变孔径矩形针孔阵列示意图
[0014]附图4为本技术的矩形微图像阵列示意图
[0015]上述附图中的图示标号为：
[0016]1. 显示屏，2. 偏振光栅I，3. 偏振光栅II，4. 渐变孔径矩形针孔阵列。
[0017]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
[0018]下面详细说明利用本技术高光学效率和均匀分辨率的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。
[0019]本技术提出高光学效率和均匀分辨率的3D显示装置，如附图1和2所示，其特征在于，包括显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列；显示屏用于显示矩形图像元阵列；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列平行放置；偏振光栅I与显示屏紧密贴合，且位于偏振光栅II和显示屏之间；偏振光栅II与渐变孔径矩形针孔阵列紧密贴合，且位于渐变孔径矩形针孔阵列和偏振光栅I之间；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的中心均对应对齐；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的水平宽度均相同，显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的垂直宽度均相同；如附图3所示，在渐变孔径矩形针孔阵列中，任意一列的矩形针孔的水平孔径宽度相同，任意一行的矩形针孔的垂直孔径宽度相同，矩形针孔的水平孔径宽度从中间到左右逐渐增大，矩形针孔的垂直孔径宽度从中间到上下逐渐减小；渐变孔径矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目等于垂直方向上矩形针孔的数目；矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于渐变孔径矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值；渐变孔径矩形针孔阵列中第i列矩形针孔的水平孔径宽度H
i
和第j行矩形针孔的垂直孔径宽度V
j
分别由下式计算得到：
[0020]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
[0021]ꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）
[0022]其中，p是矩形针孔的水平节距，w是位于渐变孔径矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的孔径宽度，m是渐变孔径矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径矩形针孔阵列的间距，v是渐变孔径矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值，i是小于或等于m的正整数,j是小于或等于m的正整数；偏振光栅I由偏振单元I和偏振单元II在水平方向上交替排列组成，偏振光栅II由偏振单元I和偏振单元II在水平方向上交替排列组成；偏振单元I与偏振单元II的偏振方向正交；偏振单元I和偏振单元II的水平节距均等于矩形针孔的水平节距；偏振光栅I中的偏振单元I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高光学效率和均匀分辨率的3D显示装置，其特征在于，包括显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列；显示屏用于显示矩形图像元阵列；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列平行放置；偏振光栅I与显示屏紧密贴合，且位于偏振光栅II和显示屏之间；偏振光栅II与渐变孔径矩形针孔阵列紧密贴合，且位于渐变孔径矩形针孔阵列和偏振光栅I之间；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的中心均对应对齐；显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的水平宽度均相同，显示屏、偏振光栅I、偏振光栅II和渐变孔径矩形针孔阵列的垂直宽度均相同；在渐变孔径矩形针孔阵列中，任意一列的矩形针孔的水平孔径宽度相同，任意一行的矩形针孔的垂直孔径宽度相同，矩形针孔的水平孔径宽度从中间到左右逐渐增大，矩形针孔的垂直孔径宽度从中间到上下逐渐减小；渐变孔径矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目等于垂直方向上矩形针孔的数目；矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于渐变孔径矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值；渐变孔径矩形针孔阵列中第i列矩形针孔的水平孔径宽度H
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和第j行矩形针孔的垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊为，唐先春，程明，蒋辛辉，范钧，赵百川，石宁丰，胥愿，聂子程，李芹涛，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：新型
国别省市：