基于微透镜阵列组的低串扰集成成像三维显示方法
【专利摘要】本发明提出了一种微透镜阵列组的低串扰集成成像三维显示方法。该方法涉及一组双微透镜阵列和待显示元素图像的显示屏。所述显示屏放在第一个微透镜阵列前方的一倍焦距以内，将第二个微透镜阵列放置在第一个透镜阵列的后方。由于缩短了显示屏和透镜阵列之间的距离，更多的光线进入到相应正确的透镜元中，提高光能利用率，同时减少了入射到相邻透镜而形成串扰的光线，减少了串扰信息的来源，降低了集成像的串扰，增大了视场角。第二个微透阵列起集成的作用，将放大后的元素图像集成显示。显示屏中的元素图像和两个微透镜阵列中的透镜元三者一一对应，且中心对齐。
【专利说明】基于微透镜阵列组的低串扰集成成像三维显示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成成像三维立体显示【技术领域】，尤其涉及一种低串扰大视场的集成成像三维显示系统。
【背景技术】
[0002]集成成像是一种利用二维平面周期排列的微透镜阵列对三维真实场景进行记录和再现的全真三维立体显示技术。它包括元素图像阵列的获取和三维立体图像的再现两部分。获取部分，通过微透镜阵列对物空间三维场景成像，记录其不同视角的三维信息，得到在水平和垂直方向平行排列的元素图像阵列。再现过程，一般采用和元素图像参数相同的微透镜阵列，将微透镜阵列放在获取过程的相应位置，根据光路可逆的原理，元素图像发出的光线通过再现微透镜阵列聚拢重构出原物空间的三维立体图像。集成成像所集成的三维图像具有真彩色，视角连续，无需相干光，不需要佩戴眼镜，不存在视觉疲劳等优势。
[0003]尽管集成成像有很多优点，但串扰问题和观看范围小一直制约着集成成像显示技术的发展和三维观看效果。显示过程中，元素图像发出的光线不仅入射到其相应的透镜元中成像，还入射到相邻的透镜出射，形成串扰像，造成图像的跳变，影响观看效果。
[0004]常规集成成像显示装置由显示屏和单透镜阵列组成，为保证成实像，元素图像放置在透镜阵列的一倍焦距外，导致大量的光线入射到相邻的透镜中，从而形成串扰像。可通过减少入射到相邻透镜内的光线，达到减少串扰的目的，同时增大视场角。缩短元素图像和透镜阵列之间的距离，就可增大入射到正确透镜元的光线数。许多研究学者们针对集成像的串扰问题提出了很多方案，但有的装置过于复杂，或是损失了大量的有效光线。
【发明内容】
[0005]本发明目的是解决现有集成成像装置存在图像串扰和观看范围小的问题，提供一种微透镜阵列组的集成成像三维显示方法。
[0006]本发明提供了一种基于微透镜阵列组的低串扰集成成像三维显示方法，该方法涉及的装置包括两个微透镜阵列和待显示元素图像的显示屏。所述的显示屏放在第一个微透镜阵列前方的一倍焦距内，第二个微透镜阵列放在第一个微透镜阵列的后方，用于集成图像，且显示屏中的图像元和两个微透镜阵列中的透镜元同轴平行放置。
[0007]本发明提出的微透镜阵列组的低串扰的集成成像三维显示方法的具体操作步骤为:
第一步，第一次成像。
[0008]将待显示元素图像的显示屏放在第一个微透镜阵列前方的一倍焦距内，通过缩短显示屏和透镜阵列间的距离提高系统的光能利用率，使得更多有效光线进入到相应的正确透镜元中，减少光线的外泄。
[0009]设元素图像的尺寸为”第一个微透镜阵列透镜元的焦距为Λ,显示屏和第一个透镜阵列的距离为A,像距为，它们之间的物像关系为:
【权利要求】
1.一种基于微透镜阵列组的低串扰集成成像三维显示方法，该方法涉及的装置包括两个微透镜阵列和待显示元素图像的显示屏，所述的显示屏放在第一个微透镜阵列前方的一倍焦距内，第二个微透镜阵列放在第一个微透镜阵列的后方，用于集成图像，且显示屏中的元素图像和两个微透镜阵列中的透镜元三者一一对应，且中心对齐；其特征在于该方法的具体操作步骤为: 第一步，第一次成像 将待显示元素图像的显示屏放在第一个微透镜阵列前方的一倍焦距内，通过缩短显示屏和透镜阵列间的距离提高系统的光能利用率，使得更多有效光线进入到相应的正确透镜元中，减少光线的外泄； 设元素图像的尺寸力4第一个微透镜阵列透镜元的焦距力显示屏和第一个透镜阵列的距离为4,像距表示为:
【文档编号】G02B27/22GK104007556SQ201410249464
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】杨勇, 王宁, 孙立勋, 袁小聪 申请人:南开大学