基于渐变光栅的集成成像3D显示装置的制作方法

本实用新型涉及集成成像3D显示，更具体地说，本实用新型涉及基于渐变光栅的集成成像3D显示装置。

背景技术：

一维集成成像3D显示技术是一种无需任何助视设备的真3D显示技术。该技术具有裸眼观看和高分辨率的特点，其记录和显示的过程相对简单，且能显示全真色彩的立体图像，是目前3D显示的热点技术之一。但是，观看视角是制约一维集成成像3D显示的主要因素之一。采用渐变节距光栅可以增大观看视角。

在传统的渐变节距光栅中，所有狭缝的孔径宽度相同，位于同一列的狭缝的节距相同，狭缝的节距从中间到两边逐渐增大。因此，在传统的基于渐变节距光栅的集成成像3D显示中，光学效率从中间到两边逐渐减小。

技术实现要素：

本实用新型提出了基于渐变光栅的集成成像3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括背光源，渐变光栅和显示屏；渐变光栅位于背光源与显示屏之间；背光源，渐变光栅和显示屏平行放置，且对应对齐；显示屏用于显示图像元，图像元与渐变光栅中的狭缝对应且对齐；背光源与渐变光栅的间距不超过渐变光栅与显示屏的间距；在渐变光栅中，狭缝的厚度相同，任意一列的狭缝的节距相同，任意一列的狭缝的孔径宽度相同，且渐变光栅的节距和孔径宽度从中间到边缘逐渐增大；在渐变光栅中，每一列狭缝的节距与其孔径宽度的比均相同，因此，每一列狭缝的光学效率均相同；基于渐变光栅的集成成像3D显示装置的每一列狭缝的光学效率φ均为：

（1）

其中，p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距，w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度，g为渐变光栅与显示屏的间距，t为渐变光栅的厚度。

作为本实用新型优选方案，渐变光栅第i列狭缝的节距Hi和第i列狭缝的孔径宽度Ai分别为：

（2）

（3）

其中，i为小于或等于m的正整数，p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距，w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度，l为观看距离，g为渐变光栅与显示屏的间距，m为渐变光栅中狭缝的个数。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：基于渐变光栅的集成成像3D显示装置，合理设置渐变光栅的节距和孔径宽度的比，在狭缝厚度均匀的条件下，使得每一列狭缝的光学效率均相同。

附图说明

附图1为本实用新型的集成成像3D显示装置的结构和参数图

上述附图中的图示标号为：

1. 背光源，2.渐变光栅，3. 显示屏。

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

下面详细说明本实用新型的基于渐变光栅的集成成像3D显示装置的一个典型实施例，对本实用新型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实用新型做进一步的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本

技术实现要素：
对本实用新型做出一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提出了基于渐变光栅的集成成像3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括背光源，渐变光栅和显示屏；显示屏用于显示微图像，微图像中的图像元与渐变光栅中的狭缝一一对应；渐变光栅位于背光源与显示屏之间；背光源，渐变光栅和显示屏平行放置，且对应对齐；背光源与渐变光栅的间距不超过渐变光栅与显示屏的间距；在渐变光栅中，狭缝的厚度相同，任意一列的狭缝的节距相同，任意一列的狭缝的孔径宽度相同，且渐变光栅的节距和孔径宽度从中间到边缘逐渐增大；在渐变光栅中，每一列狭缝的节距与其孔径宽度的比均相同，因此，每一列狭缝的光学效率均相同；基于渐变光栅的集成成像3D显示装置的每一列狭缝的光学效率φ均为：

（1）

其中，p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距，w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度，g为渐变光栅与显示屏的间距，t是渐变光栅的厚度。

作为本实用新型优选方案，渐变光栅第i列狭缝的节距Hi和第i列狭缝的孔径宽度Ai分别为：

（2）

（3）

其中，i是小于或等于m的正整数，p为位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距，w为位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度，l为观看距离，g为渐变光栅与显示屏的间距，m为渐变光栅中狭缝的个数。

微图像与渐变光栅均包含5个单元，位于渐变光栅中心位置的狭缝的节距为p=4mm，位于渐变光栅中心位置的狭缝的孔径宽度为w=1mm，观看距离为l=102mm，渐变光栅与显示屏的间距为g=2mm，渐变光栅的厚度为t=1mm，则由式（1）计算得到第1~5列狭缝的光学效率均为15.6%；由式（2）计算得到第1~5列狭缝的节距分别为4.32mm，4.16mm，4mm，4.16mm，4.32mm；由式（3）计算得到第1~5列狭缝的孔径宽度分别为1.08mm，1.04mm，1mm，5.2mm，1.08mm。基于上述参数的传统渐变光栅的集成成像3D显示中，第1~5列狭缝的光学效率分别为13.4%，14.5%，15.6%，14.5%，13.4%。