一种基于复合阶梯渐变针孔阵列的装置

1.本实用新型涉及3d显示，更具体地说，本实用新型涉及一种基于复合阶梯渐变针孔阵列的装置。


背景技术：

2.基于集成成像的3d显示，简称集成成像3d显示，是一种真3d显示。较之助视/光栅3d显示，它具有无立体观看视疲劳等显著优点；较之全息3d显示，它具有相对较小的数据量、无需相干光源并且无苛刻的环境要求等优点。因此，集成成像3d显示已成为目前国际上的前沿3d显示方式之一，也是最有希望实现3d电视的一种裸视真3d显示方式。现有的基于阶梯渐变节距针孔阵列的集成成像3d显示装置具有水平观看视角宽以及制作工艺相对简单等优点。但是，现有的基于阶梯渐变节距针孔阵列的集成成像3d显示装置存在分辨率低以及串扰等缺点。


技术实现要素：

3.本实用新型提出了一种基于复合阶梯渐变针孔阵列的装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏和复合阶梯渐变针孔阵列；复合阶梯渐变针孔阵列平行放置在显示屏前方，且对应对齐；复合阶梯渐变针孔阵列包含一维针孔和二维针孔，如附图2所示；一维针孔位于复合阶梯渐变针孔阵列的奇数列，二维针孔位于复合阶梯渐变针孔阵列的偶数列；显示屏用于显示一维图像元和二维图像元，如附图3所示；一维图像元和二维图像元分别与一维针孔和二维针孔对应对齐；位于复合阶梯渐变针孔阵列同一列的二维针孔的水平节距均相同；位于复合阶梯渐变针孔阵列同一列的二维针孔的厚度均相同；复合阶梯渐变针孔阵列中二维针孔的垂直节距均相同；位于复合阶梯渐变针孔阵列中间的连续多列的针孔的水平节距相同，且厚度相同；位于复合阶梯渐变针孔阵列第i列的针孔的水平节距h
i
和厚度t
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为
4.（1）
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（2）
6.其中，p是位于复合阶梯渐变针孔阵列中间的水平节距相同的连续多列针孔的水平节距，g是显示屏与复合阶梯渐变针孔阵列的间距，l是显示屏与观看者的间距，a是位于复合阶梯渐变针孔阵列中间的水平节距相同的连续多列针孔的列数，w是一维针孔和二维
针孔的孔径宽度，n1是复合阶梯渐变针孔阵列水平方向上一维针孔的数目，n2是复合阶梯渐变针孔阵列水平方向上二维针孔的数目；一维图像元的水平节距等于对应一维针孔的水平节距，二维图像元的水平节距等于对应二维针孔的水平节距；二维图像元的垂直节距等于二维针孔的垂直节距；一维图像元透过对应的一维针孔重建出一维3d图像，且不能透过与对应一维针孔水平相邻的二维针孔；二维图像元透过对应的二维针孔重建出二维3d图像，且不能透过与对应二维针孔水平相邻的一维针孔；一维3d图像与二维3d图像在观看区域合并成一个高分辨率3d图像；水平观看视角θ、奇数列的垂直分辨率r1、偶数列的垂直分辨率r2、奇数行的水平分辨率r3、偶数行的水平分辨率r4为
7.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）
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（4）
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（5）
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（6）
11.其中，h1是位于复合阶梯渐变针孔阵列第1列的一维针孔的水平节距，q是二维针孔的垂直节距，m1是复合阶梯渐变针孔阵列垂直方向上二维针孔的数目，x是显示屏单个像素的垂直节距。
附图说明
12.附图1为本实用新型的示意图
13.附图2为本实用新型的复合阶梯渐变针孔阵列的结构示意图
14.附图3为本实用新型的一维图像元和二维图像元的排列示意图
15.上述附图中的图示标号为：
16.1. 显示屏，2. 复合阶梯渐变针孔阵列，3.一维针孔，4.二维针孔，5.一维图像元，6. 二维图像元。
17.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
18.下面详细说明本实用新型的一个典型实施例，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。
19.本实用新型提出了一种基于复合阶梯渐变针孔阵列的装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏和复合阶梯渐变针孔阵列；复合阶梯渐变针孔阵列平行放置在显示屏前方，且对应对齐；复合阶梯渐变针孔阵列包含一维针孔和二维针孔，如附图2所示；一维针孔位于复合阶梯渐变针孔阵列的奇数列，二维针孔位于复合阶梯渐变针孔阵列的偶数列；显示屏用于显示一维图像元和二维图像元，如附图3所示；一维图像元和二维图像元分别与一
维针孔和二维针孔对应对齐；位于复合阶梯渐变针孔阵列同一列的二维针孔的水平节距均相同；位于复合阶梯渐变针孔阵列同一列的二维针孔的厚度均相同；复合阶梯渐变针孔阵列中二维针孔的垂直节距均相同；位于复合阶梯渐变针孔阵列中间的连续多列的针孔的水平节距相同，且厚度相同；位于复合阶梯渐变针孔阵列第i列的针孔的水平节距h
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和厚度t
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为
20.（1）
21.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）
22.其中，p是位于复合阶梯渐变针孔阵列中间的水平节距相同的连续多列针孔的水平节距，g是显示屏与复合阶梯渐变针孔阵列的间距，l是显示屏与观看者的间距，a是位于复合阶梯渐变针孔阵列中间的水平节距相同的连续多列针孔的列数，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，n1是复合阶梯渐变针孔阵列水平方向上一维针孔的数目，n2是复合阶梯渐变针孔阵列水平方向上二维针孔的数目；一维图像元的水平节距等于对应一维针孔的水平节距，二维图像元的水平节距等于对应二维针孔的水平节距；二维图像元的垂直节距等于二维针孔的垂直节距；一维图像元透过对应的一维针孔重建出一维3d图像，且不能透过与对应一维针孔水平相邻的二维针孔；二维图像元透过对应的二维针孔重建出二维3d图像，且不能透过与对应二维针孔水平相邻的一维针孔；一维3d图像与二维3d图像在观看区域合并成一个高分辨率3d图像；水平观看视角θ、奇数列的垂直分辨率r1、偶数列的垂直分辨率r2、奇数行的水平分辨率r3、偶数行的水平分辨率r4为
23.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）
24.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（4）
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（5）
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（6）
27.其中，h1是位于复合阶梯渐变针孔阵列第1列的一维针孔的水平节距，q是二维针孔的垂直节距，m1是复合阶梯渐变针孔阵列垂直方向上二维针孔的数目，x是显示屏单个像素的垂直节距。
28.位于复合阶梯渐变针孔阵列中间的水平节距相同的连续多列针孔的水平节距为10mm，二维针孔的垂直节距为10mm，显示屏与复合阶梯渐变针孔阵列的间距为10mm，显示屏与观看者的间距为220mm，位于复合阶梯渐变针孔阵列中间的水平节距相同的连续多列针
孔的列数为2，一维针孔和二维针孔的孔径宽度为2mm，复合阶梯渐变针孔阵列水平方向上一维针孔的数目为3，复合阶梯渐变针孔阵列水平方向上二维针孔的数目为3，复合阶梯渐变针孔阵列垂直方向上二维针孔的数目为4，显示屏单个像素的节距为1mm，则由式（1）计算得到位于复合阶梯渐变针孔阵列1~6列的一维针孔和二维针孔的水平节距为12mm、12mm、10mm、10mm、12mm、12mm，由式（2）计算得到位于复合阶梯渐变针孔阵列1~6列的一维针孔和二维针孔的厚度为2mm、2mm、2.5mm、2.5mm、2mm、2mm，由式（3）计算得到水平观看视角为44
°
，由式（4）计算得到奇数列的垂直分辨率为40，由式（5）计算得到偶数列的垂直分辨率为4，由式（6）计算得到奇数行和偶数行的水平分辨率均为6。在传统的基于阶梯渐变节距针孔阵列的集成成像3d显示中，奇数列和偶数列的垂直分辨率均为4，奇数行和偶数行的水平分辨率均为6。