一种基于障壁阵列的集成成像双视3d显示装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双视3D显示，特别涉及一种基于障壁阵列的集成成像双视3D显示装置及方法。
【背景技术】
[0002]双视显示是近年来出现的一种新型显示，它的原理是通过在一个显示屏上同时显示两个不同的画面，在不同观看方向上的观看者只能看到其中一个画面，从而实现在一个显示屏上同时满足多个观看者的不同需求。现有的双视显示通过视差光栅或柱透镜等分光元件将两个画面分开，或者让观看者佩戴不同的滤镜，来达到在某一观看方向上只显示一个画面的效果。但是，现有的双视显示存在一个明显的缺点:显示画面为2D画面，无法实现3D显示。
[0003]集成成像3D显示是一种无需任何助视设备的真3D显示。集成成像3D显示装置利用了光路可逆原理，通过针孔阵列或者微透镜阵列将3D场景的立体信息记录到图像记录设备上，生成微图像阵列，然后把该微图像阵列显示于显示屏上，透过针孔阵列或者微透镜阵列重建出原3D场景的立体图像。该显示方式具有裸眼观看的特点，其记录和显示的过程相对简单，且能显示全视差和全真色彩的立体图像，是目前3D显示中的主要方式之一。
[0004]集成成像双视3D显示是以上两种显示技术的融合。它可以使得观看者无需佩戴助视设备即可在不同的观看方向上看到3D画面。但是，目前的集成成像双视3D显示装置需采用偏振光栅，因此它的应用范围受到了限制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有集成成像双视3D显示装置需采用偏振光栅，因而使它的应用范围受到了限制的问题，提供一种通过障壁阵列替代目前的集成成像双视3D显示装置中需采用的偏振光栅，从而使集成成像双视3D显示的应用范围更广的基于障壁阵列的集成成像双视3D显示装置。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
一种基于障壁阵列的集成成像双视3D显示装置，包括:用于显示微图像阵列的显示屏和针孔阵列；
所述微图像阵列包括第一子微图像阵列和第二子微图像阵列，所述第一子微图像阵列由多个尺寸相同的第一子图像元组成，第二子微图像阵列由多个尺寸相同的第二子图像元组成；
所述微图像阵列的水平和垂直中轴线与针孔阵列的水平和垂直中轴线都分别对应对齐；
以及障壁阵列，所述障壁阵列垂直于所述显示屏和针孔阵列，所述障壁阵列中的障壁与针孔阵列中的针孔对应对齐；
所述障壁不透明，用于将对应的针孔分成两个部分，第一子图像元和第二子图像元透过各自对应的部分针孔分别向集成成像图像显示设备的两侧呈现第一视区和第二视区，在第一视区和第二视区内分别观看到第一 3D场景和第二 3D场景，从而实现集成成像双视3D
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[0007]优选的，所述显示屏为液晶显示屏、等离子显示屏或有机电致发光显示屏。
[0008]优选的，所述障壁阵列中障壁的数目等于针孔阵列中针孔的数目。
[0009]优选的，所述障壁阵列中障壁的长度等于显示屏与针孔阵列的间距。
[0010]优选的，所述障壁阵列中障壁的宽度小于针孔阵列中针孔的孔径宽度。
[0011]一种基于障壁阵列的集成成像双视3D显示方法，包括:
I:确定用于微图像阵列的显示屏与针孔阵列的间距、针孔阵列中针孔的节距和孔径宽度、微图像阵列中组成第一子微图像阵列的第一子图像元数目、微图像阵列中组成第二子微图像阵列的第二子图像元的数目，以及所述第一子图像元和第二子图像元的节距；同时，使所述微图像阵列的水平和垂直中轴线与针孔阵列的水平和垂直中轴线都分别对应对齐；
II:确定障壁阵列中的不透明的障壁的长度和宽度；
设置所述障壁阵列，使所述障壁阵列垂直于显示屏和针孔阵列，且障壁阵列中的障壁与针孔阵列中的针孔对应对齐，所述障壁将对应的针孔分成两个部分；
III:第一子图像元和第二子图像元透过各自对应的部分针孔分别向集成成像图像显示设备的两侧呈现第一视区和第二视区，在第一视区和第二视区内分别观看到第一 3D场景和第二 3D场景，从而实现集成成像双视3D显示。
[0012]优选的，所述显示屏与针孔阵列的间距是4mm，所述针孔阵列中针孔的节距和孔径宽度分别为5_和1_，第一子微图像阵列由48X27个第一子图像元组成，第二子微图像阵列由48X27个子第二图像元组成，第一子图像元和第二子图像元的节距均为5mm。
[0013]优选的，所述障壁阵列中的障壁的长度是4mm，宽度是0.5mm。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果:通过障壁阵列替代目前的集成成像双视3D显示装置中需采用的偏振光栅，从而使集成成像双视3D显示的应用范围受更广。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的基于障壁阵列的集成成像双视3D显示装置的结构图和视区分布图。
[0016]图2为观看者在本发明实例装置左视区拍摄得到的3D图像。
[0017]图3为观看者在本发明实例装置右视区拍摄得到的3D图像。
[0018]图中标记:1-显示屏，2-针孔阵列，3-障壁阵列，4-微图像阵列，5-第一子微图像阵列，6-第二子微图像阵列，7-第一视区，8-第二视区，9-第一 3D场景，10-第二 3D场景。
【具体实施方式】
[0019]下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0020]实施例1 一种基于障壁阵列的集成成像双视3D显示装置，包括显示微图像阵列4的显示屏1，障壁阵列3和针孔阵列2，所述显示屏1的水平和垂直中轴线与针孔阵列2的水平和垂直中轴线都分别对应对齐，障壁阵列3垂直于显示屏1和针孔阵列2，且障壁阵列3中的障壁与针孔阵列2中的针孔对应对齐。
[0021]其中，所述显示屏1可以为液晶显示屏、等离子显示屏或有机电致发光显示屏。所述障壁阵列3中障壁的数目等于针孔阵列2中针孔的数目。所述障壁阵列3中障壁的长度等于显示屏1与针孔阵列2的间距均为4mm，所述障壁阵列3中障壁的宽度为0.5mm小于针孔阵列2中针孔的孔径宽度1mm，所述针孔阵列2