一种基于复合针孔阵列的集成成像双视3d显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及双视3D显示，特别涉及一种基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示系统，包括显示微图像阵列的2D显示屏，偏振光栅和复合针孔阵列；所述2D显示屏和所述偏振光栅紧密贴合；所述2D显示屏，所述偏振光栅和所述复合针孔阵列依次排列，三者的水平中轴线和垂直中轴线都分别对应对齐。通过采用本发明提供的基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示系统，不产生摩尔条纹，降低了器件的厚度，显著降低了集成成像双视3D显示技术的生产成本，为此类技术的广泛推广应用提供了便利。
【专利说明】
一种基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示系统
技术领域
[0001] 本发明涉及双视3D显示，特别涉及一种基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示 系统。
【背景技术】
[0002] 集成成像双视3D显示是近年来出现的一种无需任何助视设备的真3D显示，它的原 理是在一个2D显示屏上同时显示两个不同的子微图像阵列，通过微透镜阵列将两个子微图 像阵列向两个不同的方向成像，在不同观看方向上的观看者只能看到其中一个3D图像，从 而实现在一个2D显示屏上同时满足多个观看者的不同需求。
[0003] 现有的集成成像双视3D多基于微透镜阵列，通过微透镜阵列重建出原3D场景的立 体图像。但微透镜的制造成本和制造工艺均较高，这些因素造成基于微透镜阵列的集成成 像双视3D显示技术难于推广应用。与基于微透镜阵列的集成成像双视3D显示相比，基于复 合针孔阵列的集成成像双视3D显示具有更薄的器件厚度，更低的制造成本和更为广泛的推 广前景。
【发明内容】
[0004] 为了实现降低集成成像双视3D显示技术成本，广泛推广此类技术投入应用的发明 目的，本发明提供了以下技术方案：
[0005] -种基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示系统，包括显示微图像阵列的2D显 示屏，偏振光栅和复合针孔阵列；
[0006] 所述2D显示屏和所述偏振光栅紧密贴合；
[0007]所述2D显示屏，所述偏振光栅和所述复合针孔阵列依次排列，三者的水平中轴线 和垂直中轴线都分别对应对齐。
[0008] 进一步的，所述2D显示屏为液晶2D显示屏、等离子2D显示屏或有机电致发光2D显 示屏。
[0009] 进一步的，所述偏振光栅由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上紧密排列而 成，每个栅线单元只具有一种偏振方向。
[0010] 进一步的，位于所述偏振光栅左半部分的任意相邻两个所述栅线单元的偏振方向 正交，位于所述偏振光栅右半部分的任意相邻两个栅线单元的偏振方向正交。
[0011] 进一步的，位于所述偏振光栅中间位置的两个所述栅线单元的偏振方向相同或正 交。
[0012] 进一步的，所述复合针孔阵列包括黑色遮光材料、透光孔和一系列偏振针孔。
[0013] 进一步的，所述透光孔位于所述复合针孔阵列的垂直中轴线。
[0014] 进一步的，任意一列的所述偏振针孔的偏振方向相同，水平方向上任意相邻的两 个偏振针孔的偏振方向正交。
[0015] 进一步的，最佳观看距离1满足公式：
[0017] 其中，P为所述微图像阵列中的图像元的节距，d为所述复合针孔阵列中针孔的节 距，g为所述复合阵列与所述2D显示屏的间距。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果:通过采用本发明提供的基于复合针孔阵列 的集成成像双视3D显示系统，不产生摩尔条纹，降低了器件的厚度，显著降低了集成成像双 视3D显示技术的生产成本，为此类技术的广泛推广应用提供了便利。
【附图说明】：
[0019] 图1为本发明的基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示系统的结构图；
[0020] 图2为本发明的偏振光栅的结构图；
[0021] 图3为本发明的微图像阵列的结构图；
[0022]图4为本发明的复合针孔阵列的结构图；
[0023]图5为本发明的基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示系统的视区分布图。 [0024]图中标记：100-微图像阵列，200-2D显示屏，300-偏振光栅，400-复合针孔阵列， 500-3D场景I，600-3D场景II，101_子微图像阵列1，102_子微图像阵列II，401_黑色遮光区 域，402-透光孔，403-偏振针孔。
[0025]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】
[0026]下面结合实施例及【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。
[0027] 实施例1
[0028]本发明提出基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示系统。如图1所示，该系统包 括显示微图像阵列的2D显示屏200,偏振光栅300和复合针孔阵列400。
[0029] 所述2D显示屏200和所述偏振光栅300紧密贴合；
[0030] 所述2D显示屏200,所述偏振光栅300和所述复合针孔阵列400依次排列，三者的水 平中轴线和垂直中轴线都分别对应对齐。
[0031]如图2所示，所述偏振光栅300由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上紧密排 列组成，每个栅线单元只具有一种偏振方向，位于偏振光栅300左半部分的任意相邻的两个 栅线单元的偏振方向正交，位于偏振光栅300右半部分的任意相邻的两个栅线单元的偏振 方向正交。
[0032]如附图3所示，所述微图像阵列100由子微图像阵列1101和子微图像阵列II102组 成，通过3D场景I获取的子微图像阵列1101位于微图像阵列100的左半部分，而通过3D场景 II获取的子微图像阵列II102位于微图像阵列100的右半部分。子微图像阵列1101和子微图 像阵列II102分别由一系列相同尺寸的图像元组成。
[0033]如附图4所示，复合针孔阵列由黑色遮光材料401、透光孔402和一系列偏振针孔 403组成。所述透光孔402位于所述复合针孔阵列400的垂直中轴线上。在复合针孔阵列400 中，位于任意一列的偏振针孔403的偏振方向相同，水平方向上任意相邻的两个偏振针孔 403的偏振方向正交。复合针孔阵列400中的黑色遮光材料401用于遮挡光线，透光孔402用 于透过光线，偏振针孔403用于透过与其偏振方向相同的光线。
[0034]如附图5所示，子微图像阵列1101中的图像元只能通过复合针孔阵列400中与其对 应的针孔，而不能通过与其对应针孔相邻的针孔，因此子微图像阵列1101中的图像元在本 系统的右边重建出正常3D场景1500;子微图像阵列II102中的图像元也只能通过复合针孔 阵列400中与其对应的针孔，而不能通过与其对应针孔相邻的针孔，因此子微图像阵列 II102中的图像元在本装置的左边重建出正常3D场景11600,从而实现了集成成像双视3D显 不。
[0035]最佳观看距离1满足公式：
[0037]其中，p为所述微图像阵列中的图像元的节距，d为所述复合针孔阵列中针孔的节 距，g为所述复合阵列与所述2D显示屏的间距。
[0038]具体的，微图像阵列100中图像元的节距为p = 5mm;复合针孔阵列400与2D显示屏 200的间距g = 5mm，在最佳观看距离1处，根据公式：
[0040]计算得本系统每个3D视区的水平观看视角0 = 45°。
【主权项】
1. 一种基于复合针孔阵列的集成成像双视3D显示系统，其特征在于，包括显示微图像 阵列的2D显示屏，偏振光栅和复合针孔阵列； 所述2D显示屏和所述偏振光栅紧密贴合； 所述2D显示屏，所述偏振光栅和所述复合针孔阵列依次排列，三者的水平中轴线和垂 直中轴线都分别对应对齐。2. 根据权利要求1所述的双视3D显示系统，其特征在于，所述2D显示屏为液晶2D显示 屏、等离子2D显示屏或有机电致发光2D显示屏。3. 根据权利要求1所述的双视3D显示系统，其特征在于，所述偏振光栅由一系列相同尺 寸的栅线单元在水平方向上紧密排列而成，每个栅线单元只具有一种偏振方向。4. 根据权利要求3所述的双视3D显示系统，其特征在于，位于所述偏振光栅左半部分的 任意相邻两个所述栅线单元的偏振方向正交，位于所述偏振光栅右半部分的任意相邻两个 栅线单元的偏振方向正交。5. 根据权利要求3所述的双视3D显示系统，其特征在于，位于所述偏振光栅中间位置的 两个所述栅线单元的偏振方向相同或正交。6. 根据权利要求1所述的双视3D显示系统，其特征在于，所述复合针孔阵列包括黑色遮 光材料、透光孔和一系列偏振针孔。7. 根据权利要求6所述的双视3D显示系统，其特征在于，所述透光孔位于所述复合针孔 阵列的垂直中轴线。8. 根据权利要求6所述的双视3D显示系统，其特征在于，任意一列的所述偏振针孔的偏 振方向相同，水平方向上任意相邻的两个偏振针孔的偏振方向正交。9. 根据权利要求1所述的双视3D显示系统，其特征在于，最佳观看距离1满足公式：其中，P为所述微图像阵列中的图像元的节距，d为所述复合针孔阵列中针孔的节距，g 为所述复合阵列与所述2D显示屏的间距。
【文档编号】G02B27/26GK105929551SQ201610430281
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】吴非, 樊为
【申请人】成都工业学院