一种一维集成成像3D显示装置的制作方法

本实用新型涉及集成成像3D显示技术，更具体地说，本实用新型涉及一种一维集成成像3D显示技术。

背景技术：

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2D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。

但是，集成成像3D显示装置也存在一些缺点与不足，例如：观看视角窄和分辨率低等问题。通过采用狭缝光栅来取代二维集成成像3D显示中的针孔阵列或者微透镜阵列，一维集成成像3D显示可以增加3D图像的垂直或水平分辨率。此外，基于狭缝光栅的一维集成成像3D显示装置具有成本低、重量小、器件厚度薄和节距不受制作工艺限制等优点。但是，目前的基于狭缝光栅的一维集成成像3D显示装置仍然存在光学效率和观看视角相互制约的缺点，从而限制了它的实际应用。

如附图1所示，在观看距离l处，传统的基于狭缝光栅的一维集成成像3D显示装置的光学效率和观看视角θ为：

其中，w为狭缝的孔径宽度，p为单个图像元和单个狭缝的节距，g为2D显示屏与狭缝光栅的距离，m为微图像阵列中图像元的数目。因此，在传统的基于狭缝光栅的一维集成成像3D显示装置中，光学效率与狭缝的孔径宽度成正比，观看视角与狭缝的孔径宽度成反比。即，在传统的基于狭缝光栅的一维集成成像3D显示装置中，可以通过减小狭缝的孔径宽度来增大观看视角，但是会减小光学效率；反之亦然。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种一维集成成像3D显示装置，如附图2所示，该装置包括2D显示屏、障壁阵列、狭缝光栅。2D显示屏用于显示微图像阵列。障壁阵列垂直放置在2D显示屏与狭缝光栅之间，且障壁阵列中的障壁与微图像阵列中的图像元相间排列。其特征在于，障壁阵列使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的狭缝成像，从而使得每个图像元的成像区域与狭缝的孔径宽度成正比，从而使得一维集成成像3D显示装置的观看视角与孔径宽度成正比。本实用新型所述的一维集成成像3D显示装置的光学效率和观看视角计算如下：

其中，w为狭缝的孔径宽度，p为单个图像元和单个狭缝的节距，g为2D显示屏与狭缝光栅的距离，m为微图像阵列中图像元的数目。因此，在本实用新型的一维集成成像3D显示装置中，光学效率和观看视角均与狭缝的孔径宽度成正比。即，在本实用新型的一维集成成像3D显示装置中，可以通过增大狭缝的孔径宽度来同时增大观看视角和光学效率。

附图说明

附图1为传统的基于狭缝光栅的一维集成成像3D显示装置的观看视角示意图

附图2为本实用新型提出的一维集成成像3D显示装置的结构和原理图

上述附图中的图示标号为：

1. 2D显示屏，2.狭缝光栅，3.障壁阵列。

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

下面详细说明利用本实用新型一种一维集成成像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。

本实用新型提出了一种一维集成成像3D显示装置，如附图2所示，该装置包括2D显示屏、障壁阵列、狭缝光栅。2D显示屏用于显示微图像阵列。障壁阵列垂直放置在2D显示屏与狭缝光栅之间，且障壁阵列中的障壁与微图像阵列中的图像元相间排列。其特征在于，障壁阵列使得每个图像元发出的光线只能通过其对应的狭缝成像，从而使得每个图像元的成像区域与狭缝的孔径宽度成正比，从而使得一维集成成像3D显示装置的观看视角与孔径宽度成正比。

某微图像阵列和狭缝光栅均包含21个单元，单个图像元和狭缝的节距为p＝5mm，微图像阵列与狭缝光栅的间距为g＝5mm，观看距离为l＝500mm，狭缝的孔径宽度为w＝1mm。

根据公式和可以求得本实用新型的一维集成成像3D显示装置的光学效率和观看视角为20％和54°；而根据公式和可以求得基于上述参数的传统一维集成成像3D显示装置的光学效率和观看视角为20％和34°。