高分辨率双视3D显示装置及方法与流程

文档序号：18461443发布日期：2019-08-17 02:04阅读：155来源：国知局

本发明涉及3d显示，更具体地说，本发明涉及高分辨率双视3d显示装置及方法。

背景技术：

集成成像双视3d显示是双视显示技术和集成成像3d显示技术的融合。它可以使得观看者在不同的观看方向上看到不同的3d画面。但是，现有的集成成像双视3d显示存在3d分辨率不足的瓶颈问题，严重影响了观看者的体验。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供高分辨率双视3d显示装置及方法，基于该显示方法的显示装置可以在视区内提供高分辨率的两个3d图像。

本发明提出了高分辨率双视3d显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏i，显示屏ii，针孔偏振片i，针孔偏振片ii，偏振眼镜i和偏振眼镜ii；显示屏i、显示屏ii、针孔偏振片i、针孔偏振片ii平行放置，且对应对齐；针孔偏振片i与显示屏i贴合，针孔偏振片ii与显示屏ii贴合；针孔偏振片i位于显示屏i与针孔偏振片ii之间，针孔偏振片ii位于针孔偏振片i与显示屏ii之间；针孔偏振片i带有多组针孔阵列i，针孔偏振片ii带有多组针孔阵列ii，如附图2和附图3所示；针孔偏振片i与针孔偏振片ii的偏振方向正交；偏振眼镜i与针孔偏振片i的偏振方向相同，偏振眼镜ii与针孔偏振片ii的偏振方向相同；显示屏i用于显示复合微图像阵列i，复合微图像阵列i包括微图像阵列i和多组针孔阵列iii，显示屏ii用于显示复合微图像阵列ii，复合微图像阵列ii包括微图像阵列ii和多组针孔阵列iv，如附图4和附图5所示；如附图6所示，微图像阵列i分别通过多组针孔阵列ii和多组针孔阵列iv重建出多个3d图像i，在观看区域合并成一个高分辨率3d图像i，且只能通过偏振眼镜i看到，通过多组针孔阵列i和多组针孔阵列iii的光线分别照明微图像阵列ii重建出多个3d图像ii，在观看区域合并成一个高分辨率3d图像ii，且只能通过偏振眼镜ii看到。

优选的，针孔阵列i、针孔阵列ii、针孔阵列iii和针孔阵列iv的组数均相同。

优选的，每组针孔阵列iii均与对应的针孔阵列i对应对齐，每组针孔阵列iv均与对应的针孔阵列ii对应对齐；与复合微图像阵列i中每个图像元i对应的多个针孔ii以该图像元i的中心为中心对称；与复合微图像阵列ii中每个图像元ii对应的多个针孔i以该图像元ii的中心为中心对称。

优选的，微图像阵列i中的图像元i数目、每组针孔阵列ii中的针孔数目、每组针孔阵列iv中的针孔数目均相同；微图像阵列ii中的图像元ii数目、每组针孔阵列i中的针孔数目、每组针孔阵列iii中的针孔数目均相同。

优选的，相邻针孔阵列i的间距均相同；相邻针孔阵列ii的间距均相同；相邻针孔阵列iii的间距均相同；相邻针孔阵列iv的间距均相同。

优选的，微图像阵列i、微图像阵列ii、针孔阵列i、针孔阵列ii、针孔阵列iii和针孔阵列iv的节距均相同；针孔阵列i、针孔阵列ii、针孔阵列iii和针孔阵列iv的水平孔径宽度均相同；针孔阵列i、针孔阵列ii、针孔阵列iii和针孔阵列iv的垂直孔径宽度均相同。

优选的，针孔偏振片i中垂直方向上针孔的数目大于水平方向上针孔的数目；针孔偏振片ii中垂直方向上针孔的数目大于水平方向上针孔的数目；复合微图像阵列i中垂直方向上针孔的数目大于水平方向上针孔的数目；复合微图像阵列ii中垂直方向上针孔的数目大于水平方向上针孔的数目；针孔阵列i、针孔阵列ii、针孔阵列iii和针孔阵列iv中针孔的水平孔径宽度大于针孔的垂直孔径宽度。

优选的，针孔偏振片i和针孔偏振片ii的厚度相同；针孔偏振片i与显示屏ii的间距等于显示屏i与针孔偏振片ii的间距；针孔偏振片i与显示屏ii的间距间距g计算如下：

（1）

其中，p是针孔阵列i中针孔的节距，v是针孔阵列i中针孔的垂直孔径宽度，t是针孔偏振片i的厚度，z是针孔阵列i的组数，a是针孔偏振片i中相邻针孔阵列i的垂直间距。

优选的，3d图像i的分辨率r1和3d图像ii的分辨率r2分别为

（2）

（3）

其中，p是针孔阵列i中针孔的节距，m1是微图像阵列i水平方向上图像元i的数目，n1是微图像阵列i垂直方向上图像元i的数目，m2是微图像阵列ii水平方向上图像元ii的数目，n2是微图像阵列ii垂直方向上图像元ii的数目，v是针孔阵列i中针孔的垂直孔径宽度，z是针孔阵列i的组数，a是针孔偏振片i中相邻针孔阵列i的垂直间距。

高分辨率双视3d显示方法，包括：

针孔偏振片i带有多组针孔阵列i，针孔偏振片ii带有多组针孔阵列ii；针孔偏振片i与针孔偏振片ii的偏振方向正交；

偏振眼镜i与针孔偏振片i的偏振方向相同，偏振眼镜ii与针孔偏振片ii的偏振方向相同；

复合微图像阵列i包括微图像阵列i和多组针孔阵列iii；复合微图像阵列ii包括微图像阵列ii和多组针孔阵列iv；

将针孔偏振片i中的多组针孔阵列i、针孔偏振片ii中的多组针孔阵列ii和复合微图像阵列ii中的多组针孔阵列iv用做透光针孔阵列；

将复合微图像阵列i中的多组针孔阵列iii用做点光源阵列；

微图像阵列i中每个图像元i对应多个针孔ii和多个针孔iv，每个图像元i中有像素通过针孔ii和针孔iv成像多次；微图像阵列i分别通过多组针孔阵列ii和多组针孔阵列iv重建出多个3d图像i，在观看区域合并成一个高分辨率3d图像i，且只能通过偏振眼镜i看到；

微图像阵列ii中每个图像元ii对应多个针孔i和多个针孔iii，每个图像元ii中有像素被通过针孔i和针孔iii的光线照明成像多次；通过多组针孔阵列i和多组针孔阵列iii的光线分别照明微图像阵列ii重建出多个3d图像ii，在观看区域合并成一个高分辨率3d图像ii，且只能通过偏振眼镜ii看到。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图

附图2为本发明的针孔偏振片i的示意图

附图3为本发明的针孔偏振片ii的示意图

附图4为本发明的复合微图像阵列i的示意图

附图5为本发明的复合微图像阵列ii的示意图

附图6为本发明的原理和参数示意图

上述附图中的图示标号为：

1.显示屏i，2.显示屏ii，3.针孔偏振片i，4.针孔偏振片ii，5.偏振眼镜i，6.偏振眼镜ii，7.针孔阵列i，8.针孔阵列ii，9.针孔阵列iii，10.针孔阵列iv，11.微图像阵列i，12.微图像阵列ii，13.图像元i，14.图像元ii。

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

下面详细说明本发明的高分辨率双视3d显示装置及方法的一个典型实施例，对本发明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发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。