基于渐变节距狭缝光栅的宽视角3D显示装置的制作方法

本实用新型涉及3d显示，更具体地说，本实用新型涉及基于渐变节距狭缝光栅的宽视角3d显示装置。

背景技术：

与其他3d显示相比，如眼镜式助视3d显示、头盔式助视3d显示、光栅3d显示、体3d显示和全息3d显示等，集成成像3d显示具有连续视点、适合多人观看、无需助视设备和相干光源、结构简单和成本低廉等优点。一维集成成像3d显示采用狭缝光栅代替针孔阵列，可以呈现具有高垂直分辨率的3d图像。然而，传统的一维集成成像3d显示的观看视角与狭缝的数目成反比。现有的渐变节距狭缝光栅技术可以通过改变狭缝的节距增大视角。但是，现有的渐变节距狭缝光栅技术存在技术缺陷：现有的渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目必须是奇数，此时才可以保证节距最小的狭缝是唯一的，才可以得到与狭缝数目无关的观看视角计算公式。因此，对应的图像元阵列中图像元的数目必须是奇数。

技术实现要素：

本实用新型提出基于渐变节距狭缝光栅的宽视角3d显示装置，如附图1和2所示，其特征在于，包括背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏；显示屏用于显示渐变节距图像元阵列；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏平行放置；渐变节距狭缝光栅位于背光源与显示屏之间；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏均对应对齐；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏的水平宽度均相同，背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏的垂直宽度均相同；渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目为偶数，渐变节距狭缝光栅中第i列狭缝的节距pi由下式计算得到

（1）

其中，p是位于渐变节距狭缝光栅中间位置的狭缝的节距，m是渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变节距狭缝光栅的间距，i是小于或等于m的正整数；渐变节距图像元阵列中图像元的节距与其对应狭缝的节距相同；一维集成成像3d显示的观看视角θ由下式计算得到：

（2）

其中，w是狭缝的孔径宽度。

优选的，渐变节距狭缝光栅与背光源紧密贴合。

附图说明

附图1为本实用新型的结构和参数示意图

附图2为本实用新型的渐变节距狭缝光栅示意图

附图3为本实用新型的图像元阵列示意图

上述附图中的图示标号为：

1.背光源，2.渐变节距狭缝光栅，3.显示屏。

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实用新型内容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。

本实用新型提出基于渐变节距狭缝光栅的宽视角3d显示装置，如附图1和2所示，其特征在于，包括背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏；显示屏用于显示渐变节距图像元阵列；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏平行放置；渐变节距狭缝光栅位于背光源与显示屏之间；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏均对应对齐；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏的水平宽度均相同，背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏的垂直宽度均相同；渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目为偶数，渐变节距狭缝光栅中第i列狭缝的节距pi由下式计算得到

（1）

其中，p是位于渐变节距狭缝光栅中间位置的狭缝的节距，m是渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变节距狭缝光栅的间距，i是小于或等于m的正整数；渐变节距图像元阵列中图像元的节距与其对应狭缝的节距相同；一维集成成像3d显示的观看视角θ由下式计算得到：

（2）

其中，w是狭缝的孔径宽度。

优选的，渐变节距狭缝光栅与背光源紧密贴合。

位于渐变节距狭缝光栅中间位置的狭缝的节距为p=10mm，狭缝的孔径宽度为w=2，观看距离为l=200mm，显示屏与渐变节距狭缝光栅的间距为g=10mm，渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目为m=10。根据式（1）计算得到，第1~10列狭缝的节距分别为14.6mm、13.3mm、12.1mm、11mm、10mm、10mm、11mm、12.1mm、13.3mm、14.6mm；根据式（2）计算得到，本实用新型所述的一维集成成像3d显示的观看视角为43°。

技术特征：

1.基于渐变节距狭缝光栅的宽视角3d显示装置，其特征在于，包括背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏；显示屏用于显示渐变节距图像元阵列；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏平行放置；渐变节距狭缝光栅位于背光源与显示屏之间；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏均对应对齐；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏的水平宽度均相同，背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏的垂直宽度均相同；渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目为偶数，渐变节距狭缝光栅中第i列狭缝的节距pi由下式计算得到

其中，p是位于渐变节距狭缝光栅中间位置的狭缝的节距，m是渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变节距狭缝光栅的间距，i是小于或等于m的正整数；渐变节距图像元阵列中图像元的节距与其对应狭缝的节距相同；一维集成成像3d显示的观看视角θ由下式计算得到：

其中，w是狭缝的孔径宽度。

2.根据权利要求1所述的基于渐变节距狭缝光栅的宽视角3d显示装置，其特征在于，渐变节距狭缝光栅与背光源紧密贴合。

技术总结
本实用新型公开了基于渐变节距狭缝光栅的宽视角3D显示装置，包括背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏；显示屏用于显示渐变节距图像元阵列；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏平行放置；渐变节距狭缝光栅位于背光源与显示屏之间；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏均对应对齐；背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏的水平宽度均相同，背光源、渐变节距狭缝光栅和显示屏的垂直宽度均相同；渐变节距狭缝光栅中狭缝的数目为偶数；渐变节距图像元阵列中图像元的节距与其对应狭缝的节距相同。

技术研发人员：樊为;范钧;赵百川;高燕;曾丹;陶豪作;陈键;韩顺怡;聂子程;李芹涛
受保护的技术使用者：成都工业学院
技术研发日：2020.03.30
技术公布日：2020.09.08