图像元形成的串扰区域，由于串扰区域的存在，从而减小 了水平观看视角，具体的，在观看距离1处，传统的基于针孔阵列的集成成像3D显示装置的 水平观看视角Θ为：
[0023]
[0024] 其中，w为针孔的水平孔径宽度，p为图像元的水平宽度，g为2D显示屏与针孔阵 列的距离，m为微图像阵列水平方向上图像元的数目。
[0025] 本实用新型提出了一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，包括用于 显示微图像阵列的2D显示屏1、针孔阵列2、第一偏振光栅8、第二偏振光栅9,所述第一偏 振光栅8与2D显示屏7贴合，第二偏振光栅9与针孔阵列2贴合；
[0026] 所述第一偏振光栅8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，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；第一偏振 光栅8中栅线单元的数目与微图像阵列1水平方向上图像元3的数目相等，第一偏振光栅 8中栅线单元的水平宽度与微图像阵列1中图像元3的水平宽度相等；
[0027] 所述第二偏振光栅9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，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；第二偏振 光栅9中栅线单元的数目与针孔阵列2水平方向上针孔的数目相等，第二偏振光栅9中栅 线单元的水平宽度与针孔阵列2中针孔的水平宽度相等。
[0028] 综上，每一个图像元3对应的第一偏振光栅8中栅线单元的偏振方向与该图像元3 对应的针孔对应的第二偏振光栅9中栅线单元的偏振方向相同，第一偏振光栅8使得通过 它的光变为具有不同偏振方向的偏振光，而第二偏振光栅9对偏振光具有调制作用，使得 微图像阵列1中每个图像元3透过该图像元3对应的针孔重建出正常3D图像，且水平方向 上与该图像元3相邻的图像元发出的光线不能透过该针孔，从而消除了水平方向上相邻图 像元之间的串扰。
[0029] 具体的，在观看距离1处，本实用新型所述的集成成像3D显示装置的水平观看视 角Θ为.
[0030]
[0031] 其中，w为针孔的水平孔径宽度，p为图像元3的水平宽度，g为2D显示屏7与针 孔阵列2的距离，m为微图像阵列1水平方向上图像元3的数目。
[0032] 实际应用时，微图像阵列1与针孔阵列2均包含30X20个单元，其中，水平方向上 30个单元，垂直方向上20个单元，2D显示屏7与针孔阵列2的间距为g= 5mm，图像元3的 水平宽度为P= 5mm，针孔的水平孔径宽度为w= 1mm。在观看距离1 = 500mm处，根据式
得到本实用新型所述的集成成像3D显示装置的水平观看视 角为49° ;而基于上述参数的传统的集成成像3D显示装置的水平观看视角为29°。
[0033] 综上，本实用新型所述的集成成像3D显示装置实现了宽视角集成成像3D显示。
[0034] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，包括用于显示微图像阵列的2D 显示屏、针孔阵列、第一偏振光栅、第二偏振光栅，所述第一偏振光栅与2D显示屏贴合，第 二偏振光栅与针孔阵列贴合；其特征在于， 所述第一偏振光栅由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上排列组成，每个栅线单 元只具有一种偏振方向，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；第一偏振光栅中栅线 单元的数目与微图像阵列水平方向上图像元的数目相等，第一偏振光栅中栅线单元的水平 宽度与微图像阵列中图像元的水平宽度相等； 所述第二偏振光栅由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上排列组成，每个栅线单 元只具有一种偏振方向，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；第二偏振光栅中栅线 单元的数目与针孔阵列水平方向上针孔的数目相等，第二偏振光栅中栅线单元的水平宽度 与针孔阵列中针孔的水平宽度相等。2. 根据权利要求1所述的一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，其特征在 于，每一个图像元对应的第一偏振光栅中栅线单元的偏振方向与该图像元对应的针孔对应 的第二偏振光栅中栅线单元的偏振方向相同，第一偏振光栅使得通过它的光变为具有不同 偏振方向的偏振光，第二偏振光栅对偏振光具有调制作用，使得微图像阵列中每个图像元 透过该图像元对应的针孔重建出正常3D图像，且水平方向上与该图像元相邻的图像元发 出的光线不能透过该针孔，从而消除了水平方向上相邻图像元之间的串扰。3. 根据权利要求2所述的一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，其特征在 于，在观看距离1处，所述3D显示装置的水平观看视角0为：其中，W为针孔的水平孔径宽度，P为图像元的水平宽度，g为2D显示屏与针孔阵列的 距离，m为微图像阵列水平方向上图像元的数目。4. 根据权利要求3所述的一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，其特征在 于，所述微图像阵列与针孔阵列均包含30X20个单元，其中，水平方向上30个单元，垂直方 向上20个单元，2D显示屏与针孔阵列的间距为g= 5mm，图像元的水平宽度为P= 5mm，针 孔的水平孔径宽度为W= 1mm，观看距离1 = 500mm，水平观看视角0为49°。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于偏振光栅的宽视角集成成像3D显示装置，在其中一个图像元发出的光线通过它对应的针孔形成了正常3D图像的同时，水平方向上相邻的图像元发出的光线不能透过该针孔，从而消除了水平方向上相邻图像元之间的串扰，实现了宽视角集成成像3D显示。
【IPC分类】G02B27/22, G02B27/26, H04N13/04
【公开号】CN205067880
【申请号】CN201520863057
【发明人】吴非, 吕晶晶, 任昭绪, 樊为
【申请人】成都工业学院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月30日