[发明专利]基于偏振片和偏振眼镜的集成成像双视3D显示装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及双视3D显示，特别涉及一种基于偏振片和偏振眼镜的集成成像双视3D显示装置及系统。

背景技术

双视显示是近年来出现的一种新型显示，它的原理是通过在一个2D显示屏上同时显示两个不同的画面，在不同观看方向上的观看者只能看到其中一个画面，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。现有的双视显示通过视差光栅或柱透镜等分光元件将两个画面分开，或者让观看者佩戴不同的滤镜，来达到在某一观看方向上只显示一个画面的效果。但是，现有的双视显示存在一个明显的缺点：结构过于复杂，使得加工难度较大。如公开日期为2014.05.28，公开号为CN103823308A的中国专利，其公开了一种基于偏振光栅的集成成像双视3D显示装置，该发明的技术方案中的采用了2块偏振光栅，且由于一块偏振光栅由很多个子偏振片依次排列组成，且结构复杂，难以制作，因而使得该发明的所公开的集成成像双视3D显示装置具有整体结构复杂、加工难度较大的问题。

因而，目前急需一种既能够显示全视差和全真色彩的立体图像，同时又具有较简单的结构，使得加工难度降低的集成成像双视3D显示装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的双视显示装置结构复杂、加工难度大的问题，一种既能够显示全视差和全真色彩的立体图像，同时又具有较简单的结构，使得加工难度降低的集成成像双视3D显示装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于偏振片的集成成像双视3D显示装置，

包括：用于显示微图像阵列的2D显示屏，以及微透镜阵列和偏振片，所述微透镜阵列和偏振片紧密贴合后平行设置在所述2D显示屏的一侧，所述2D显示屏、微透镜阵列和偏振片的水平中轴线及垂直中轴线均相互对齐；

所述微图像阵列包括左右对称的第一子微图像阵列和第二子微图像阵列；

所述微透镜阵列由多个相同尺寸的透镜元组成；

所述偏振片由第一子偏振片和第二子偏振片组成，所述第一子偏振片和第二子偏振片的尺寸相同且偏振方向正交；

所述第一子微图像阵列中的各图像元依次透过对应的透镜元及第一子偏振片后重建第一3D场景；所述第二子微图像阵列中的各图像元依次透过对应的透镜元及第二子偏振片后重建第二3D场景。

具体的，根据本发明实施例，位于所述微透镜阵列垂直中轴线上的一列透镜元的左半部分和右半部分分别与位于所述微图像阵列垂直中轴线两侧并与所述微图像阵列垂直中轴线相邻的2列图像元相对应，其余图像元和透镜元的对应关系与常规集成成像相同；

上述方案中，通过在集成成像双视3D显示装置中仅仅使用一个由2个子偏振片构成的偏振片，取代现有的集成成像双视3D显示装置中需要使用2个偏振光栅的方案，并且同样可以实现集成成像双视3D显示的功能，进一步的，通过这种结构还使得本发明的集成成像双视3D显示装置结构更加简单、加工也变得方便。

根据本发明的实施例，所述图像元的水平宽度大于所述透镜元的水平宽度。

根据本发明的实施例，所述微透镜阵列和所述偏振片尺寸相同，使得通过微透镜阵列成像的光线均为偏振光，同时易于实现微透镜阵列与偏振片的对准和装配。

根据本发明的实施例，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，可以使本发明得到广泛的应用。

一种基于偏振片和偏振眼镜的集成成像双视3D显示系统，包括如上所述的基于偏振片和偏振眼镜的集成成像双视3D显示装置以及偏振眼镜，所述偏振眼镜与第一子偏振片或第一子偏振片的偏振方向相同。

根据本发明实施例，所述偏振眼镜包括第一偏振眼镜和第二偏振眼镜，所述第一偏振眼镜与所述第一子偏振片的偏振方向相同，用于消除第二子微图像阵列中的图像元在第一3D场景内重建的串扰图像，所述第二偏振眼镜与所述第二子偏振片的偏振方向相同，用于消除第一子微图像阵列中的图像元在第二3D场景内重建的串扰图像；通过在第一3D场景和第二3D场景内分别佩戴第一偏振眼镜和第二偏振眼镜，从而使观看者分别观看到第一3D场景和第二3D场景的正常3D画面。

与现有技术相比，本发明的有益效果：