[发明专利]一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置

权利要求书

1.一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置，其特征是，该显示装置依次包括：高亮度LED背光屏、光场底图、透光介质、针孔阵列，其中核心部分为光场底图和针孔阵列，各部件依次按上述顺序紧密排列，高亮度LED背光屏提供充足的亮度使透过针孔阵列的光线数增加，光场底图提供显示内容，透光介质改善光路和显示效果，针孔阵列分割视角并产生三维显示效果；所述的光场底图，由M×N个子图像组成，每个子图像的分辨率w×h表征了可观察方向和视角的数量；所述的光场底图，图像由多相机阵列采集后，并经过光场转换的图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置，其特征是，所述的高亮度LED背光屏，为了提高透过针孔阵列的光束数量，即提高观察图像的亮度。

3.根据权利要求1所述的一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置，其特征是，所述的透光介质，改进光线的光路并完好的将光线传播到针孔阵列上。

4.根据权利要求1所述的一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置，其特征是，所述的透光介质，根据其厚度的不同，可以改变观察视角的范围。

5.根据权利要求1所述的一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置，其特征是，所述的针孔阵列，由M×N个微小的孔组成，每个孔可以透过的光线数量非常少。

6.根据权利要求1所述的一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置，其特征是，所述的针孔阵列，为了提高观察图像的色饱和度和对比度，针孔以外的部分均为黑色。

7.根据权利要求1所述的一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置，其特征是，高亮度LED背光屏和光场底图部分结合在一起，使用高分辨率显示器显示光场底图，为了使光场底图、透光介质和针孔阵列紧密排列，将光场底图和针孔阵列打印在透光介质两面。

8.根据权利要求1所述的一种基于针孔阵列的连续视差、广视角的三维光场显示装置，其特征是，令图像和针孔阵列的中心为坐标原点，图像和针孔阵列的距离为g，每个针孔之间的距离为d，人眼到针孔阵列的距离为L，第n个子图像中心到坐标原点的距离为D_n，每个子图像的宽度为2p，最大视角的一半为θ，则D_n、g、d、L、p、θ之间的关系满足下式：2θ＝2arctan(p/g)

D_n＝nd(L+g)/L。