[实用新型]一种基于针孔阵列的无串扰集成成像双视3D显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及双视3D显示，更具体地说，本实用新型涉及一种基于针孔阵列的无串扰集成成像双视3D显示装置。

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：显示画面为2D画面，无法实现3D显示。

集成成像3D显示是一种无需任何助视设备的真3D显示。集成成像3D显示装置利用了光路可逆原理，通过针孔阵列或者微透镜阵列将3D场景的立体信息记录到图像记录设备上，生成微图像阵列，然后把该微图像阵列显示于显示屏上，透过针孔阵列或者微透镜阵列重建出原3D场景的立体图像。该显示方式具有裸眼观看的特点，其记录和显示的过程相对简单，且能显示全视差和全真色彩的立体图像，是目前3D显示中的主要方式之一。

集成成像双视3D显示是以上两种显示技术的融合。它可以使得观看者无需佩戴助视设备即可在不同的观看方向上看到3D画面。但是，目前的基于针孔阵列的集成成像双视3D显示装置存在串扰，因此它的应用范围受到了限制。

发明内容

本实用新型提出一种基于针孔阵列的无串扰集成成像双视3D显示装置。如附图1所示，该装置包括显示微图像阵列的显示屏，障壁阵列和针孔阵列。障壁阵列位于显示屏与针孔阵列之间。显示屏的水平和垂直中轴线与针孔阵列的水平和垂直中轴线都分别对应对齐。针孔阵列包括多个尺寸相同的针孔。如附图2所示，微图像阵列包括子微图像阵列I和子微图像阵列II。通过3D场景I获取的子微图像阵列I位于微图像阵列的左半部分，而通过3D场景II获取的子微图像阵列II位于微图像阵列的右半部分。其特征在于，位于显示屏和针孔阵列的垂直中轴线的障壁垂直于显示屏和针孔阵列，障壁的一端位于微图像阵列的两个中心子图像元之间，且障壁的另一端位于针孔阵列的中心针孔的中心；障壁阵列中的其余障壁的一端位于两个相邻子图像元之间，且该障壁的另一端位于两个相邻子图像元对应的两个相邻针孔之间；子微图像阵列I和子微图像阵列II中的每个图像元只能透过对应的针孔分别向集成成像图像显示设备的右、左两个方向分别呈现视区I和视区II，且子微图像阵列I和子微图像阵列II中的每个图像元不能透过其他针孔成像，从而实现无串扰集成成像双视3D显示。

附图说明

附图1为本实用新型的结构图和视区分布图

附图2为本实用新型的子微图像阵列的排列示意图

附图3为观看者在本实用新型实例装置左视区拍摄得到的3D图像

附图4为观看者在本实用新型实例装置右视区拍摄得到的3D图像

上述附图中的图示标号为：

1微图像阵列，2显示屏，3针孔阵列，4障壁阵列，5子微图像阵列I，6子微图像阵列II，7视区I，8视区II，93D场景I，103D场景II。

具体实施方式

下面详细说明利用本实用新型一种基于针孔阵列的无串扰集成成像双视3D显示装置的一个典型实施例，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。

本实用新型提出一种基于针孔阵列的无串扰集成成像双视3D显示装置。如附图1所示，该装置包括显示微图像阵列的显示屏，障壁阵列和针孔阵列。障壁阵列位于显示屏与针孔阵列之间。显示屏的水平和垂直中轴线与针孔阵列的水平和垂直中轴线都分别对应对齐。针孔阵列包括多个尺寸相同的针孔。如附图2所示，微图像阵列包括子微图像阵列I和子微图像阵列II。子微图像阵列I和子微图像阵列II分别由24×27个相同尺寸的图像元组成，水平方向上24个图像元，垂直方向上27个图像元，图像元的水平宽度为5mm，图像元的垂直宽度为4mm；针孔阵列由47×27个相同尺寸的针孔组成，水平方向上47个针孔，垂直方向上27个针孔，针孔的节距为4mm。位于显示屏和针孔阵列的垂直中轴线的障壁垂直于显示屏和针孔阵列，障壁的一端位于微图像阵列的两个中心子图像元之间，且障壁的另一端位于针孔阵列的中心针孔的中心；障壁阵列中的其余障壁的一端位于两个相邻子图像元之间，且该障壁的另一端位于两个相邻子图像元对应的两个相邻针孔之间；子微图像阵列I和子微图像阵列II中的每个图像元只能透过对应的针孔分别向集成成像图像显示设备的右、左两个方向分别呈现视区I和视区II，且子微图像阵列I和子微图像阵列II中的每个图像元不能透过其他针孔成像，如附图3和4所示，从而实现无串扰集成成像双视3D显示。