[实用新型]基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视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，本实用新型涉及基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3D显示装置。

背景技术

集成成像双视3D显示是近年来出现的一种新型显示，它的原理是在一个显示屏上同时显示两个不同的子微图像阵列，通过微透镜阵列或者针孔阵列将两个子微图像阵列向两个不同的方向成像，在不同观看方向上的观看者只能看到其中一个3D图像，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。

目前的基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3D显示装置存在观看视角窄等缺点。如附图1所示，在观看距离l处，目前的基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3D显示装置中每个3D视区的观看视角α为：

其中，p为图像元的节距，f为微透镜阵列的焦距，m为微图像阵列中水平方向上图像元的数目。

发明内容

本实用新型提出一种基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3D显示装置。如附图2所示，该装置包括显示微图像阵列的显示屏，障壁阵列和微透镜阵列。显示屏位于微透镜阵列的焦平面。微透镜阵列由参数相同的多个透镜元组成，微图像阵列由参数相同的多个图像元组成，图像元的节距大于透镜元的节距。每个图像元由两个尺寸相同的子图像元I和子图像元II在水平方向上紧密排列组成，如附图3所示。如附图2所示，障壁的一端位于图像元的两个子图像元之间，且障壁的另一端位于该图像元对应的透镜元的中心。图像元中的子图像元I透过该图像元对应的透镜元在装置右边的3D视区I内重建出3D场景I；图像元中的子图像元II透过该图像元对应的透镜元在装置左边的3D视区II内重建出3D场景II，从而实现宽视角集成成像双视3D显示。在观看距离l处，本实用新型的集成成像双视3D显示装置中每个3D视区的观看视角θ为：

其中，p为图像元的节距，f为微透镜阵列的焦距，m为微图像阵列中水平方向上图像元的数目。

附图说明

附图1为目前的基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3D显示装置的示意图

附图2为本实用新型的结构与参数图

附图3为本实用新型的微图像阵列的示意图

上述附图中的图示标号为：

1显示屏，2微透镜阵列，3障壁阵列，4微图像阵列，5图像元，6子图像元I，7子图像元II，8视区I，9视区II，10 3D场景I，11 3D场景II。

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。

本实用新型提出一种基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3D显示装置。如附图2所示，该装置包括显示微图像阵列的显示屏，障壁阵列和微透镜阵列。显示屏位于微透镜阵列的焦平面。微透镜阵列由参数相同的多个透镜元组成，微图像阵列由参数相同的多个图像元组成，图像元的节距大于透镜元的节距。每个图像元由两个尺寸相同的子图像元I和子图像元II在水平方向上紧密排列组成，如附图3所示。如附图2所示，障壁的一端位于图像元的两个子图像元之间，且障壁的另一端位于该图像元对应的透镜元的中心。图像元中的子图像元I透过该图像元对应的透镜元在装置右边的3D视区I内重建出3D场景I；图像元中的子图像元II透过该图像元对应的透镜元在装置左边的3D视区II内重建出3D场景II，从而实现宽视角集成成像双视3D显示。在观看距离l处，本实用新型的集成成像双视3D显示装置中每个3D视区的观看视角θ为：

其中，p为图像元的节距，f为微透镜阵列的焦距，m为微图像阵列中水平方向上图像元的数目。

微图像阵列与微透镜阵列均包含21×21个单元，其中，水平方向上21个单元，垂直方向上21个单元，图像元的节距为p＝8mm，微透镜阵列的焦距为f＝10mm。在观看距离l＝667mm处，根据式得到本实用新型所述装置中每个3D视区的观看视角为16°；而基于上述参数的传统的基于障壁和微透镜阵列的集成成像双视3D显示装置中每个3D视区的观看视角为9°。因此，本实用新型所述的集成成像双视3D显示装置增大了观看视角。