[实用新型]基于渐变矩形针孔阵列的3D显示装置

说明书

本实用新型公开了基于渐变矩形针孔阵列的3D显示装置，包括显示屏和渐变矩形针孔阵列；渐变矩形针孔阵列的水平宽度等于显示屏的水平宽度；渐变矩形针孔阵列的垂直宽度等于显示屏的垂直宽度；在渐变矩形针孔阵列中，所有矩形针孔的水平节距均相同，所有矩形针孔的垂直节距均相同，矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于渐变矩形针孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值，任意一列矩形针孔的厚度相同，任意一列矩形针孔的水平孔径宽度相同，且渐变矩形针孔阵列的厚度和水平孔径宽度从两边到中间逐渐增大。

技术领域

本实用新型涉及3D显示，更具体地说，本实用新型涉及基于渐变矩形针孔阵列的3D显示装置。

背景技术

与其他3D显示相比，如眼镜式助视3D显示、头盔式助视3D显示、光栅3D显示、体3D显示和全息3D显示等，集成成像3D显示具有连续视点、适合多人观看、无需助视设备和相干光源、结构简单和成本低廉等优点。传统的基于渐变针孔阵列的集成成像3D显示可以实现无串扰和高光学效率。但是，在传统的基于渐变针孔阵列的集成成像3D显示中，图像元和针孔均为正方形，即图像元和针孔的水平节距均等于垂直节距。显示器的水平宽度与垂直宽度不相等，因此，传统的基于渐变针孔阵列的集成成像3D显示存在分辨率不均匀的问题。传统的基于渐变针孔阵列的集成成像3D显示的分辨率是2D显示分辨率的几十分之一。因此，分辨率不均匀加深了低分辨率导致的观看体验不佳的问题。

发明内容

本实用新型提出基于渐变矩形针孔阵列的3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏和渐变矩形针孔阵列；显示屏用于显示矩形图像元阵列；渐变矩形针孔阵列平行放置在显示屏前方，渐变矩形针孔阵列的水平和垂直中轴线与显示屏的水平和垂直中轴线都分别对应对齐；渐变矩形针孔阵列的水平宽度等于显示屏的水平宽度；渐变矩形针孔阵列的垂直宽度等于显示屏的垂直宽度；如附图2所示，在渐变矩形针孔阵列中，水平方向上矩形针孔的数目等于垂直方向上矩形针孔的数目，所有矩形针孔的水平节距均相同，所有矩形针孔的垂直节距均相同，任意一列矩形针孔的厚度相同，任意一列矩形针孔的水平孔径宽度相同，且渐变矩形针孔阵列的厚度和水平孔径宽度从两边到中间逐渐增大；如附图3所示，矩形图像元阵列由矩形图像元紧密排列组成，矩形图像元的水平节距与矩形针孔的水平节距相同，矩形图像元的垂直节距与矩形针孔的垂直节距相同；矩形针孔的垂直节距q由下式计算得到：

（1）

其中，p是矩形针孔的水平节距，v是渐变矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值；渐变矩形针孔阵列中第i列矩形针孔的水平孔径宽度H_i和厚度T_i分别由下式计算得到：

（2）

（3）

其中，w是位于渐变矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的水平孔径宽度，m是渐变矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目，l是显示屏与观看者的间距，g是显示屏与渐变矩形针孔阵列的间距，i是小于或等于m的正整数；3D显示的水平分辨率R₁、垂直分辨率R₂分别为：

（4）

（5）。

附图说明