[go: up one dir, main page]

CN211180430U - 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置 - Google Patents

一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN211180430U
CN211180430U CN202020183453.3U CN202020183453U CN211180430U CN 211180430 U CN211180430 U CN 211180430U CN 202020183453 U CN202020183453 U CN 202020183453U CN 211180430 U CN211180430 U CN 211180430U
Authority
CN
China
Prior art keywords
aperture
pinholes
vertical
horizontal
pinhole array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn - After Issue
Application number
CN202020183453.3U
Other languages
English (en)
Inventor
吴非
樊为
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Univeristy of Technology
Original Assignee
Chengdu Univeristy of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Univeristy of Technology filed Critical Chengdu Univeristy of Technology
Priority to CN202020183453.3U priority Critical patent/CN211180430U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN211180430U publication Critical patent/CN211180430U/zh
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本实用新型公开了一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置，包括显示屏，偏振光栅，渐变孔径针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；针孔的垂直节距与水平节距的比值等于渐变孔径针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值的两倍；位于渐变孔径针孔阵列中心的连续多列针孔的水平孔径宽度相同，渐变孔径针孔阵列的水平孔径宽度从中心到左右两边逐渐增大；位于渐变孔径针孔阵列中心的连续多行针孔的垂直孔径宽度相同，渐变孔径针孔阵列的垂直孔径宽度从中心到上下两边逐渐减小。

Description

一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置
技术领域
本实用新型涉及3D显示，更具体地说，本实用新型涉及一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置。
背景技术
集成成像双视3D显示是双视显示技术与集成成像3D显示技术的融合。它可以使得观看者在不同的观看方向上看到不同的3D画面。传统的基于渐变孔径针孔阵列的集成成像双视3D显示装置存在以下缺点：
（1）传统的渐变孔径针孔阵列中水平和垂直方向上相邻的两个针孔的孔径宽度以等差关系变化，造成相邻两个3D像素的亮度存在等差关系，从而影响3D图像的观看效果。
（2）针孔的孔径宽度一般不小于针孔节距的5%，过小的孔径宽度会导致衍射以及亮度过低无法观看等问题；针孔的孔径宽度一般不超过针孔节距的30%，过大的孔径宽度无法呈现3D效果。因此，传统的渐变孔径针孔阵列中针孔的数目受到了限制，无法被广泛应用。
（3）水平分辨率不等于垂直分辨率，进一步加深了低分辨率带来的观看体验不佳的问题。
发明内容
本实用新型提出了一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置，如附图1、2和3所示，其特征在于，包括显示屏，偏振光栅，渐变孔径针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏，偏振光栅，渐变孔径针孔阵列依次平行放置，且对应对齐；偏振光栅与显示屏贴合；如附图4所示，在渐变孔径针孔阵列中，任意一列的针孔的水平孔径宽度相同，任意一行的针孔的垂直孔径宽度相同；位于渐变孔径针孔阵列中心的连续多列针孔的水平孔径宽度相同，渐变孔径针孔阵列的水平孔径宽度从中心到左右两边逐渐增大；位于渐变孔径针孔阵列中心的连续多行针孔的垂直孔径宽度相同，渐变孔径针孔阵列的垂直孔径宽度从中心到上下两边逐渐减小；渐变孔径针孔阵列中第i列针孔的水平孔径宽度H i 、第j行针孔的垂直孔径宽度V j 由下式计算得到
Figure 886105DEST_PATH_IMAGE002
（1）
Figure 10704DEST_PATH_IMAGE004
（2）
其中，p是针孔的水平节距，q是针孔的垂直节距，a是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的列数，b是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的行数，w是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的水平孔径宽度，v是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的垂直孔径宽度，m是渐变孔径针孔阵列中水平方向上针孔的数目，n是渐变孔径针孔阵列中垂直方向上针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径针孔阵列的间距；如附图5所示，偏振光栅由光栅I和光栅II交替排列组成，光栅I的偏振方向与光栅II的偏振方向正交；光栅I和光栅II的节距均等于针孔的水平节距；偏振眼镜I的偏振方向与光栅I的偏振方向相同，偏振眼镜II的偏振方向与光栅II的偏振方向相同；显示屏用于显示微图像阵列；如附图6所示，微图像阵列由图像元I和图像元II交替排列组成；图像元I和图像元II的水平节距均等于针孔的水平节距，图像元I和图像元II的垂直节距均等于针孔的垂直节距；图像元I与光栅I对应对齐，图像元II与光栅II对应对齐；图像元I通过与其对应的光栅I和针孔重建出3D图像I，且只能通过偏振眼镜I看到；图像元II通过与其对应的光栅II和针孔重建出3D图像II，且只能通过偏振眼镜II看到。
优选的，显示屏、偏振光栅和渐变孔径针孔阵列的水平宽度均相等，显示屏、偏振光栅和渐变孔径针孔阵列的垂直宽度均相等。
优选的，针孔的垂直节距与水平节距的比值等于渐变孔径针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值的两倍。
优选的，3D图像I与3D图像II的水平分辨率、垂直分辨率、水平观看视角、垂直观看视角和光学效率分别相等；3D图像I与3D图像II的水平分辨率R 1、垂直分辨率R 2、水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2和光学效率φ分别为：
Figure 852758DEST_PATH_IMAGE006
（3）
Figure 61016DEST_PATH_IMAGE008
（4）
Figure 937705DEST_PATH_IMAGE010
（5）
Figure 760168DEST_PATH_IMAGE012
（6）
Figure 401103DEST_PATH_IMAGE014
（7）
其中，p是针孔的水平节距，a是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的列数，b是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的行数，w是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的水平孔径宽度，v是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的垂直孔径宽度，n是渐变孔径针孔阵列中垂直方向上针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径针孔阵列的间距，c是渐变孔径针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。
附图说明
附图1为本实用新型的结构和水平方向的参数示意图
附图2为本实用新型的图像元I与光栅I垂直方向上的参数示意图
附图3为本实用新型的图像元II与光栅II垂直方向上的参数示意图
附图4为本实用新型的渐变孔径针孔阵列的结构示意图
附图5为本实用新型的偏振光栅的结构示意图
附图6为本实用新型的微图像阵列的结构示意图
上述附图中的图示标号为：
1. 显示屏，2. 偏振光栅，3. 渐变孔径针孔阵列，4. 偏振眼镜I，5. 偏振眼镜II，6. 光栅I， 7. 光栅II，8. 图像元I， 9. 图像元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
下面详细说明本实用新型的一种基于渐变孔径针孔阵列的双视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。
本实用新型提出了一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置，如附图1、2和3所示，其特征在于，包括显示屏，偏振光栅，渐变孔径针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏，偏振光栅，渐变孔径针孔阵列依次平行放置，且对应对齐；偏振光栅与显示屏贴合；如附图4所示，在渐变孔径针孔阵列中，任意一列的针孔的水平孔径宽度相同，任意一行的针孔的垂直孔径宽度相同；位于渐变孔径针孔阵列中心的连续多列针孔的水平孔径宽度相同，渐变孔径针孔阵列的水平孔径宽度从中心到左右两边逐渐增大；位于渐变孔径针孔阵列中心的连续多行针孔的垂直孔径宽度相同，渐变孔径针孔阵列的垂直孔径宽度从中心到上下两边逐渐减小；渐变孔径针孔阵列中第i列针孔的水平孔径宽度H i 、第j行针孔的垂直孔径宽度V j 由下式计算得到
Figure 413052DEST_PATH_IMAGE002
（1）
Figure 81931DEST_PATH_IMAGE004
（2）
其中，p是针孔的水平节距，q是针孔的垂直节距，a是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的列数，b是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的行数，w是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的水平孔径宽度，v是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的垂直孔径宽度，m是渐变孔径针孔阵列中水平方向上针孔的数目，n是渐变孔径针孔阵列中垂直方向上针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径针孔阵列的间距；如附图5所示，偏振光栅由光栅I和光栅II交替排列组成，光栅I的偏振方向与光栅II的偏振方向正交；光栅I和光栅II的节距均等于针孔的水平节距；偏振眼镜I的偏振方向与光栅I的偏振方向相同，偏振眼镜II的偏振方向与光栅II的偏振方向相同；显示屏用于显示微图像阵列；如附图6所示，微图像阵列由图像元I和图像元II交替排列组成；图像元I和图像元II的水平节距均等于针孔的水平节距，图像元I和图像元II的垂直节距均等于针孔的垂直节距；图像元I与光栅I对应对齐，图像元II与光栅II对应对齐；图像元I通过与其对应的光栅I和针孔重建出3D图像I，且只能通过偏振眼镜I看到；图像元II通过与其对应的光栅II和针孔重建出3D图像II，且只能通过偏振眼镜II看到。
优选的，显示屏、偏振光栅和渐变孔径针孔阵列的水平宽度均相等，显示屏、偏振光栅和渐变孔径针孔阵列的垂直宽度均相等。
优选的，针孔的垂直节距与水平节距的比值等于渐变孔径针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值的两倍。
优选的，3D图像I与3D图像II的水平分辨率、垂直分辨率、水平观看视角、垂直观看视角和光学效率分别相等；3D图像I与3D图像II的水平分辨率R 1、垂直分辨率R 2、水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2和光学效率φ分别为：
Figure 137612DEST_PATH_IMAGE006
（3）
Figure 203525DEST_PATH_IMAGE008
（4）
Figure 940537DEST_PATH_IMAGE010
（5）
Figure 463922DEST_PATH_IMAGE012
（6）
Figure 893767DEST_PATH_IMAGE014
（7）
其中，p是针孔的水平节距，a是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的列数，b是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的行数，w是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的水平孔径宽度，v是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的垂直孔径宽度，n是渐变孔径针孔阵列中垂直方向上针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径针孔阵列的间距，c是渐变孔径针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。
针孔的水平节距为p=10mm，针孔的垂直节距为q=12mm，位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的列数为a=4，位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的行数为b=2，位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的水平孔径宽度为w=1mm，位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的垂直孔径宽度为v=3mm，渐变孔径针孔阵列中水平方向上针孔的数目为m=44，渐变孔径针孔阵列中垂直方向上针孔的数目为n=22，观看距离为l=1990mm，显示屏与渐变孔径针孔阵列的间距为g=10mm，渐变孔径针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值为c=0.6。根据式（1）和（2）得到，第1~44列针孔的水平孔径宽度分别为3mm、3mm、3mm、3mm、2.6mm、2.6mm、2.6mm、2.6mm、2.2mm、2.2mm、2.2mm、2.2mm、1.8mm、1.8mm、1.8mm、1.8mm、1.4mm、1.4mm、1.4mm、1.4mm、1mm、1mm、1mm、1mm、1.4mm、1.4mm、1.4mm、1.4mm、1.8mm、1.8mm、1.8mm、1.8mm、2.2mm、2.2mm、2.2mm、2.2mm、2.6mm、2.6mm、2.6mm、2.6mm、3mm、3mm、3mm、3mm，第1~22行针孔的垂直孔径宽度分别为1.8mm、1.8mm、2.04 mm、2.04 mm、2.28mm、2.28mm、2.52mm、2.52mm、2.76mm、2.76mm、3mm、3mm、2.76mm、2.76mm、2.52mm、2.52mm、2.28mm、2.28mm、2.04 mm、2.04 mm、1.8mm、1.8mm；根据式（3）、（4）、（5）、（6）、（7）得到，3D图像I与3D图像II的水平分辨率、垂直分辨率、水平观看视角、垂直观看视角和光学效率分别为22、22、58°、48°和4.1%。

Claims (4)

1.一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置，其特征在于，包括显示屏，偏振光栅，渐变孔径针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏，偏振光栅，渐变孔径针孔阵列依次平行放置，且对应对齐；偏振光栅与显示屏贴合；在渐变孔径针孔阵列中，任意一列的针孔的水平孔径宽度相同，任意一行的针孔的垂直孔径宽度相同；位于渐变孔径针孔阵列中心的连续多列针孔的水平孔径宽度相同，渐变孔径针孔阵列的水平孔径宽度从中心到左右两边逐渐增大；位于渐变孔径针孔阵列中心的连续多行针孔的垂直孔径宽度相同，渐变孔径针孔阵列的垂直孔径宽度从中心到上下两边逐渐减小；渐变孔径针孔阵列中第i列针孔的水平孔径宽度H i 、第j行针孔的垂直孔径宽度V j 由下式计算得到
Figure 131913DEST_PATH_IMAGE002
Figure 407037DEST_PATH_IMAGE004
其中，p是针孔的水平节距，q是针孔的垂直节距，a是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的列数，b是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的行数，w是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的水平孔径宽度，v是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的垂直孔径宽度，m是渐变孔径针孔阵列中水平方向上针孔的数目，n是渐变孔径针孔阵列中垂直方向上针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径针孔阵列的间距；偏振光栅由光栅I和光栅II交替排列组成，光栅I的偏振方向与光栅II的偏振方向正交；光栅I和光栅II的节距均等于针孔的水平节距；偏振眼镜I的偏振方向与光栅I的偏振方向相同，偏振眼镜II的偏振方向与光栅II的偏振方向相同；显示屏用于显示微图像阵列；微图像阵列由图像元I和图像元II交替排列组成；图像元I和图像元II的水平节距均等于针孔的水平节距，图像元I和图像元II的垂直节距均等于针孔的垂直节距；图像元I与光栅I对应对齐，图像元II与光栅II对应对齐；图像元I通过与其对应的光栅I和针孔重建出3D图像I，且只能通过偏振眼镜I看到；图像元II通过与其对应的光栅II和针孔重建出3D图像II，且只能通过偏振眼镜II看到。
2.根据权利要求1所述的一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置，其特征在于，显示屏、偏振光栅和渐变孔径针孔阵列的水平宽度均相等，显示屏、偏振光栅和渐变孔径针孔阵列的垂直宽度均相等。
3.根据权利要求2所述的一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置，其特征在于，针孔的垂直节距与水平节距的比值等于渐变孔径针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值的两倍。
4.根据权利要求3所述的一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3D显示装置，其特征在于，3D图像I与3D图像II的水平分辨率、垂直分辨率、水平观看视角、垂直观看视角和光学效率分别相等；3D图像I与3D图像II的水平分辨率R 1、垂直分辨率R 2、水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2和光学效率φ分别为：
Figure 362092DEST_PATH_IMAGE006
Figure 697259DEST_PATH_IMAGE008
Figure 426180DEST_PATH_IMAGE010
Figure 567312DEST_PATH_IMAGE012
Figure 65289DEST_PATH_IMAGE014
其中，p是针孔的水平节距，a是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的列数，b是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的行数，w是位于渐变孔径针孔阵列中心的水平孔径宽度相同的连续多列针孔的水平孔径宽度，v是位于渐变孔径针孔阵列中心的垂直孔径宽度相同的连续多行针孔的垂直孔径宽度，n是渐变孔径针孔阵列中垂直方向上针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变孔径针孔阵列的间距，c是渐变孔径针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。
CN202020183453.3U 2020-02-19 2020-02-19 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置 Withdrawn - After Issue CN211180430U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202020183453.3U CN211180430U (zh) 2020-02-19 2020-02-19 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202020183453.3U CN211180430U (zh) 2020-02-19 2020-02-19 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211180430U true CN211180430U (zh) 2020-08-04

Family

ID=71805117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202020183453.3U Withdrawn - After Issue CN211180430U (zh) 2020-02-19 2020-02-19 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN211180430U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111045222A (zh) * 2020-02-19 2020-04-21 成都工业学院 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111045222A (zh) * 2020-02-19 2020-04-21 成都工业学院 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置
CN111045222B (zh) * 2020-02-19 2024-08-13 成都工业学院 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108776388B (zh) 基于渐变狭缝光栅的双视3d显示装置及方法
CN211180442U (zh) 基于渐变孔径针孔阵列的集成成像双视3d显示装置
CN111045221B (zh) 基于偏振片的双视3d显示装置
CN211928323U (zh) 基于偏振眼镜的双视3d显示装置
CN109254413A (zh) 基于渐变光栅的双视3d显示装置
CN211236475U (zh) 基于偏振片的双视3d显示装置
CN110989194B (zh) 一种基于渐变节距矩形针孔阵列的双视3d显示装置
CN208569201U (zh) 宽视角和均匀分辨率的双视3d显示装置
CN110989193B (zh) 一种双视3d显示装置
CN211206973U (zh) 基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置
CN211180441U (zh) 基于障壁阵列的一维集成成像3d显示装置
CN112485920A (zh) 一种基于阶梯渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置
CN111045222A (zh) 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置
CN111025678B (zh) 基于渐变孔径针孔阵列的集成成像双视3d显示装置
CN208937828U (zh) 基于渐变光栅的双视3d显示装置
CN212060771U (zh) 基于渐变节距矩形偏振阵列的双视3d显示装置
CN211180430U (zh) 一种基于渐变孔径针孔阵列的双视3d显示装置
CN211180439U (zh) 一种基于渐变节距矩形针孔阵列的双视3d显示装置
CN208861076U (zh) 一种一维集成成像3d显示装置
CN211577579U (zh) 基于偏振阵列的3d显示装置
CN210166582U (zh) 一种一维集成成像双视3d显示装置
CN211180440U (zh) 一种双视3d显示装置
CN209707824U (zh) 高分辨率集成成像双视3d显示装置
CN210072222U (zh) 基于微透镜阵列和偏振光栅的双视3d显示装置
CN209946543U (zh) 高分辨率双视3d显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
AV01 Patent right actively abandoned
AV01 Patent right actively abandoned
AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20200804

Effective date of abandoning: 20240813

AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20200804

Effective date of abandoning: 20240813