本實(shí)用新型涉及雙視3D顯示
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像雙視3D顯示裝置。
背景技術(shù)：
：雙視顯示是近年來出現(xiàn)的一種新型顯示，它的原理是通過在一個(gè)顯示屏上同時(shí)顯示兩個(gè)不同的畫面，在不同觀看方向上的觀看者只能看到其中一個(gè)畫面，從而實(shí)現(xiàn)在一個(gè)顯示屏上同時(shí)滿足多個(gè)觀看者的不同需求。集成成像3D顯示是一種無需任何助視設(shè)備的真3D顯示。集成成像3D顯示利用了光路可逆原理，通過微透鏡陣列將3D場(chǎng)景的立體信息記錄到圖像記錄設(shè)備上，生成微圖像陣列，然后把該微圖像陣列顯示于顯示屏上，透過微透鏡陣列重建出原3D場(chǎng)景的立體圖像。集成成像雙視3D顯示是以上兩種顯示技術(shù)的融合。它可以使得觀看者無需佩戴助視設(shè)備即可在不同的觀看方向上看到3D畫面。但是，傳統(tǒng)的集成成像雙視3D顯示存在觀看視角窄等缺點(diǎn)，因此它的應(yīng)用范圍受到了限制。傳統(tǒng)的集成成像雙視3D顯示的觀看視角θ為：θ=arctan[mp2(m-1)f]≈(p2f)]]>其中，p為圖像元的水平節(jié)距，f為微透鏡陣列中透鏡元的焦距，m為微圖像陣列水平方向上圖像元的數(shù)目。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的在于：解決傳統(tǒng)的集成成像雙視3D顯示技術(shù)中存在觀看視角窄的問題，進(jìn)一步擴(kuò)大集成成像雙視3D顯示的應(yīng)用范圍。為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供一種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像雙視3D顯示裝置，其包括顯示屏、障壁陣列和漸變節(jié)距微透鏡陣列；所述顯示屏用于顯示微圖像陣列；所述微圖像陣列的圖像元與所述漸變節(jié)距微透鏡陣列的透鏡元一一對(duì)應(yīng)，所述微圖像陣列中的每個(gè)圖像元由第一子圖像元和第二子圖像元構(gòu)成，所述微圖像陣列的第一子圖像元和第二子圖像元通過所述漸變節(jié)距微透鏡陣列的透鏡元，分別形成用于觀看第一3D場(chǎng)景的第一視區(qū)和用于觀看第二3D場(chǎng)景的第二視區(qū)；其中，所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中位于同一列的透鏡元其水平節(jié)距相同，其垂直節(jié)距相同，位于同一行的透鏡元其垂直節(jié)距相同，其水平節(jié)距從行中心到行邊緣逐漸增大；所述微圖像陣列中的圖像元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距與其在所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中對(duì)應(yīng)的透鏡元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距相同，每個(gè)圖像元的中心與其對(duì)應(yīng)的透鏡元的中心對(duì)齊；并且，所述微圖像陣列中位于同一行的第一子圖像元與第二子圖像元，二者相間排列；所述障壁陣列的障壁其一端設(shè)置在所述微圖像陣列中位于同一行的兩個(gè)相鄰圖像元的交界處，其另一端設(shè)置在與所述圖像元對(duì)應(yīng)的兩個(gè)相鄰?fù)哥R元的交界處。根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機(jī)電致發(fā)光顯示屏中之一。根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述微圖像陣列中圖像元的數(shù)目為奇數(shù)，并且所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中水平方向上透鏡元的數(shù)目與所述微圖像陣列中水平方向上圖像元的數(shù)目相同。根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述障壁陣列中障壁的數(shù)目比所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中水平方向上透鏡元的數(shù)目少一個(gè)。根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述漸變節(jié)距微透鏡陣列上第i列透鏡元的水平節(jié)距Hi為：Hi=p(l+fl-f)[ceil(m2)-i]1≤i≤m2Hi=p(l+fl-f)[i-floor(m2)-1]m2<i≤m]]>其中，ceil()是向上取整，floor()是向下取整，i為小于或等于m的正整數(shù)，p為位于所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中心位置的透鏡元的水平節(jié)距，觀看距離為l，f為所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中透鏡元的焦距，m為所述漸變節(jié)距微透鏡陣列水平方向上個(gè)透鏡元的個(gè)數(shù)。根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述第一視區(qū)和所述第二視區(qū)的視角均為：θ=arctan(pf)-arctan(p2+H12+Σi=2m-12Hil)]]>其中，p為位于所述微圖像陣列中心位置的圖像元的水平節(jié)距，f為所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中透鏡元的焦距。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型不僅能夠在兩個(gè)視區(qū)內(nèi)觀看到兩個(gè)不同的3D場(chǎng)景，而且實(shí)現(xiàn)寬視角的集成成像雙視3D顯示。附圖說明：圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的微圖像陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型第一視區(qū)觀看到的第一3D場(chǎng)景圖；圖4是本實(shí)用新型第二視區(qū)觀看到的第二3D場(chǎng)景圖。附圖標(biāo)記列表1-顯示屏2-漸變節(jié)距微透鏡陣列3-障壁陣列4-微圖像陣列5-圖像元6-第一子圖像元7-第二子圖像元8-第一視區(qū)9-第二視區(qū)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
實(shí)用新型內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。結(jié)合圖1和圖2分別所示的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖與本實(shí)用新型的微圖像陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，本實(shí)用新型基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像雙視3D顯示裝置，其包括顯示屏1、障壁陣列3和漸變節(jié)距微透鏡陣列2；顯示屏1用于顯示微圖像陣列4；微圖像陣列4的圖像元5與漸變節(jié)距微透鏡陣列2的透鏡元一一對(duì)應(yīng)，微圖像陣列4中的每個(gè)圖像元5由第一子圖像元6和第二子圖像元7構(gòu)成，微圖像陣列4的第一子圖像元6和第二子圖像元7通過漸變節(jié)距微透鏡陣列2的透鏡元，分別形成用于觀看第一3D場(chǎng)景的第一視區(qū)8和用于觀看第二3D場(chǎng)景的第二視區(qū)9。其中，第一3D場(chǎng)景圖和第二3D場(chǎng)景圖分別如圖3與圖4所示。其中，漸變節(jié)距微透鏡陣列2中位于同一列的透鏡元其水平節(jié)距相同，其垂直節(jié)距相同，位于同一行的透鏡元其垂直節(jié)距相同，其水平節(jié)距從行中心到行邊緣逐漸增大。微圖像陣列4中的圖像元5的水平節(jié)距和垂直節(jié)距與其在漸變節(jié)距微透鏡陣列2中對(duì)應(yīng)的透鏡元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距相同，每個(gè)圖像元5的中心與其對(duì)應(yīng)的透鏡元的中心對(duì)齊；并且，微圖像陣列4中位于同一行的第一子圖像元6與第二子圖像元7，二者相間排列。障壁陣列3的障壁其一端設(shè)置在微圖像陣列4中位于同一行的兩個(gè)相鄰圖像元5的交界處，其另一端設(shè)置在與該兩個(gè)圖像元5相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)相鄰?fù)哥R元的交界處。在實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型中的顯示屏采用液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機(jī)電致發(fā)光顯示屏中之一。本實(shí)用新型中，微圖像陣列中圖像元的數(shù)目為奇數(shù)，并且漸變節(jié)距微透鏡陣列中水平方向上透鏡元的數(shù)目與微圖像陣列中水平方向上圖像元的數(shù)目相同。障壁陣列中水平方向上障壁的數(shù)目比漸變節(jié)距微透鏡陣列中水平方向上透鏡元的數(shù)目少一個(gè)。具體的，漸變節(jié)距微透鏡陣列2上第i列透鏡元的水平節(jié)距Hi為：Hi=p(l+fl-f)[ceil(m2)-i]1≤i≤m2Hi=p(l+fl-f)[i-floor(m2)-1]m2<i≤m]]>其中，ceil()是向上取整，floor()是向下取整，i為小于或等于m的正整數(shù)，p為位于漸變節(jié)距微透鏡陣列中心位置的透鏡元的水平節(jié)距，觀看距離為l，f為漸變節(jié)距微透鏡陣列中透鏡元的焦距，m為漸變節(jié)距微透鏡陣列水平方向上個(gè)透鏡元的個(gè)數(shù)。以漸變節(jié)距微透鏡陣列中心位置的透鏡元的節(jié)距為p＝5mm，觀看距離為l＝105mm，透鏡元的焦距為f＝5mm，微圖像陣列與漸變節(jié)距微透鏡陣列均包含11×11個(gè)單元，即水平方向上11個(gè)單元,垂直方向上11個(gè)單元。根據(jù)上述的水平節(jié)距的計(jì)算公式得到第1～11列透鏡元的水平節(jié)距依次為：8.05255mm、7.3205mm、6.655mm、6.05mm、5.5mm、5mm、5.5mm、6.05mm、6.655mm、7.3205mm、8.05255mm。具體的，第一視區(qū)8和第二視區(qū)9的視角均為：θ=arctan(pf)-arctan(p2+H12+Σi=2m-12Hil)]]>其中，p為位于微圖像陣列中心位置的圖像元的水平節(jié)距，f為漸變節(jié)距微透鏡陣列中透鏡元的焦距。仍以漸變節(jié)距微透鏡陣列中心位置的透鏡元的節(jié)距為p＝5mm，透鏡元的焦距為f＝5mm為例，根據(jù)上面的公式，計(jì)算得到本實(shí)用新型的觀看視角θ＝45°，而傳統(tǒng)的集成成像雙視3D顯示技術(shù)的觀看視角θ＝26.5°。因此，本實(shí)用新型能夠在兩個(gè)視區(qū)內(nèi)觀看到兩個(gè)不同的3D場(chǎng)景，并實(shí)現(xiàn)寬視角的集成成像雙視3D顯示。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不限制于上述實(shí)施方式，在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改型。當(dāng)前第1頁1 2 3