基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3d顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成成像3D顯示，特別涉及一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]集成成像3D顯示裝置利用了光路可逆原理，通過(guò)針孔陣列或者微透鏡陣列將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2D顯示屏上，透過(guò)針孔陣列或者微透鏡陣列重建出原3D場(chǎng)景的立體圖像。與基于微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置相比，基于針孔陣列的集成成像3D顯示裝置具有成本低、重量小、器件厚度薄和節(jié)距不受制作工藝限制等優(yōu)點(diǎn)。但是，基于針孔陣列的集成成像3D顯示裝置的光學(xué)效率明顯小于基于微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置，從而限制了它的實(shí)際應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的基于漸變孔徑針孔陣列的集成成像3D顯示裝置包括2D顯示屏和漸變孔徑針孔陣列，如圖1所示。在漸變孔徑針孔陣列中，任意一列的針孔的水平孔徑寬度相同，任意一行的針孔的垂直孔徑寬度相同，且漸變孔徑針孔陣列的孔徑寬度從邊緣到中心逐漸增大?；跐u變孔徑針孔陣列的集成成像3D顯示裝置可以增大光學(xué)效率。但是，水平方向上的串?dāng)_仍然是限制基于漸變孔徑針孔陣列的集成成像3D顯示裝置廣泛應(yīng)用的重要因素之
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種解決水平方向上的串?dāng)_從而使得基于漸變孔徑針孔陣列的集成成像3D顯示裝置能夠得到廣泛應(yīng)用的基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，包括:用于顯示微圖像陣列的2D顯示屏及漸變孔徑針孔陣列，漸變孔徑針孔陣列的水平和垂直中軸線與2D顯示屏的水平和垂直中軸線都分別對(duì)應(yīng)對(duì)齊，所述2D顯示屏貼合有第一偏振光柵，所述漸變孔徑針孔陣列貼合有第二偏振光柵；
所述第一偏振光柵和第二偏振光柵均由一系列相同尺寸的柵線單元在水平方向上排列組成，其中，每個(gè)柵線單元只具有一種偏振方向，任意相鄰的兩個(gè)柵線單元的偏振方向正交或相反。
[0006]優(yōu)選的，所述微圖像陣列中的每一個(gè)圖像元對(duì)應(yīng)的第一偏振光柵的柵線單元的偏振方向與該圖像元對(duì)應(yīng)的針孔對(duì)應(yīng)的第二偏振光柵的柵線單元的偏振方向相同；所述第一偏振光柵使得通過(guò)它的光變?yōu)榫哂刑囟ㄆ穹较虻钠窆?，所述第二偏振光柵?duì)偏振光具有調(diào)制作用，使得微圖像陣列的圖像元透過(guò)該圖像元對(duì)應(yīng)的針孔重建出3D場(chǎng)景，且其他列的圖像元不能透過(guò)該針孔，從而實(shí)現(xiàn)了基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示。
[0007]優(yōu)選的，所述第一偏振光柵的柵線單元的數(shù)目與微圖像陣列水平方向上的圖像元的數(shù)目相等。
[0008]優(yōu)選的，所述第二偏振光柵的柵線單元的數(shù)目與漸變孔徑針孔陣列水平方向上針孔的數(shù)目相等。
[0009]優(yōu)選的，所述第一偏振光柵的柵線單元的水平寬度與微圖像陣列的圖像元的水平寬度相等。
[0010]優(yōu)選的，所述第二偏振光柵的柵線單元的水平寬度與漸變孔徑針孔陣列的針孔的水平寬度相等。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述2D顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏或有機(jī)電致發(fā)光顯示屏。
[0012]優(yōu)選的，所述第一偏振光柵緊密貼合在2D顯示屏的正前方或正后方，所述第二偏振光柵緊密貼合在針孔陣列的正前方或正后方。
[0013]優(yōu)選的，所述偏振光柵為線偏振光柵或圓偏振光柵。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:采用偏振光柵解決了水平方向上的串?dāng)_從而使得基于漸變孔徑針孔陣列的集成成像3D顯示裝置能夠得到廣泛應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0015]
圖1為傳統(tǒng)的基于漸變孔徑針孔陣列的集成成像3D顯示裝置示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的集成成像3D顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的集成成像3D顯示裝置的原理示意圖。
[0018]圖4為觀看者在本發(fā)明實(shí)例裝置拍攝得到的完整3D圖像。
[0019]圖5為觀看者在本發(fā)明實(shí)例裝置拍攝得到的部分3D圖像。
[0020]圖6為觀看者在本發(fā)明實(shí)例裝置拍攝得到的部分3D圖像。
[0021]圖中標(biāo)記:
1-2D顯示屏，2-漸變孔徑針孔陣列，3-觀看者，4-偏振光柵I，5-偏振光柵II，6-圖像元，7-顯示完整3D圖像的視區(qū)，8-顯示部分3D圖像的視區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合試驗(yàn)例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0023]實(shí)施例1
本發(fā)明提出一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，如圖2所示，包括:用于顯示微圖像陣列2D顯示屏1、漸變孔徑針孔陣列2，漸變孔徑針孔陣列2放置在2D顯示屏I的前方，所述2D顯示屏I與漸變孔徑針孔陣列2間隔5mm放置，所述漸變孔徑針孔陣列2的水平和垂直中軸線與2D顯示屏I的水平和垂直中軸線都分別對(duì)應(yīng)對(duì)齊，所述微圖像陣列與漸變孔徑針孔陣列2均包含30X20個(gè)單元，其中，水平方向上30個(gè)單元，垂直方向上20個(gè)單元，圖像元和針孔的水平寬度均為5mm。
[0024]所述第一偏振光柵4緊密貼合在所述2D顯示屏I的正前方或正后方，所述第二偏振光柵5緊密貼合在所述漸變孔徑針孔陣列2的正前方或正后方，其中，所述偏振光柵可以為線偏振光柵或圓偏振光柵，而在實(shí)際應(yīng)用中，所述2D顯示屏I可以使用液晶顯示屏、等離子顯示屏或有機(jī)電致發(fā)光顯示屏。
[0025]所述第一偏振光柵4和第二偏振光柵5由30個(gè)水平寬度均為5mm的柵線單元在水平方向上緊密排列組成，每個(gè)柵線單元只具有一種偏振方向，任意相鄰的兩個(gè)柵線單元的偏振方向正交或相反。
[0026]所述微圖像陣列中的每一個(gè)圖像元對(duì)應(yīng)的第一偏振光柵4的柵線單元的偏振方向與該圖像元對(duì)應(yīng)的針孔對(duì)應(yīng)的第二偏振光柵5的柵線單元的偏振方向相同；
所述第一偏振光柵4的柵線單元的數(shù)目與所述微圖像陣列水平方向上的圖像元的數(shù)目相等，均包含30個(gè)單元，所述第一偏振光柵4的柵線單元的水平寬度與微圖像陣列的圖像元的水平寬度相等，均為5_。
[0027]所述第一偏振光柵4使得通過(guò)它的光變?yōu)榫哂胁煌穹较虻钠窆猓龅诙窆鈻?對(duì)偏振光具有調(diào)制作用，使得微圖像陣列的圖像元透過(guò)該圖像元對(duì)應(yīng)的針孔重建出3D場(chǎng)景，且其他列的圖像元不能透過(guò)該針孔，從而實(shí)現(xiàn)了基于漸變孔徑針孔陣列2的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示。
[0028]其中，所述第二偏振光柵5的柵線單元的數(shù)目與漸變孔徑針孔陣列水平方向上針孔的數(shù)目相等，所述第二偏振光柵5的柵線單元的水平寬度與漸變孔徑針孔陣列2的針孔的水平寬度相等均為5mm。
[0029]在實(shí)際觀看中，在觀看距離l=500mm處，測(cè)量得到本發(fā)明實(shí)例裝置的水平觀看視角為54°。圖4為觀看者在本發(fā)明實(shí)例裝置的水平觀看視角內(nèi)拍攝得到的3D圖像，此時(shí)該實(shí)例裝置呈現(xiàn)出完整、清晰的3D圖像7。圖5、圖6為觀看者在本發(fā)明實(shí)例裝置的水平觀看視角外拍攝得到的3D圖像，此時(shí)該實(shí)例裝置呈現(xiàn)出部分3D圖像8，消除了傳統(tǒng)的基于漸變孔徑針孔陣列的集成成像3D顯示裝置中的圖像串?dāng)_與跳變。因此，本發(fā)明所述的集成成像3D顯示裝置實(shí)現(xiàn)了無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，包括:用于顯示微圖像陣列的2D顯示屏及漸變孔徑針孔陣列，漸變孔徑針孔陣列的水平和垂直中軸線與2D顯示屏的水平和垂直中軸線都分別對(duì)應(yīng)對(duì)齊，其特征在于，所述2D顯示屏貼合有第一偏振光柵，所述漸變孔徑針孔陣列貼合有第二偏振光柵； 所述第一偏振光柵和第二偏振光柵均由一系列相同尺寸的柵線單元在水平方向上排列組成，其中，每個(gè)柵線單元只具有一種偏振方向，任意相鄰的兩個(gè)柵線單元的偏振方向正交或相反。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，其特征在于，所述微圖像陣列中的每一個(gè)圖像元對(duì)應(yīng)的第一偏振光柵的柵線單元的偏振方向與該圖像元對(duì)應(yīng)的針孔對(duì)應(yīng)的第二偏振光柵的柵線單元的偏振方向相同；所述第一偏振光柵使得通過(guò)它的光變?yōu)榫哂刑囟ㄆ穹较虻钠窆?，所述第二偏振光柵?duì)偏振光具有調(diào)制作用，使得微圖像陣列的圖像元透過(guò)該圖像元對(duì)應(yīng)的針孔重建出3D場(chǎng)景，且其他列的圖像元不能透過(guò)該針孔，從而實(shí)現(xiàn)了基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，其特征在于，所述第一偏振光柵的柵線單元的數(shù)目與微圖像陣列水平方向上的圖像元的數(shù)目相等。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，其特征在于，所述第二偏振光柵的柵線單元的數(shù)目與漸變孔徑針孔陣列水平方向上針孔的數(shù)目相等。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，其特征在于，所述第一偏振光柵的柵線單元的水平寬度與微圖像陣列的圖像元的水平寬度相等。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，其特征在于，所述第二偏振光柵的柵線單元的水平寬度與漸變孔徑針孔陣列的針孔的水平寬度相等。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，其特征在于，所述2D顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏或有機(jī)電致發(fā)光顯示屏。8.根據(jù)權(quán)利要求5和6所述的一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，其特征在于，所述第一偏振光柵緊密貼合在2D顯示屏的正前方或正后方，所述第二偏振光柵緊密貼合在針孔陣列的正前方或正后方。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，其特征在于，所述偏振光柵為線偏振光柵或圓偏振光柵。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置，包括:用于顯示微圖像陣列的2D顯示屏及漸變孔徑針孔陣列，漸變孔徑針孔陣列的水平和垂直中軸線與2D顯示屏的水平和垂直中軸線都分別對(duì)應(yīng)對(duì)齊，所述2D顯示屏貼合有第一偏振光柵，所述漸變孔徑針孔陣列貼合有第二偏振光柵；其中，所述第一偏振光柵和第二偏振光柵由一系列相同尺寸的柵線單元在水平方向上緊密排列組成，每個(gè)柵線單元只具有一種偏振方向，任意相鄰的兩個(gè)柵線單元的偏振方向正交或相反。目的在于提供一種解決水平方向上的串?dāng)_從而使得基于漸變孔徑針孔陣列的集成成像3D顯示裝置能夠得到廣泛應(yīng)用的基于漸變孔徑針孔陣列的無(wú)串?dāng)_集成成像3D顯示裝置。
【IPC分類】G02B27/26, G02B27/22
【公開號(hào)】CN105182555
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510729319
【發(fā)明人】吳非, 任昭緒, 呂晶晶, 樊為
【申請(qǐng)人】成都工業(yè)學(xué)院
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日