一種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3d顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置，包括用于顯示微圖像陣列的顯示屏和漸變節(jié)距微透鏡陣列，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；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；所述微圖像陣列中圖像元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距分別與其對應(yīng)的透鏡元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距相同。采用漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置成像時，水平觀看視角與微圖像陣列中圖像元的數(shù)目無關(guān)，從而實現(xiàn)集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角增大。
【專利說明】
一種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置
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節(jié)距微透鏡陣列的集成成像 3D顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 集成成像3D顯示技術(shù)是一種無需任何助視設(shè)備的真3D顯示技術(shù)。該技術(shù)具有裸眼 觀看的特點，其記錄和顯示的過程相對簡單，且能顯示全視差和全真色彩的立體圖像，是目 前3D顯示技術(shù)中的熱點技術(shù)之一。但是，目前的集成成像3D顯示裝置仍然存在觀看視角窄 等缺點，從而限制了它的實際應(yīng)用。
[0003] 在集成成像3D顯示中，觀看視區(qū)是所有圖像元的成像區(qū)域的公共部分。如圖1所 示，在觀看距離1處，傳統(tǒng)的集成成像3D顯示的水平觀看視角0為：
[0005] 其中，p為圖像元的水平節(jié)距，f為透鏡元的焦距，m為微圖像陣列水平方向上圖像 元的數(shù)目。在傳統(tǒng)的集成成像3D顯示中，水平觀看視角與微圖像陣列中圖像元的數(shù)目成反 比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有集成成像3D顯示裝置存在觀看視角窄的 問題，提供了一種具有更寬水平視角的集成成像3D顯示裝置。
[0007] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0008] -種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置，包括顯示屏和漸變節(jié)距微 透鏡陣列；所述顯示屏用于顯示微圖像陣列；所述漸變節(jié)距微透鏡陣列放置在所述顯示屏 前方，所述微圖像陣列中的圖像元通過所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中的透鏡元重建3D場景； 其中，
[0009] 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；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；
[0010] 所述微圖像陣列中的圖像元與所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中的透鏡元一一對應(yīng)，所 述圖像元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距分別與其對應(yīng)的透鏡元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距相同。 [0011]優(yōu)選的，所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中第i列透鏡元的水平節(jié)距出為：
[0013]其中，ceil ()是向上取整，floor()是向下取整，i是小于或等于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，1為觀看距離，f為透鏡元的焦距，m 為漸變節(jié)距微透鏡陣列中水平方向上透鏡元的個數(shù)。
[0014]優(yōu)選的，所述基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角0 為：
[0016] 其中，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，f為透鏡元的 焦距。
[0017] 優(yōu)選的，所述顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機電致發(fā)光顯示屏中之一。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：提供了一種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集 成成像3D顯示裝置，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，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 陣列中圖像元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距分別與其對應(yīng)的透鏡元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距相同。 采用基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置成像時，水平觀看視角與微圖像陣列 中圖像元的數(shù)目無關(guān)，從而實現(xiàn)集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角增大。
【附圖說明】
[0019] 圖1為現(xiàn)有微透鏡集成成像3D顯示裝置成像的水平觀看視角示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置；
[0021]圖3為本發(fā)明基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角示 意圖；
[0022]圖中標(biāo)記：1.顯示屏，2.傳統(tǒng)的微透鏡陣列，3.漸變節(jié)距微透鏡陣列，4.本發(fā)明的 微圖像陣列。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合試驗例及【具體實施方式】對本發(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施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本 發(fā)明的范圍。
[0024]如圖1所示，在現(xiàn)有的集成成像3D顯示中，觀看視區(qū)是所有圖像元的成像區(qū)域的公 共部分。在觀看距離1處，傳統(tǒng)的集成成像3D顯示的水平觀看視角0為：
[0026]其中，p為圖像元的水平節(jié)距，f為透鏡元的焦距，m為微圖像陣列水平方向上圖像 元的數(shù)目。在傳統(tǒng)的集成成像3D顯示中，觀看視角與微圖像陣列中圖像元的數(shù)目成反比。 [0027]本發(fā)明提供了一種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置，如圖2所示， 包括顯示屏和漸變節(jié)距微透鏡陣列；所述顯示屏用于顯示微圖像陣列；所述漸變節(jié)距微透 鏡陣列放置在所述顯示屏前方，所述微圖像陣列中的圖像元通過所述漸變節(jié)距微透鏡陣列 中的透鏡元重建3D場景;其中，
[0028] 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；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；
[0029] 所述微圖像陣列中的圖像元與所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中的透鏡元一一對應(yīng)，所 述圖像元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距分別與其對應(yīng)的透鏡元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距相同。
[0030] 具體的，所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中第i列透鏡元的水平節(jié)距出為：
[0032]其中，ceil ()是向上取整，floor()是向下取整，i是小于或等于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，1為觀看距離，f為透鏡元的焦距，m 為漸變節(jié)距微透鏡陣列中水平方向上透鏡元的個數(shù)。
[0033]具體的，在最佳觀看位置1處，所述基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝 置的水平觀看視角9為：
[0035]其中，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，f為透鏡元的 焦距。
[0036]在實際應(yīng)用中，所述微圖像陣列與漸變節(jié)距微透鏡陣列均包含11 XII個單元，其 中，水平方向上11個單元，垂直方向上11個單元，位于漸變節(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，觀看距離為1 = 105mm，則第1~11列透鏡元的 水平節(jié)距分別為8 ? 05255mm、7 ? 3205mm、6 ? 655mm、6 ? 05mm、5 ? 5mm、5mm、5 ? 5mm、6 ? 05mm、 6 ? 655mm、7 ? 3205mm、8 ? 05255mm。根據(jù)公式：
[0038]得到本發(fā)明所述基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置的水平觀看視 角為54° ;而透鏡元節(jié)距為5mm的傳統(tǒng)集成成像3D顯示的水平觀看視角為30°。因此本發(fā)明所 述基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置實現(xiàn)了寬視角集成成像3D顯示。
[0039] 在本發(fā)明中，所述顯示屏可以為液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機電致發(fā)光顯示 屏中之一。
【主權(quán)項】
1. 一種基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置，其特征在于，包括顯示屏和 漸變節(jié)距微透鏡陣列;所述顯示屏用于顯示微圖像陣列;所述漸變節(jié)距微透鏡陣列放置在 所述顯示屏前方，所述微圖像陣列中的圖像元通過所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中的透鏡元重 建3D場景;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；位于同一行的透 鏡元其垂直節(jié)距相同，其水平節(jié)距從行中屯、到行邊緣逐漸增大； 所述微圖像陣列中的圖像元與所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中的透鏡元一一對應(yīng)，所述圖 像元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距分別與其對應(yīng)的透鏡元的水平節(jié)距和垂直節(jié)距相同。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置，其特征在 于，所述漸變節(jié)距微透鏡陣列中第i列透鏡元的水平節(jié)距出為：其中，ceil O是向上取整，floor O是向下取整，i是小于或等于m的正整數(shù)，P為位于漸 變節(jié)距微透鏡陣列中屯、位置的透鏡元的水平節(jié)距，1為觀看距離，f為透鏡元的焦距，m為漸 變節(jié)距微透鏡陣列中水平方向上透鏡元的個數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置，其特征在 于，所述基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角0為：其中，P為位于漸變節(jié)距微透鏡陣列中屯、位置的透鏡元的水平節(jié)距，f為透鏡元的焦距。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于漸變節(jié)距微透鏡陣列的集成成像3D顯示裝置，其特征在 于，所述顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機電致發(fā)光顯示屏中之一。
【文檔編號】H04N13/04GK105911713SQ201610514290
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】吳非, 樊為
【申請人】成都工業(yè)學(xué)院