双视3D显示装置

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和集成成像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。但是，在传统的集成成像双视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，因此传统的集成成像双视3D显示存在水平分辨率不等于垂直分辨率的问题。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

　　本实用新型提出了双视3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏，偏振片，渐变节距矩形针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏、偏振片和渐变节距矩形针孔阵列的水平和垂直中轴线分别对应对齐，且互相平行；偏振片与显示屏贴合，且位于显示屏与渐变节距矩形针孔阵列之间；显示屏、偏振片和渐变节距矩形针孔阵列的水平宽度均相同，显示屏、偏振片和渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度均相同；在渐变节距矩形针孔阵列中，任意一列的矩形针孔的水平节距相同，任意一行的矩形针孔的垂直节距相同；渐变节距矩形针孔阵列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的两倍；位于渐变节距矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的垂直节距与水平节距的比值等于渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值的两倍；渐变节距矩形针孔阵列中第i列矩形针孔的水平节距Hi、第j行矩形针孔的垂直节距Vj由下式计算得到

　　（1）

　　 （2）

　　其中，p是位于渐变节距矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的水平节距，m是渐变节距矩形针孔阵列中垂直方向上矩形针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变节距矩形针孔阵列的间距，v是渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值；显示屏用于显示渐变节距矩形图像元阵列，渐变节距矩形图像元阵列包括矩形图像元I和矩形图像元II，如附图2所示；矩形图像元I位于显示屏的左半部分，矩形图像元II位于显示屏的右半部分；矩形图像元I的水平节距和垂直节距分别等于与其对应的矩形针孔的水平节距和垂直节距；矩形图像元II的水平节距和垂直节距分别等于与其对应的矩形针孔的水平节距和垂直节距；偏振片包括子偏振片I和子偏振片II，子偏振片I与子偏振片II的偏振方向正交，如附图3所示；子偏振片I和子偏振片II的水平宽度均等于显示屏的水平宽度的一半，子偏振片I和子偏振片II的垂直宽度均等于显示屏的垂直宽度；子偏振片I与显示屏的左半部分对应对齐，子偏振片II与显示屏的右半部分对应对齐；偏振眼镜I的偏振方向与子偏振片I相同，偏振眼镜II的偏振方向与子偏振片II相同；矩形图像元I通过子偏振片I以及对应的矩形针孔重建出3D图像I，且只能通过偏振眼镜I看到；矩形图像元II通过子偏振片II以及对应的矩形针孔重建出3D图像II，且只能通过偏振眼镜II看到；集成成像双视3D显示中每个3D图像的水平观看视角θ1、垂直观看视角θ2、水平分辨率R1、垂直分辨率R2分别为：

　　 （3）

　　（4）

　　（5）

　　（6）

　　其中，w是矩形针孔的孔径宽度。

　　附图说明

　　附图1为本实用新型的结构和参数示意图

　　附图2为本实用新型的渐变节距矩形图像元阵列的结构示意图

　　附图3为本实用新型的偏振片的结构示意图

　　上述附图中的图示标号为：

　　1. 显示屏，2. 偏振片，3. 渐变节距矩形针孔阵列，4. 偏振眼镜I，5. 偏振眼镜II，6. 矩形图像元I， 7. 矩形图像元II，8. 子偏振片I，9. 子偏振片II，10. 3D图像I，11. 3D图像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。

　　本实用新型提出了双视3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏，偏振片，渐变节距矩形针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏、偏振片和渐变节距矩形针孔阵列的水平和垂直中轴线分别对应对齐，且互相平行；偏振片与显示屏贴合，且位于显示屏与渐变节距矩形针孔阵列之间；显示屏、偏振片和渐变节距矩形针孔阵列的水平宽度均相同，显示屏、偏振片和渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度均相同；在渐变节距矩形针孔阵列中，任意一列的矩形针孔的水平节距相同，任意一行的矩形针孔的垂直节距相同；渐变节距矩形针孔阵列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的两倍；位于渐变节距矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的垂直节距与水平节距的比值等于渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值的两倍；渐变节距矩形针孔阵列中第i列矩形针孔的水平节距Hi、第j行矩形针孔的垂直节距Vj由下式计算得到

　　（1）

　　 （2）

　　其中，p是位于渐变节距矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的水平节距，m是渐变节距矩形针孔阵列中垂直方向上矩形针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变节距矩形针孔阵列的间距，v是渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值；显示屏用于显示渐变节距矩形图像元阵列，渐变节距矩形图像元阵列包括矩形图像元I和矩形图像元II，如附图2所示；矩形图像元I位于显示屏的左半部分，矩形图像元II位于显示屏的右半部分；矩形图像元I的水平节距和垂直节距分别等于与其对应的矩形针孔的水平节距和垂直节距；矩形图像元II的水平节距和垂直节距分别等于与其对应的矩形针孔的水平节距和垂直节距；偏振片包括子偏振片I和子偏振片II，子偏振片I与子偏振片II的偏振方向正交，如附图3所示；子偏振片I和子偏振片II的水平宽度均等于显示屏的水平宽度的一半，子偏振片I和子偏振片II的垂直宽度均等于显示屏的垂直宽度；子偏振片I与显示屏的左半部分对应对齐，子偏振片II与显示屏的右半部分对应对齐；偏振眼镜I的偏振方向与子偏振片I相同，偏振眼镜II的偏振方向与子偏振片II相同；矩形图像元I通过子偏振片I以及对应的矩形针孔重建出3D图像I，且只能通过偏振眼镜I看到；矩形图像元II通过子偏振片II以及对应的矩形针孔重建出3D图像II，且只能通过偏振眼镜II看到；集成成像双视3D显示中每个3D图像的水平观看视角θ1、垂直观看视角θ2、水平分辨率R1、垂直分辨率R2分别为：

　　 （3）

　　（4）

　　（5）

　　（6）

　　其中，w是矩形针孔的孔径宽度。

　　位于渐变节距矩形针孔阵列中心位置的矩形针孔的水平节距为p=10mm，渐变节距矩形针孔阵列中垂直方向上矩形针孔的数目为m=4，观看距离为l=510mm，显示屏与渐变节距矩形针孔阵列的间距为g=10mm，矩形针孔的孔径宽度为w=2.5mm，渐变节距矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值为0.6。根据式（1）得到，渐变节距矩形针孔阵列中第1~8列矩形针孔阵列的水平节距分别为11.2mm、10.8mm、10.4mm、10mm、10mm、10.4mm、10.8mm、11.2mm；根据式2）得到，渐变节距矩形针孔阵列中第1~4行矩形针孔阵列的垂直节距分别为6.2mm、6mm、6mm、6.2mm；根据式（3）、（4）、（5）、（6）得到，3D图像I与3D图像II的水平观看视角、垂直观看视角、水平分辨率、垂直分辨率分别为40°、50°、4、4。