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专利号: 201810914651X
申请人: 成都工业学院
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 光学
更新日期:2024-02-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.无串扰和高分辨率双视3D显示装置,其特征在于,包括第1显示屏、第2显示屏、第1偏振针孔阵列、第2偏振针孔阵列、障壁阵列、第1偏振眼镜、第2偏振眼镜;所述第1显示屏和所述第2显示屏平行放置;所述第1偏振针孔阵列和所述第2偏振针孔阵列分别与所述第1显示屏和所述第2显示屏贴合;所述第1显示屏、所述第2显示屏、所述第1偏振针孔阵列和所述第2偏振针孔阵列的中心均对应且对齐;所述第1偏振针孔阵列由第1偏振单元、第2偏振单元和第1针孔阵列在水平和垂直方向上交替排列组成,所述第1偏振单元与所述第2偏振单元的偏振方向正交,所述第1偏振针孔阵列中水平和垂直方向上相邻的偏振单元的偏振方向正交,所述第2偏振针孔阵列由第3偏振单元、第4偏振单元和第2针孔阵列在水平和垂直方向上交替排列组成,所述第3偏振单元与所述第1偏振单元的偏振方向相同,所述第4偏振单元与所述第2偏振单元的偏振方向相同,所述第2偏振针孔阵列中水平和垂直方向上相邻的偏振单元的偏振方向正交;所述第1偏振眼镜与所述第1偏振单元和所述第3偏振单元的偏振方向相同,所述第2偏振眼镜与所述第2偏振单元和所述第4偏振单元的偏振方向相同;所述第1显示屏用于显示第1复合微图像阵列,所述第1复合微图像阵列由第1图像元、第2图像元和第3针孔阵列在水平和垂直方向上交替排列组成,所述第1复合微图像阵列中的第1图像元和第2图像元分别通过第一3D场景和第二3D场景获取,所述第1复合微图像阵列中的第1图像元和第2图像元分别与所述第1偏振针孔阵列中的第1偏振单元和第2偏振单元对应且对齐,所述第1复合微图像阵列中的第3针孔阵列与所述第1偏振针孔阵列中的第1针孔阵列对应且对齐;所述第2显示屏用于显示第2复合微图像阵列,所述第2复合微图像阵列由第3图像元、第4图像元和第4针孔阵列在水平和垂直方向上交替排列组成,所述第2复合微图像阵列中的第3图像元和第4图像元分别通过第一3D场景和第二3D场景获取,所述第2复合微图像阵列中的第3图像元和第4图像元分别与所述第2偏振针孔阵列中的第3偏振单元和第4偏振单元对应且对齐,所述第2复合微图像阵列中的第4针孔阵列与所述第2偏振针孔阵列中的第2针孔阵列对应且对齐;所述第1图像元的节距、所述第2图像元的节距、所述第1偏振单元、所述第2偏振单元、所述第1针孔阵列的节距与所述第3针孔阵列的节距均相同;所述第3图像元的节距、所述第4图像元的节距、所述第3偏振单元、所述第4偏振单元、所述第2针孔阵列的节距与所述第4针孔阵列的节距均相同;且所述第1偏振单元与所述第2偏振单元的节距大于所述第3偏振单元与所述第4偏振单元的节距;障壁阵列由一系列障壁组成,障壁的一端位于所述第1偏振针孔阵列中偏振单元的边缘上,障壁的另一端位于所述第2偏振针孔阵列中与上述偏振单元对应的针孔的边缘上;所述针孔为一维针孔或者二维针孔;所述第1针孔阵列的孔径宽度与所述第3针孔阵列的孔径宽度相同;所述第2针孔阵列的孔径宽度与所述第4针孔阵列的孔径宽度相同;且所述第1针孔阵列的孔径宽度与所述第3针孔阵列的孔径宽度大于所述第2针孔阵列的孔径宽度与所述第4针孔阵列的孔径宽度;所述第1针孔阵列的节距为p,所述第1针孔阵列的孔径宽度为w,所述第1偏振针孔阵列与所述第2偏振针孔阵列的间距为g,则所述第2针孔阵列的节距q由下式计算得到:所述第2针孔阵列的孔径宽度v由下式计算得到:

其中,l为最佳观看距离。

2.如权利要求1所述的无串扰和高分辨率双视3D显示装置,其特征在于,第一3D图像和第二3D图像的观看视角θ由下式计算得到:

其中,p为第1针孔阵列的节距,v为第2针孔阵列的孔径宽度,g为第1偏振针孔阵列与第2偏振针孔阵列的间距。

3.如权利要求1所述的无串扰和高分辨率双视3D显示装置,其特征在于,位于偏振单元的边缘上的障壁的端的长度等于偏振单元的节距,位于针孔的边缘上的障壁的端的长度等于针孔的孔径宽度。

4.如权利要求1所述的无串扰和高分辨率双视3D显示装置,其特征在于,所述第1图像元与所述第3图像元的深度翻转;所述第2图像元与所述第4图像元的深度翻转。

5.无串扰和高分辨率双视3D显示方法,包括:第1复合微图像阵列由第1图像元、第2图像元和第3针孔阵列在水平和垂直方向上交替排列组成,第2复合微图像阵列由第3图像元、第4图像元和第4针孔阵列在水平和垂直方向上交替排列组成;将第1偏振针孔阵列中的第1针孔阵列、第2偏振针孔阵列中的第2针孔阵列和第2复合微图像阵列中的第4针孔阵列用做透光针孔阵列;将第1复合微图像阵列中的第3针孔阵列用做点光源阵列;障壁阵列使得第1复合微图像阵列中的第1图像元和第2复合微图像阵列中的第3图像元相互独立地重建出的两个第一3D图像;第1图像元的节距大于第2针孔阵列的节距,第3针孔阵列的节距大于第3图像元的节距,所有第1图像元和第3图像元的成像区域在最佳观看距离处重合,增大了第一3D图像的观看视角;障壁阵列使得第1复合微图像阵列中的第2图像元和第2复合微图像阵列中的第4图像元相互独立地重建出的两个第二3D图像;第2图像元的节距大于第2针孔阵列的节距,第3针孔阵列的节距大于第4图像元的节距,所有第2图像元和第4图像元的成像区域在最佳观看距离处重合,增大了第二3D图像的观看视角;第1偏振针孔阵列中的第1偏振单元和第2偏振单元分别将第1复合微图像阵列中的第1图像元和第2图像元重建的第一3D图像和第二3D图像的光线调制为正交的偏振光;第2偏振针孔阵列中的第3偏振单元和第4偏振单元分别将第2复合微图像阵列中的第3图像元和第4图像元重建的第一3D图像和第二3D图像的光线调制为正交的偏振光;两个第一3D图像在观看区域合并,且只能通过第1偏振眼镜看到;两个第二3D图像在观看区域合并,且只能通过第2偏振眼镜看到。