[实用新型]基于障壁阵列的3D显示装置

说明书

本实用新型公开了基于障壁阵列的3D显示装置，包括显示屏、障壁阵列和渐变节距针孔阵列；障壁阵列垂直放置在显示屏和渐变节距针孔阵列之间；在渐变节距针孔阵列中，任意一列的针孔的水平节距相同，任意一行的针孔的垂直节距相同，且针孔阵列的水平和垂直节距从中心到边缘逐渐增大；图像元的水平节距与其对应针孔的水平节距相同，图像元的垂直节距与其对应针孔的垂直节距相同；障壁阵列包括多个与显示屏和渐变节距针孔阵列垂直设置的障壁，用于分隔相邻的针孔及其对应的图像元，每个图像元发出的光线只能通过与其对应的针孔成像。

技术领域

本实用新型涉及3D显示，更具体地说，本实用新型涉及基于障壁阵列的3D显示装置。

背景技术

与其他3D显示相比，如眼镜式助视3D显示、头盔式助视3D显示、光栅3D显示、体3D显示和全息3D显示等，集成成像3D显示具有连续视点、适合多人观看、无需助视设备和相干光源、结构简单和成本低廉等优点。现有的渐变节距针孔阵列技术可以通过改变针孔的节距增大视角。但是，现有的基于渐变节距针孔阵列的集成成像3D显示的水平和垂直观看视角均与针孔的孔径宽度成反比。

实用新型内容

本实用新型提出基于障壁阵列的3D显示装置，如附图1和2所示，其特征在于，包括显示屏、障壁阵列和渐变节距针孔阵列；显示屏用于显示渐变节距图像元阵列；显示屏、障壁阵列和渐变节距针孔阵列的中心均对应对齐；显示屏和渐变节距针孔阵列平行放置；障壁阵列垂直放置在显示屏和渐变节距针孔阵列之间；如附图3所示，在渐变节距针孔阵列中，任意一列的针孔的水平节距相同，任意一行的针孔的垂直节距相同，且针孔阵列的水平和垂直节距从中心到边缘逐渐增大；渐变节距针孔阵列中第i列针孔的水平节距H_i、第j行针孔的垂直节距V_j由下式计算得到

（1）

（2）

其中，p是位于渐变节距针孔阵列中心的针孔的节距，m是渐变节距针孔阵列水平方向上针孔的数目，n是渐变节距针孔阵列垂直方向上针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与渐变节距针孔阵列的间距，i是小于或等于m的正整数，j是小于或等于n的正整数；如附图4所示，在渐变节距图像元阵列中，图像元的水平节距与其对应针孔的水平节距相同，图像元的垂直节距与其对应针孔的垂直节距相同；障壁阵列包括多个与显示屏和渐变节距针孔阵列垂直设置的障壁，用于分隔相邻的针孔及其对应的图像元，每个图像元发出的光线只能通过与其对应的针孔成像；集成成像3D显示的水平观看视角θ₁和垂直观看视角θ₂为：

（3）

其中，w是针孔的孔径宽度。

优选的，障壁的一端位于相邻图像元连接处，另一端位于与相邻图像元对应的相邻针孔的连接处。

附图说明

附图1为本实用新型的结构和水平方向参数示意图

附图2为本实用新型的结构和垂直方向参数示意图

附图3为本实用新型的渐变节距针孔阵列示意图

附图4为本实用新型的渐变节距图像元阵列示意图

上述附图中的图示标号为：