[发明专利]一种投影式集成成像3D显示装置

摘要

本发明提出一种投影式集成成像3D显示装置，该装置包括投影机、微透镜阵列和成像物镜，微图像阵列由投影机直接投射在空间中，并使得微图像阵列与微透镜阵列的间距等于微透镜阵列的焦距，根据投影机边缘以及透镜元边缘设置图像元的有效像素区域，并根据图像元在微图像阵列中的位置设置图像元中心与对应透镜元中心的偏移量，各图像元有效像素区域中的像素发出的光线经过微透镜阵列和成像物镜折射，实现了大视角的集成成像3D显示。

主权项

1.一种投影式集成成像3D显示装置，其特征在于，该装置包括投影机、微透镜阵列和成像物镜，微图像阵列由投影机直接投射在空间中，并使得微图像阵列与微透镜阵列的间距等于微透镜阵列的焦距；根据投影机边缘以及透镜元边缘设置图像元的有效像素区域，投影机镜头下边缘与透镜元上边缘连线与微图像阵列的交点为上边缘点，同理，投影机镜头上边缘与透镜元下边缘连线与微图像阵列的交点为下边缘点，投影机镜头左边缘与透镜元右边缘连线与微图像阵列的交点为右边缘点，投影机镜头右边缘与透镜元左边缘连线与微图像阵列的交点为左边缘点，此上、下、左、右边缘点包含的区域为对应图像元的有效像素区域，而相邻图像元的有效像素区域之间的部分称为无效像素区域，有效像素区域宽度p₁，无效像素区域宽度p₂以及图像元节距p′分别为，和，其中，l为投影机与微图像阵列之间的距离，p为微透镜阵列的节距，f₁为微透镜阵列的焦距，k为投影机镜头的口径；并根据图像元在微图像阵列中的位置设置图像元中心与对应透镜元中心的偏移量，微图像阵列中第i列第j行图像元的中心与其对应透镜元中心的水平偏移量H_i,j和垂直偏移量V_i,j分别为，，其中M为微透镜阵列在水平方向上包含的透镜元个数，N为微透镜阵列在垂直方向上包含的透镜元个数，当H_i,j > 0时，图像元向左偏移，当H_i,j < 0时，图像元向右偏移，当V_i,j > 0时，图像元向下偏移，当V_i,j < 0时，图像元向上偏移；各图像元有效像素区域两端的像素发出的光线，经过其对应透镜元折射后，成为平行光线，再由成像物镜折射，图像元的有效像素区域两端的两束光线在空间中所成的夹角为该透镜元的观看视角，而所有透镜元观看视角的公共区域就构成了该装置的3D观看视角，实现了大视角的集成成像3D显示。