本實(shí)用新型涉及雙視3D顯示，特別涉及一種基于復(fù)合針孔陣列和偏振光柵的集成成像雙視3D顯示裝置。

背景技術(shù)：

集成成像雙視3D顯示是近年來出現(xiàn)的一種無需任何助視設(shè)備的真3D顯示，它的原理是在一個(gè)2D顯示屏上同時(shí)顯示兩個(gè)不同的子微圖像陣列，通過微透鏡陣列將兩個(gè)子微圖像陣列向兩個(gè)不同的方向成像，在不同觀看方向上的觀看者只能看到其中一個(gè)3D圖像，從而實(shí)現(xiàn)在一個(gè)2D顯示屏上同時(shí)滿足多個(gè)觀看者的不同需求。

現(xiàn)有的集成成像雙視3D多基于微透鏡陣列，通過微透鏡陣列重建出原3D場(chǎng)景的立體圖像。但微透鏡的制造成本和制造工藝均較高，這些因素造成基于微透鏡陣列的集成成像雙視3D顯示技術(shù)難于推廣應(yīng)用。與基于微透鏡陣列的集成成像雙視3D顯示相比，基于復(fù)合針孔陣列的集成成像雙視3D顯示具有更薄的器件厚度，更低的制造成本和更為廣泛的推廣前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)降低集成成像雙視3D顯示技術(shù)成本，廣泛推廣此類技術(shù)投入應(yīng)用的目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案：

一種基于復(fù)合針孔陣列和偏振光柵的集成成像雙視3D顯示裝置，包括顯示微圖像陣列的2D顯示屏，偏振光柵和復(fù)合針孔陣列；

所述2D顯示屏和所述偏振光柵緊密貼合；

所述2D顯示屏，所述偏振光柵和所述復(fù)合針孔陣列依次排列，三者的水平中軸線和垂直中軸線都分別對(duì)應(yīng)對(duì)齊。

進(jìn)一步的，所述2D顯示屏為液晶2D顯示屏、等離子2D顯示屏或有機(jī)電致發(fā)光2D顯示屏。

進(jìn)一步的，所述偏振光柵由一系列相同尺寸的柵線單元在水平方向上緊密排列而成，每個(gè)柵線單元只具有一種偏振方向。

進(jìn)一步的，位于所述偏振光柵左半部分的任意相鄰兩個(gè)所述柵線單元的偏振方向正交，位于所述偏振光柵右半部分的任意相鄰兩個(gè)柵線單元的偏振方向正交。

進(jìn)一步的，位于所述偏振光柵中間位置的兩個(gè)所述柵線單元的偏振方向相同或正交。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合針孔陣列包括黑色遮光材料、透光孔和一系列偏振針孔。

進(jìn)一步的，所述透光孔位于所述復(fù)合針孔陣列的垂直中軸線。

進(jìn)一步的，任意一列的所述偏振針孔的偏振方向相同，水平方向上任意相鄰的兩個(gè)偏振針孔的偏振方向正交。

進(jìn)一步的，最佳觀看距離l滿足公式：

$l=\frac{dg}{p-d}$

其中，p為所述微圖像陣列中的圖像元的節(jié)距，d為所述復(fù)合針孔陣列中針孔的節(jié)距，g為所述復(fù)合針孔陣列與所述2D顯示屏的間距。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果：通過采用本實(shí)用新型提供的基于復(fù)合針孔陣列和偏振光柵的集成成像雙視3D顯示裝置，不產(chǎn)生摩爾條紋，降低了器件的厚度，顯著降低了集成成像雙視3D顯示技術(shù)的生產(chǎn)成本，為此類技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用提供了便利。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的基于復(fù)合針孔陣列和偏振光柵的集成成像雙視3D顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型的偏振光柵的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型的微圖像陣列的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本實(shí)用新型的復(fù)合針孔陣列的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本實(shí)用新型的基于復(fù)合針孔陣列和偏振光柵的集成成像雙視3D顯示裝置的視區(qū)分布圖。

圖中標(biāo)記：100-微圖像陣列，200-2D顯示屏，300-偏振光柵，400-復(fù)合針孔陣列，500-3D場(chǎng)景I，600-3D場(chǎng)景Ⅱ，101-子微圖像陣列I，102-子微圖像陣列Ⅱ，401-黑色遮光區(qū)域，402-透光孔，403-偏振針孔。

應(yīng)該理解上述附圖只是示意性的，并沒有按比例繪制。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)用新型提出基于復(fù)合針孔陣列和偏振光柵的集成成像雙視3D顯示裝置。如圖1所示，該系統(tǒng)包括顯示微圖像陣列的2D顯示屏200，偏振光柵300和復(fù)合針孔陣列400。

所述2D顯示屏200和所述偏振光柵300緊密貼合；

所述2D顯示屏200，所述偏振光柵300和所述復(fù)合針孔陣列400依次排列，三者的水平中軸線和垂直中軸線都分別對(duì)應(yīng)對(duì)齊。

如圖2所示，所述偏振光柵300由一系列相同尺寸的柵線單元在水平方向上緊密排列組成，每個(gè)柵線單元只具有一種偏振方向，位于偏振光柵300左半部分的任意相鄰的兩個(gè)柵線單元的偏振方向正交，位于偏振光柵300右半部分的任意相鄰的兩個(gè)柵線單元的偏振方向正交。

如附圖3所示，所述微圖像陣列100由子微圖像陣列I101和子微圖像陣列II102組成，通過3D場(chǎng)景I獲取的子微圖像陣列I101位于微圖像陣列100的左半部分，而通過3D場(chǎng)景II獲取的子微圖像陣列II102位于微圖像陣列100的右半部分。子微圖像陣列I101和子微圖像陣列II102分別由一系列相同尺寸的圖像元組成。

如附圖4所示，復(fù)合針孔陣列由黑色遮光材料401、透光孔402和一系列偏振針孔403組成。所述透光孔402位于所述復(fù)合針孔陣列400的垂直中軸線上。在復(fù)合針孔陣列400中，位于任意一列的偏振針孔403的偏振方向相同，水平方向上任意相鄰的兩個(gè)偏振針孔403的偏振方向正交。復(fù)合針孔陣列400中的黑色遮光材料401用于遮擋光線，透光孔402用于透過光線，偏振針孔403用 于透過與其偏振方向相同的光線。

如附圖5所示，子微圖像陣列I101中的圖像元只能通過復(fù)合針孔陣列400中與其對(duì)應(yīng)的針孔，而不能通過與其對(duì)應(yīng)針孔相鄰的針孔，因此子微圖像陣列I101中的圖像元在本系統(tǒng)的右邊重建出正常3D場(chǎng)景I500；子微圖像陣列II102中的圖像元也只能通過復(fù)合針孔陣列400中與其對(duì)應(yīng)的針孔，而不能通過與其對(duì)應(yīng)針孔相鄰的針孔，因此子微圖像陣列II102中的圖像元在本裝置的左邊重建出正常3D場(chǎng)景II600，從而實(shí)現(xiàn)了集成成像雙視3D顯示。

最佳觀看距離l滿足公式：

$l=\frac{dg}{p-d}$

其中，p為所述微圖像陣列中的圖像元的節(jié)距，d為所述復(fù)合針孔陣列中針孔的節(jié)距，g為所述復(fù)合針孔陣列與所述2D顯示屏的間距。

具體的，微圖像陣列100中圖像元的節(jié)距為p＝5mm；復(fù)合針孔陣列400與2D顯示屏200的間距g＝5mm，在最佳觀看距離l處，根據(jù)公式：

$\mathrm{\θ}=arctan\left(\frac{p}{g}\right)$

計(jì)算得本系統(tǒng)每個(gè)3D視區(qū)的水平觀看視角θ＝45°。