一種寬視角的集成成像雙視3d顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置，其包括顯示屏、障壁陣列和漸變節(jié)距針孔陣列；顯示屏用于顯示微圖像陣列；微圖像陣列由第一圖像元和第二圖像元構(gòu)成；微圖像陣列的第一圖像元和第二圖像元通過漸變節(jié)距針孔陣列的針孔，分別形成用于觀看第一3D場景的第一視區(qū)和用于觀看第二3D場景的第二視區(qū)。本發(fā)明不僅能夠在兩個視區(qū)內(nèi)觀看到兩個不同的3D場景，而且實現(xiàn)寬視角的集成成像雙視3D顯示。
【專利說明】
-種寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及雙視3D顯示技術領域，特別設及一種寬視角的集成成像雙視3D顯示裝 置。
【背景技術】
[0002] 雙視顯示是近年來出現(xiàn)的一種新型顯示，它的原理是通過在一個顯示屏上同時顯 示兩個不同的畫面，在不同觀看方向上的觀看者只能看到其中一個畫面，從而實現(xiàn)在一個 顯示屏上同時滿足多個觀看者的不同需求。
[0003] 集成成像3D顯示是一種無需任何助視設備的真3D顯示。集成成像3D顯示利用了光 路可逆原理，通過微透鏡陣列將3D場景的立體信息記錄到圖像記錄設備上，生成微圖像陣 列，然后把該微圖像陣列顯示于顯示屏上，透過微透鏡陣列重建出原3D場景的立體圖像。
[0004] 集成成像雙視3D顯示是W上兩種顯示技術的融合。它可W使得觀看者無需佩戴助 視設備即可在不同的觀看方向上看到3D畫面。但是，傳統(tǒng)的集成成像雙視3D顯示存在觀看 視角窄等缺點，因此它的應用范圍受到了限制。傳統(tǒng)的集成成像雙視3D顯示的觀看視角0 為：
[0005]
[0006] 其中，P為圖像元的水平節(jié)距，g為顯示屏與漸變節(jié)距針孔陣列的間距，m為微圖像 陣列水平方向上圖像元的數(shù)目。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的在于:解決傳統(tǒng)的集成成像雙視3D顯示技術中存在觀看視角窄的問 題，進一步擴大集成成像雙視3D顯示的應用范圍。
[000引為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置，其 包括顯示屏、障壁陣列和漸變節(jié)距針孔陣列;所述顯示屏用于顯示微圖像陣列;所述微圖像 陣列由第一圖像元和第二圖像元構(gòu)成;所述微圖像陣列的第一圖像元和第二圖像元通過所 述漸變節(jié)距針孔陣列的針孔，分別形成用于觀看第一 3D場景的第一視區(qū)和用于觀看第二3D 場景的第二視區(qū)；其中，
[0009] 所述漸變節(jié)距針孔陣列中位于同一列的針孔其水平節(jié)距相同，其垂直節(jié)距相同， 位于同一行的針孔其垂直節(jié)距相同，其水平節(jié)距從行中屯、到行邊緣逐漸增大；
[0010] 所述微圖像陣列中的第一圖像元連續(xù)排列形成第一微圖像子陣列，所述微圖像陣 列中的第二圖像元連續(xù)排列形成第二微圖像子陣列，第一微圖像子陣列和第二微圖像子陣 列的行數(shù)與所述微圖像陣列相同，列數(shù)為所述微圖像陣列的一半；
[0011] 所述微圖像陣列中第一圖像元與第二圖像元的交界處與所述漸變節(jié)距針孔陣列 中屯、列上的針孔W及與所述障壁陣列中屯、列上的障壁一一對應，其中所述障壁陣列中屯、列 上的障壁其一端設置在第一圖像元與第二圖像元的交界處，其另一端設置在與所述第一圖 像元與第二圖像元的交界處相對應的針孔內(nèi)，使所述針孔被分隔成兩個子針孔，所述第一 圖像元與所述第二圖像元分別通過對應的子針孔投射出圖像；
[0012] 所述微圖像陣列中其余的第一圖像元和第二圖像元分別與所述漸變節(jié)距針孔陣 列中其余的針孔一一對應，所述障壁陣列中其余的障壁其一端設置在所述第一圖像元之間 和所述第二圖像元之間的交界處上，其另一端設置在所述漸變節(jié)距針孔陣列上，并且在所 述第一圖像元或所述第二圖像元中，其對應的針孔位于其交界處的障壁的范圍內(nèi)，其中所 述針孔靠近所述微圖像陣列的中屯、處設置。
[0013] 根據(jù)一種具體的實施方式，在所述第一圖像元或所述第二圖像元中，其對應的針 孔緊貼著其交界處上且靠近所述微圖像陣列中屯、處的障壁設置。
[0014] 根據(jù)一種具體的實施方式，所述顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機電致 發(fā)光顯示屏中之一。
[0015] 根據(jù)一種具體的實施方式，所述漸變節(jié)距針孔陣列上第i列針孔的水平節(jié)距出為：
[0016]
[0017] 其中，ceilO是向上取整，floorO是向下取整，i為小于或等于m的正整數(shù)，P為位 于所述漸變節(jié)距針孔陣列中屯、位置的針孔的水平節(jié)距，觀看距離為l，g為所述漸變節(jié)距針 孔陣列與所述顯示屏的間距，m為漸變節(jié)距針孔陣列水平方向上針孔的個數(shù)。
[0018] 根據(jù)一種具體的實施方式，所述第一視區(qū)和所述第二視區(qū)的視角均為：
[0019]
[0020] 其中，P為位于所述微圖像陣列中屯、位置的圖像元的水平節(jié)距，g為所述漸變節(jié)距 針孔陣列與所述顯示屏的間距。
[0021] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置 不僅能夠在兩個視區(qū)內(nèi)觀看到兩個不同的3D場景，而且實現(xiàn)寬視角的集成成像雙視3D顯 /J、- O
【附圖說明】：
[0022] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明的微圖像陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明第一視區(qū)觀看到的第一 3D場景圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明第二視區(qū)觀看到的第二3D場景圖。
[0026] 附圖標記列表
[0027] 1-顯示屏2-漸變節(jié)距針孔陣列3-障壁陣列4-微圖像陣列5-第一圖像元6-第 二圖像元7-第一視區(qū)8-第二視區(qū)。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明 上述主題的范圍僅限于W下的實施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范 圍。
[0029] 結(jié)合圖1和圖2分別所示的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖與本發(fā)明的微圖像陣列的結(jié)構(gòu)示 意圖；其中，本發(fā)明寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置包括顯示屏1、障壁陣列3和漸變節(jié)距 針孔陣列2;顯示屏1用于顯示微圖像陣列4;微圖像陣列4由第一圖像元5和第二圖像元6構(gòu) 成;微圖像陣列4的第一圖像元5和第二圖像元6通過漸變節(jié)距針孔陣列2的針孔，分別形成 用于觀看第一3D場景的第一視區(qū)7和用于觀看第二3D場景的第二視區(qū)8。其中，第一3D場景 圖和第二3D場景圖分別如圖3與圖4所示。
[0030] 其中，漸變節(jié)距針孔陣列2中位于同一列的針孔其水平節(jié)距相同，其垂直節(jié)距相 同，位于同一行的針孔其垂直節(jié)距相同，其水平節(jié)距從行中屯、到行邊緣逐漸增大。
[0031] 微圖像陣列4中的第一圖像元5連續(xù)排列形成第一微圖像子陣列，微圖像陣列4中 的第二圖像元6連續(xù)排列形成第二微圖像子陣列，第一微圖像子陣列和第二微圖像子陣列 的行數(shù)與微圖像陣列相同，列數(shù)為微圖像陣列的一半。
[0032] 微圖像陣列4中第一圖像元5與第二圖像元6的交界處與漸變節(jié)距針孔陣列2中屯、 列上的針孔W及與障壁陣列3中屯、列上的障壁一一對應，其中障壁陣列3中屯、列上的障壁其 一端設置在第一圖像元與第二圖像元的交界處，其另一端設置在與第一圖像元5與第二圖 像元6的交界處相對應的針孔內(nèi)，使該針孔被分隔成兩個子針孔，第一圖像元5與第二圖像 元6分別通過對應的子針孔投射出圖像。
[0033] 微圖像陣列4中其余的第一圖像元5和第二圖像元6分別與漸變節(jié)距針孔陣列2中 其余的針孔一一對應，障壁陣列3中其余的障壁其一端設置在第一圖像元5之間和第二圖像 元6之間的交界處上，其另一端設置在漸變節(jié)距針孔陣列2上，并且在第一圖像元5或第二圖 像元6中，其對應的針孔位于其交界處的障壁的范圍內(nèi)，其中該針孔靠近微圖像陣列4的中 屯、處設置。
[0034] 具體的，在第一圖像元或第二圖像元中，其對應的針孔緊貼著其交界處上且靠近 微圖像陣列4中屯、處的障壁設置。
[0035] 在實施時，本發(fā)明的顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機電致發(fā)光顯示屏 中之一。
[0036] 具體的，漸變節(jié)距針孔陣列2上第i列針孔的水平節(jié)距出為：
[0037]
[0038] 其中，ceil ()是向上取整，floor()是向下取整，i為小于或等于m的正整數(shù)，P為位 于漸變節(jié)距針孔陣列中屯、位置的針孔的水平節(jié)距，觀看距離為l，g為漸變節(jié)距針孔陣列與 顯示屏的間距，m為漸變節(jié)距針孔陣列水平方向上針孔的個數(shù)。
[0039] W漸變節(jié)距針孔陣列中屯、位置的針孔的節(jié)距為p = 5mm，觀看距離為1 = 105mm，漸 變節(jié)距針孔陣列與顯示屏的間距為g = 5mm，微圖像陣列與漸變節(jié)距針孔陣列均包含IOX 10 個單元，即水平方向上10個單元，垂直方向上10個單元。根據(jù)上述的水平節(jié)距的計算公式得 到第 1 ~10列針孔的水平節(jié)距依次為：7.3205mm、6.655mm、6.05mm、5.5mm、5mm、5mm、5.5mm、 6.05mm、6.655mm、7.3205mm〇
[0040] 具體的，第一視區(qū)7和第二視區(qū)8的視角均為：
[0041]
[0042] 其中，P為位于微圖像陣列中屯、位置的圖像元的水平節(jié)距，漸變節(jié)距針孔陣列與顯 示屏的間距為g = 5mm。
[0043] 仍W漸變節(jié)距針孔陣列中屯、位置的針孔的節(jié)距為p = 5mm，漸變節(jié)距針孔陣列與顯 示屏的間距為g = 5mm為例，根據(jù)下式
[0044
[004引計算得到本發(fā)明的觀看視角0 = 32"，而傳統(tǒng)的集成成像雙視3D顯示技術的觀看視 角0 = 20°。因此，本發(fā)明能夠在兩個視區(qū)內(nèi)觀看到兩個不同的3D場景，并實現(xiàn)寬視角的集成 成像雙視3D顯示。
[0046]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了詳細說明，但本發(fā)明并不限制于上 述實施方式，在不脫離本申請的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領域的技術人員可W作 出各種修改或改型。
【主權(quán)項】
1. 一種寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置，其特征在于，包括顯示屏、障壁陣列和漸變 節(jié)距針孔陣列；所述顯示屏用于顯示微圖像陣列；所述微圖像陣列由第一圖像元和第二圖 像元構(gòu)成;所述微圖像陣列的第一圖像元和第二圖像元通過所述漸變節(jié)距針孔陣列的針 孔，分別形成用于觀看第一 3D場景的第一視區(qū)和用于觀看第二3D場景的第二視區(qū)；其中， 所述漸變節(jié)距針孔陣列中位于同一列的針孔其水平節(jié)距相同，其垂直節(jié)距相同，位于 同一行的針孔其垂直節(jié)距相同，其水平節(jié)距從行中心到行邊緣逐漸增大； 所述微圖像陣列中的第一圖像元連續(xù)排列形成第一微圖像子陣列，所述微圖像陣列中 的第二圖像元連續(xù)排列形成第二微圖像子陣列，第一微圖像子陣列和第二微圖像子陣列的 行數(shù)與所述微圖像陣列相同，列數(shù)為所述微圖像陣列的一半； 所述微圖像陣列中第一圖像元與第二圖像元的交界處與所述漸變節(jié)距針孔陣列中心 列上的針孔以及與所述障壁陣列中心列上的障壁一一對應，其中所述障壁陣列中心列上的 障壁其一端設置在第一圖像元與第二圖像元的交界處，其另一端設置在與所述第一圖像元 與第二圖像元的交界處相對應的針孔內(nèi)，使所述針孔被分隔成兩個子針孔，所述第一圖像 元與所述第二圖像元分別通過對應的子針孔投射出圖像； 所述微圖像陣列中其余的第一圖像元和第二圖像元分別與所述漸變節(jié)距針孔陣列中 其余的針孔一一對應，所述障壁陣列中其余的障壁其一端設置在所述第一圖像元之間和所 述第二圖像元之間的交界處上，其另一端設置在所述漸變節(jié)距針孔陣列上，并且在所述第 一圖像元或所述第二圖像元中，其對應的針孔位于其交界處的障壁的范圍內(nèi)，其中所述針 孔靠近所述微圖像陣列的中心處設置。2. 如權(quán)利要求1所述的寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置，其特征在于，在所述第一圖 像元或所述第二圖像元中，其對應的針孔緊貼著其交界處上且靠近所述微圖像陣列中心處 的障壁設置。3. 如權(quán)利要求1所述的寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置，其特征在于，所述顯示屏為 液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機電致發(fā)光顯示屏中之一。4. 如權(quán)利要求1或2所述的寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置，其特征在于，所述漸變 節(jié)距針孔陣列上第i列針孔的水平節(jié)距出為：其中，ceil ()是向上取整，floor ()是向下取整，i為小于或等于m的正整數(shù)，p為位于所 述漸變節(jié)距針孔陣列中心位置的針孔的水平節(jié)距，觀看距離為l，g為所述漸變節(jié)距針孔陣 列與所述顯示屏的間距，m為漸變節(jié)距針孔陣列水平方向上針孔的個數(shù)。5. 如權(quán)利要求1所述的寬視角的集成成像雙視3D顯示裝置，其特征在于，所述第一視區(qū) 和所述第二視區(qū)的視角均為：其中，P為位于所述微圖像陣列中心位置的圖像元的水平節(jié)距，g為所述漸變節(jié)距針孔 陣列與所述顯示屏的間距。
【文檔編號】G02B27/00GK105954884SQ201610494183
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】吳非, 樊為
【申請人】成都工業(yè)學院