基于矩形偏振阵列的集成成像双视3D显示装置

基于矩形偏振阵列的集成成像双视3d显示装置
技术领域
1.本实用新型涉及3d显示，更具体地说，本实用新型涉及基于矩形偏振阵列的集成成像双视3d显示装置。


背景技术：

2.集成成像双视3d显示可以在同一个显示屏上呈现两个真3d画面，佩戴不同偏振眼镜的观看者可以看到其中一个真3d画面，从而在一个显示屏上满足多个观看者的需求。虽然基于偏振阵列的集成成像双视3d显示具有制造工艺复杂和成本高等缺点，但是它具有无奇数列或者偶数列像素缺失的优点。然而，现有的基于偏振阵列的集成成像双视3d显示仍然存在分辨率低，奇数行、奇数列、偶数行与偶数列的分辨率不相等，观看视角与矩形针孔的孔径宽度成反比等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提出了基于矩形偏振阵列的集成成像双视3d显示装置，如附图1、2、3和4所示，其特征在于，包括显示屏，矩形偏振阵列，复合矩形针孔阵列，偏振眼镜i和偏振眼镜ii；显示屏，矩形偏振阵列和复合矩形针孔阵列依次平行放置，且均对应对齐；显示屏，矩形偏振阵列和复合矩形针孔阵列的水平宽度均相同，显示屏，矩形偏振阵列和复合矩形针孔阵列的垂直宽度均相同；矩形偏振阵列与显示屏紧密贴合；矩形偏振阵列包括矩形偏振单元i和矩形偏振单元ii；矩形偏振单元i和矩形偏振单元ii在奇数行依次排列，矩形偏振单元ii和矩形偏振单元i在偶数行依次排列；矩形偏振单元i的偏振方向与矩形偏振单元ii的偏振方向正交；复合矩形针孔阵列包含一维矩形针孔和二维矩形针孔，如附图5所示；一维矩形针孔、一维矩形针孔、二维矩形针孔和二维矩形针孔在复合矩形针孔阵列的第4n
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3行依次排列，二维矩形针孔、二维矩形针孔、一维矩形针孔和一维矩形针孔在复合矩形针孔阵列的第4n
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2行依次排列，二维矩形针孔、二维矩形针孔、一维矩形针孔和一维矩形针孔在复合矩形针孔阵列的第4n
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1行依次排列，一维矩形针孔、一维矩形针孔、二维矩形针孔和二维矩形针孔在复合矩形针孔阵列的第4n行依次排列，其中n是正整数；显示屏显示复合微图像阵列，如附图6所示；复合微图像阵列包含一维矩形图像元i，二维矩形图像元i，一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii；一维矩形图像元i和二维矩形图像元i通过3d场景i获取；一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii通过3d场景ii获取；一维矩形图像元i、一维矩形图像元ii、二维矩形图像元i和二维矩形图像元ii在复合微图像阵列的第4n
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3行依次排列，二维矩形图像元ii、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii和一维矩形图像元i在复合微图像阵列的第4n
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2行依次排列，二维矩形图像元i、二维矩形图像元ii、一维矩形图像元i和一维矩形图像元ii在复合微图像阵列的第4n
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1行依次排列，一维矩形图像元ii、一维矩形图像元i、二维矩形图像元ii和二维矩形图像元i在复合微图像阵列的第4n行依次排列；一维矩形图像元i、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii、二维矩形图像元ii、一维矩形针孔和二维矩形针孔的水平节距均相同；一维矩形图像元i、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii和二
维矩形图像元ii、一维矩形针孔和二维矩形针孔的垂直节距均相同；水平方向上一维矩形图像元i、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii的数目均相等，垂直方向上一维矩形图像元i、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii的数目均相等；水平方向上一维矩形针孔的数目和水平方向上二维矩形针孔的数目均等于水平方向上一维矩形图像元i的数目的两倍，垂直方向上一维矩形针孔的数目和垂直方向上二维矩形针孔的数目均等于垂直方向上一维矩形图像元i的数目的两倍；一维矩形针孔和二维矩形针孔的孔径宽度均相同；一维矩形针孔的垂直节距q为
4.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
5.其中，p是一维矩形针孔的水平节距，a是复合矩形针孔阵列的水平宽度，b是复合矩形针孔阵列的垂直宽度，x是显示屏i和显示屏ii单个像素的节距；矩形偏振单元i和矩形偏振单元ii的水平节距均等于一维矩形图像元i的水平节距；矩形偏振单元i和矩形偏振单元ii的垂直节距均等于一维矩形图像元i的垂直节距；偏振眼镜i的偏振方向与矩形偏振单元i的偏振方向相同，偏振眼镜ii的偏振方向与矩形偏振单元ii的偏振方向相同；一维矩形图像元i透过对应的矩形偏振单元i和一维矩形针孔重建出一个一维3d图像i，二维矩形图像元i透过对应的矩形偏振单元i和二维矩形针孔重建出一个二维3d图像i；一维3d图像i与二维3d图像i合并成一个高分辨率3d图像i；一维矩形图像元ii透过对应的矩形偏振单元ii和一维矩形针孔重建出一个一维3d图像ii，二维矩形图像元ii透过对应的矩形偏振单元ii和二维矩形针孔重建出一个二维3d图像ii；一维3d图像ii与二维3d图像ii合并成一个高分辨率3d图像ii；通过偏振眼镜i观看到高分辨率3d图像i，通过偏振眼镜ii观看到高分辨率3d图像ii；3d图像i的奇数行水平分辨率h1、3d图像i的偶数行水平分辨率h2、3d图像i的奇数列垂直分辨率v1、3d图像i的偶数列垂直分辨率v2、3d图像ii的奇数行水平分辨率h3、3d图像ii的偶数行水平分辨率h4、3d图像ii的奇数列垂直分辨率v3、3d图像ii的偶数列垂直分辨率v4、3d图像i的观看视角θ1、3d图像ii的观看视角θ2分别为
6.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）
7.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）
8.其中，w是一维矩形针孔的孔径宽度，g是显示屏与复合矩形针孔阵列的间距，l是观看距离。
附图说明
9.附图1为本实用新型的结构和4n
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3行参数示意图
10.附图2为本实用新型的结构和4n
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2行参数示意图
11.附图3为本实用新型的结构和4n
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1行参数示意图
12.附图4为本实用新型的结构和4n行参数示意图
13.附图5为本实用新型的复合矩形针孔阵列的示意图
14.附图6为本实用新型的复合微图像阵列的示意图
15.上述附图中的图示标号为：
16.1. 显示屏，2. 矩形偏振阵列，3. 复合矩形针孔阵列，4. 矩形偏振单元i，5. 矩形偏振单元ii，6. 偏振眼镜i，7. 偏振眼镜ii，8.一维矩形针孔，9.二维矩形针孔，10.一维矩形图像元i，11. 二维矩形图像元i，12. 一维矩形图像元ii，13. 二维矩形图像元ii，14. 3d图像i，15. 3d图像ii。
17.应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。
具体实施方式
18.下面详细说明本实用新型的基于矩形偏振阵列的集成成像双视3d显示装置的一个典型实施例，对本实用新型进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本实用新型做进一步的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本

技术实现要素：
对本实用新型做出一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。
19.本实用新型提出了基于矩形偏振阵列的集成成像双视3d显示装置，如附图1、2、3和4所示，其特征在于，包括显示屏，矩形偏振阵列，复合矩形针孔阵列，偏振眼镜i和偏振眼镜ii；显示屏，矩形偏振阵列和复合矩形针孔阵列依次平行放置，且均对应对齐；显示屏，矩形偏振阵列和复合矩形针孔阵列的水平宽度均相同，显示屏，矩形偏振阵列和复合矩形针孔阵列的垂直宽度均相同；矩形偏振阵列与显示屏紧密贴合；矩形偏振阵列包括矩形偏振单元i和矩形偏振单元ii；矩形偏振单元i和矩形偏振单元ii在奇数行依次排列，矩形偏振单元ii和矩形偏振单元i在偶数行依次排列；矩形偏振单元i的偏振方向与矩形偏振单元ii的偏振方向正交；复合矩形针孔阵列包含一维矩形针孔和二维矩形针孔，如附图5所示；一维矩形针孔、一维矩形针孔、二维矩形针孔和二维矩形针孔在复合矩形针孔阵列的第4n
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3行依次排列，二维矩形针孔、二维矩形针孔、一维矩形针孔和一维矩形针孔在复合矩形针孔阵列的第4n
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2行依次排列，二维矩形针孔、二维矩形针孔、一维矩形针孔和一维矩形针孔在复合矩形针孔阵列的第4n
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1行依次排列，一维矩形针孔、一维矩形针孔、二维矩形针孔和二维矩形针孔在复合矩形针孔阵列的第4n行依次排列，其中n是正整数；显示屏显示复合微图像阵列，如附图6所示；复合微图像阵列包含一维矩形图像元i，二维矩形图像元i，一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii；一维矩形图像元i和二维矩形图像元i通过3d场景i获取；一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii通过3d场景ii获取；一维矩形图像元i、一维矩形图像元ii、二维矩形图像元i和二维矩形图像元ii在复合微图像阵列的第4n
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3行依次排列，二维矩形图像元ii、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii和一维矩形图像元i在复合微图像阵列的第4n
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2行依次排列，二维矩形图像元i、二维矩形图像元ii、一维矩形图像元i和一维矩形图像元ii在复合微图像阵列的第4n
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1行依次排列，一维矩形图像元ii、一维矩形图像元i、二维矩形图像元ii和二维矩形图像元i在复合微图像阵列的第4n行依次排列；一维矩形图像元i、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii、二维矩形图像元ii、一维矩形针孔和二维矩形针孔的水平节距均相同；一维矩形图像元i、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii、一维矩形针孔和二维矩形针孔的垂直节距均相同；水平方向上一维矩形图像元i、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii的数目均相等，垂直方
向上一维矩形图像元i、二维矩形图像元i、一维矩形图像元ii和二维矩形图像元ii的数目均相等；水平方向上一维矩形针孔的数目和水平方向上二维矩形针孔的数目均等于水平方向上一维矩形图像元i的数目的两倍，垂直方向上一维矩形针孔的数目和垂直方向上二维矩形针孔的数目均等于垂直方向上一维矩形图像元i的数目的两倍；一维矩形针孔和二维矩形针孔的孔径宽度均相同；一维矩形针孔的垂直节距q为
20.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
21.其中，p是一维矩形针孔的水平节距，a是复合矩形针孔阵列的水平宽度，b是复合矩形针孔阵列的垂直宽度，x是显示屏i和显示屏ii单个像素的节距；矩形偏振单元i和矩形偏振单元ii的水平节距均等于一维矩形图像元i的水平节距；矩形偏振单元i和矩形偏振单元ii的垂直节距均等于一维矩形图像元i的垂直节距；偏振眼镜i的偏振方向与矩形偏振单元i的偏振方向相同，偏振眼镜ii的偏振方向与矩形偏振单元ii的偏振方向相同；一维矩形图像元i透过对应的矩形偏振单元i和一维矩形针孔重建出一个一维3d图像i，二维矩形图像元i透过对应的矩形偏振单元i和二维矩形针孔重建出一个二维3d图像i；一维3d图像i与二维3d图像i合并成一个高分辨率3d图像i；一维矩形图像元ii透过对应的矩形偏振单元ii和一维矩形针孔重建出一个一维3d图像ii，二维矩形图像元ii透过对应的矩形偏振单元ii和二维矩形针孔重建出一个二维3d图像ii；一维3d图像ii与二维3d图像ii合并成一个高分辨率3d图像ii；通过偏振眼镜i观看到高分辨率3d图像i，通过偏振眼镜ii观看到高分辨率3d图像ii；3d图像i的奇数行水平分辨率h1、3d图像i的偶数行水平分辨率h2、3d图像i的奇数列垂直分辨率v1、3d图像i的偶数列垂直分辨率v2、3d图像ii的奇数行水平分辨率h3、3d图像ii的偶数行水平分辨率h4、3d图像ii的奇数列垂直分辨率v3、3d图像ii的偶数列垂直分辨率v4、3d图像i的观看视角θ1、3d图像ii的观看视角θ2分别为
22.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）
23.ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）
24.其中，w是一维矩形针孔的孔径宽度，g是显示屏与复合矩形针孔阵列的间距，l是观看距离。
25.复合矩形针孔阵列的水平宽度是60mm，复合矩形针孔阵列的垂直宽度是32mm，一维矩形针孔的水平节距是3mm，观看距离是250mm，显示屏与复合矩形针孔阵列的间距是2mm，显示屏i和显示屏ii单个像素的节距是1mm，一维矩形针孔的孔径宽度是1mm，则由式（1）计算得到一维矩形针孔的垂直节距是4mm，由式（2）计算得到3d图像i的奇数行水平分辨率、3d图像i的偶数行水平分辨率、3d图像i的奇数列垂直分辨率、3d图像i的偶数列垂直分辨率、3d图像ii的奇数行水平分辨率、3d图像ii的偶数行水平分辨率、3d图像ii的奇数列垂直分辨率、3d图像ii的偶数列垂直分辨率均为10；由式（3）计算得到3d图像i的观看视角、3d图像ii的观看视角均为42
°
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