一種寬視角的集成成像3D顯示裝置的製作方法
2023-04-26 12:00:52
本實用新型涉及集成成像3D顯示，特別涉及一種寬視角的集成成像3D顯示裝置。
背景技術：
：集成成像3D顯示技術是一種無需任何助視設備的真3D顯示技術。該技術具有裸眼觀看的特點，其記錄和顯示的過程相對簡單，且能顯示全視差和全真色彩的立體圖像，是目前3D顯示技術中的熱點技術之一。但是，目前的集成成像3D顯示裝置仍然存在觀看視角窄等缺點，從而限制了它的實際應用。在集成成像3D顯示中，觀看視區是所有圖像元的成像區域的公共部分。如圖1所示，在觀看距離l處，傳統的集成成像3D顯示的水平觀看視角θ為：θ=2arctanp2f-(m-1)p2l]]>其中，p為圖像元的水平節距，f為透鏡元的焦距，m為微圖像陣列水平方向上圖像元的數目。在傳統的集成成像3D顯示中，水平觀看視角與微圖像陣列中圖像元的數目成反比。技術實現要素：本實用新型的目的在於克服現有技術中現有集成成像3D顯示裝置存在觀看視角窄的問題，提供了一種具有更寬水平視角的集成成像3D顯示裝置。為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案：一種寬視角的集成成像3D顯示裝置，包括顯示屏和漸變節距微透鏡陣列；所述顯示屏用於顯示微圖像陣列；所述漸變節距微透鏡陣列放置在所述顯示屏前方，所述微圖像陣列中的圖像元通過所述漸變節距微透鏡陣列中的透鏡元重建3D場景；其中，所述漸變節距微透鏡陣列中，位於同一列的透鏡元其水平節距相同；位於同一行的透鏡元其垂直節距相同，其水平節距從行中心到行邊緣逐漸增大；所述微圖像陣列中的圖像元與所述漸變節距微透鏡陣列中的透鏡元一一對應，所述圖像元的水平節距和垂直節距分別與其對應的透鏡元的水平節距和垂直節距相同。優選的，所述顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機電致發光顯示屏中之一。與現有技術相比，本實用新型的有益效果：提供了一種寬視角的集成成像3D顯示裝置，所述漸變節距微透鏡陣列中，位於同一列的透鏡元其水平節距相同，位於同一行的透鏡元其垂直節距相同，其水平節距從行中心到行邊緣逐漸增大；所述微圖像陣列中圖像元的水平節距和垂直節距分別與其對應的透鏡元的水平節距和垂直節距相同。採用寬視角的集成成像3D顯示裝置成像時，水平觀看視角與微圖像陣列中圖像元的數目無關，從而實現集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角增大。附圖說明圖1為現有集成成像3D顯示裝置成像的水平觀看視角示意圖；圖2為本實用新型寬視角的集成成像3D顯示裝置；圖3為本實用新型寬視角的集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角示意圖；圖中標記：1.顯示屏，2.傳統的微透鏡陣列，3.漸變節距微透鏡陣列，4.本實用新型的微圖像陣列。具體實施方式下面結合試驗例及具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本
實用新型內容所實現的技術均屬於本實用新型的範圍。如圖1所示，在現有的集成成像3D顯示中，觀看視區是所有圖像元的成像區域的公共部分。在觀看距離l處，傳統的集成成像3D顯示的水平觀看視角θ為：θ=2arctanp2f-(m-1)p2l]]>其中，p為圖像元的水平節距，f為透鏡元的焦距，m為微圖像陣列水平方向上圖像元的數目。在傳統的集成成像3D顯示中，觀看視角與微圖像陣列中圖像元的數目成反比。本實施例提供了一種寬視角的集成成像3D顯示裝置，如圖2所示，包括顯示屏和漸變節距微透鏡陣列；所述顯示屏用於顯示微圖像陣列；所述漸變節距微透鏡陣列放置在所述顯示屏前方，所述微圖像陣列中的圖像元通過所述漸變節距微透鏡陣列中的透鏡元重建3D場景；其中，所述漸變節距微透鏡陣列中，位於同一列的透鏡元其水平節距相同；位於同一行的透鏡元其垂直節距相同，其水平節距從行中心到行邊緣逐漸增大；所述微圖像陣列中的圖像元與所述漸變節距微透鏡陣列中的透鏡元一一對應，所述圖像元的水平節距和垂直節距分別與其對應的透鏡元的水平節距和垂直節距相同。具體的，所述漸變節距微透鏡陣列中第i列透鏡元的水平節距Hi為：Hi=p(l+fl-f)ceil(m2)-i1≤i≤m2Hi=p(l+fl-f)i-floor(m2)-1m2其中，ceil是向上取整，floor是向下取整，i是小於或等於m的正整數，p為位於漸變節距微透鏡陣列中心位置的透鏡元的水平節距，l為觀看距離，f為透鏡元的焦距，m為漸變節距微透鏡陣列中水平方向上透鏡元的個數。具體的，在最佳觀看位置l處，所述寬視角的集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角θ為：θ=2arctan(p2f)]]>其中，p為位於漸變節距微透鏡陣列中心位置的透鏡元的水平節距，f為透鏡元的焦距。在實際應用中，所述微圖像陣列與漸變節距微透鏡陣列均包含11×11個單元，其中，水平方向上11個單元，垂直方向上11個單元，位於漸變節距微透鏡陣列中心位置的透鏡元的節距為p＝5mm，透鏡元的焦距為f＝5mm，觀看距離為l＝105mm，則第1～11列透鏡元的水平節距分別為8.05255mm、7.3205mm、6.655mm、6.05mm、5.5mm、5mm、5.5mm、6.05mm、6.655mm、7.3205mm、8.05255mm。根據公式：θ=2arctan(p2f)]]>得到本實用新型所述寬視角的集成成像3D顯示裝置的水平觀看視角為54°；而透鏡元節距為5mm的傳統集成成像3D顯示的水平觀看視角為30°。因此本實用新型所述寬視角的集成成像3D顯示裝置實現了寬視角集成成像3D顯示。作為本實施例中，所述顯示屏為液晶顯示屏、等離子顯示屏和有機電致發光顯示屏中之一。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3