基于复合针孔阵列的双视3D显示方法技术

本发明专利技术公开了基于复合针孔阵列的双视3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现双视3D显示；集成成像显示设备包括显示屏，复合偏振光栅，复合针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II；一维3D图像I与二维3D图像I在观看区域合并成一个高分辨率3D图像I；一维3D图像II与二维3D图像II在观看区域合并成一个高分辨率3D图像II；通过偏振眼镜I只能观看到高分辨率3D图像I，通过偏振眼镜II只能观看到高分辨率3D图像II。

【技术实现步骤摘要】
基于复合针孔阵列的双视3D显示方法
本专利技术涉及3D显示，更具体地说，本专利技术涉及基于复合针孔阵列的双视3D显示方法。
技术介绍
集成成像3D显示具有裸眼观看的特点，其拍摄与显示的过程相对简单，且能显示全视差和全真色彩的3D图像，是目前3D显示的主要方式之一。近年来，集成成像3D显示与双视显示融合形成集成成像双视3D显示。它可以在不同的观看方向上提供不同的3D画面。与基于偏振光栅和微透镜阵列的集成成像双视3D显示相比，基于偏振光栅和针孔阵列的集成成像双视3D显示具有成本低、重量小、器件厚度薄和节距不受制作工艺限制等优点。但是，3D分辨率不足的瓶颈问题严重影响了观看者的体验。现有的技术方案采用复合偏振光栅以及配套的复合图像元阵列解决上述问题：复合图像元阵列包含一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II；一维图像元I透过对应的偏振光栅I和一维针孔重建出一个一维3D图像I，二维图像元I透过对应的偏振光栅I和二维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在观看区域合并成一个高分辨率3D图像I；一维图像元II透过对应的偏振光栅II和一维针孔重建出一个一维3D图像II，二维图像元II透过对应的偏振光栅II和二维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在观看区域合并成一个高分辨率3D图像II。但是，现有的技术方案存在以下问题：与一维图像元I相邻的二维图像元I发出的一部分光线也通过与该一维图像元I对应的一维针孔，而且干扰了该一维图像元I重建的一维3D图像I；与二维图像元I相邻的一维图像元I发出的一部分光线也通过与该二维图像元I对应的二维针孔，而且干扰了该二维图像元I重建的二维3D图像I；与一维图像元II相邻的二维图像元II发出的一部分光线也通过与该一维图像元II对应的一维针孔，而且干扰了该一维图像元II重建的一维3D图像II；与二维图像元II相邻的一维图像元II发出的一部分光线也通过与该二维图像元II对应的二维针孔，而且干扰了该二维图像元II重建的二维3D图像II。此外，现有的技术方案还存在光学效率偏低的问题。现有的技术方案的3D图像I的观看视角θ1、3D图像II的观看视角θ2、3D图像I的光学效率φ1、3D图像II的光学效率φ2分别为其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，t是复合偏振光栅和偏振眼镜的光透射率。
技术实现思路
本专利技术提出了基于复合针孔阵列的双视3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现双视3D显示；其特征在于，集成成像显示设备包括显示屏，复合偏振光栅，复合针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏，复合偏振光栅，复合针孔阵列依次平行放置，且对应对齐，如附图1所示；复合偏振光栅与显示屏贴合；复合偏振光栅包括偏振光栅I和偏振光栅II；偏振光栅I位于复合偏振光栅的奇数列，偏振光栅II位于复合偏振光栅的偶数列；偏振光栅I的偏振方向与偏振光栅II的偏振方向正交；偏振眼镜I的偏振方向与偏振光栅I的偏振方向相同，偏振眼镜II的偏振方向与偏振光栅II的偏振方向相同；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔，如附图2所示；一维针孔和二维针孔在奇数行依次排列，二维针孔和一维针孔在偶数行依次排列；显示屏用于显示离散式复合图像元阵列，如附图3所示；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II；一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II在奇数行依次分隔排列，二维图像元I，一维图像元I，二维图像元II和一维图像元II在偶数行依次分隔排列；一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II的宽度均相同；相邻一维图像元I与二维图像元I的间隔宽度、相邻一维图像元II与二维图像元II的间隔宽度、相邻一维图像元I与二维图像元II的间隔宽度、相邻二维图像元I与一维图像元II的间隔宽度均相同；一维针孔和二维针孔的节距均相同；一维针孔的节距等于一维图像元I的宽度与相邻一维图像元I与二维图像元I的间隔宽度之和；偏振光栅I和偏振光栅II的节距均等于一维针孔的节距的两倍；一维图像元I和二维图像元I与偏振光栅I对应对齐，一维图像元II和二维图像元II与偏振光栅II对应对齐；一维图像元I的中心均与该一维图像元I对应的一维针孔的中心对应对齐；二维图像元I的中心均与该二维图像元I对应的二维针孔的中心对应对齐；一维图像元II的中心均与该一维图像元II对应的一维针孔的中心对应对齐；二维图像元II的中心均与该二维图像元II对应的二维针孔的中心对应对齐；一维图像元I通过偏振光栅I以及与该一维图像元I对应的一维针孔重建一维3D图像I，与该一维图像元I相邻的二维图像元I发出的光线不会干扰该一维图像元I重建的一维3D图像I，与该一维图像元I相邻的二维图像元II发出的光线不会干扰该一维图像元I重建的一维3D图像I；二维图像元I通过偏振光栅I以及与该二维图像元I对应的二维针孔重建二维3D图像I，与该二维图像元I相邻的一维图像元I发出的光线不会干扰该二维图像元I重建的二维3D图像I，与该二维图像元I相邻的一维图像元II发出的光线不会干扰该二维图像元I重建的二维3D图像I；一维图像元II通过偏振光栅II以及与该一维图像元II对应的一维针孔重建一维3D图像II，与该一维图像元II相邻的二维图像元II发出的光线不会干扰该一维图像元II重建的一维3D图像II，与该一维图像元II相邻的二维图像元I发出的光线不会干扰该一维图像元II重建的一维3D图像II；二维图像元II通过偏振光栅II以及与该二维图像元II对应的二维针孔重建二维3D图像II，与该二维图像元II相邻的一维图像元II发出的光线不会干扰该二维图像元II重建的二维3D图像II，与该二维图像元II相邻的一维图像元I发出的光线不会干扰该二维图像元II重建的二维3D图像II；一维3D图像I与二维3D图像I在观看区域合并成一个高分辨率3D图像I；一维3D图像II与二维3D图像II在观看区域合并成一个高分辨率3D图像II；通过偏振眼镜I只能观看到高分辨率3D图像I，通过偏振眼镜II只能观看到高分辨率3D图像II。优选的，相邻一维图像元I与二维图像元I的间隔宽度a满足下式（1）其中，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距。优选的，一维图像元I的宽度q和相邻一维图像元I与二维图像元I的间隔宽度a分别为：（2）（3）其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距。优选的，一维图像元I、二维图像元I、一维图像元II和二维图像元II水平方向上的数目均相同。优选的，3D图像I的观看视角θ1、3D图像II的观看视角θ2、3D图像I的光学效率φ1、3D图像II的光学效率φ2分别为：（4）（5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于复合针孔阵列的双视3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现双视3D显示；其特征在于，集成成像显示设备包括显示屏，复合偏振光栅，复合针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏，复合偏振光栅，复合针孔阵列依次平行放置，且对应对齐；复合偏振光栅与显示屏贴合；复合偏振光栅包括偏振光栅I和偏振光栅II；偏振光栅I位于复合偏振光栅的奇数列，偏振光栅II位于复合偏振光栅的偶数列；偏振光栅I的偏振方向与偏振光栅II的偏振方向正交；偏振眼镜I的偏振方向与偏振光栅I的偏振方向相同，偏振眼镜II的偏振方向与偏振光栅II的偏振方向相同；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；一维针孔和二维针孔在奇数行依次排列，二维针孔和一维针孔在偶数行依次排列；显示屏用于显示离散式复合图像元阵列；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II；一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II在奇数行依次分隔排列，二维图像元I，一维图像元I，二维图像元II和一维图像元II在偶数行依次分隔排列；一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II的宽度均相同；相邻一维图像元I与二维图像元I的间隔宽度、相邻一维图像元II与二维图像元II的间隔宽度、相邻一维图像元I与二维图像元II的间隔宽度、相邻二维图像元I与一维图像元II的间隔宽度均相同；一维针孔和二维针孔的节距均相同；一维针孔的节距等于一维图像元I的宽度与相邻一维图像元I与二维图像元I的间隔宽度之和；偏振光栅I和偏振光栅II的节距均等于一维针孔的节距的两倍；一维图像元I和二维图像元I与偏振光栅I对应对齐，一维图像元II和二维图像元II与偏振光栅II对应对齐；一维图像元I的中心均与该一维图像元I对应的一维针孔的中心对应对齐；二维图像元I的中心均与该二维图像元I对应的二维针孔的中心对应对齐；一维图像元II的中心均与该一维图像元II对应的一维针孔的中心对应对齐；二维图像元II的中心均与该二维图像元II对应的二维针孔的中心对应对齐；一维图像元I通过偏振光栅I以及与该一维图像元I对应的一维针孔重建一维3D图像I，与该一维图像元I相邻的二维图像元I发出的光线不会干扰该一维图像元I重建的一维3D图像I，与该一维图像元I相邻的二维图像元II发出的光线不会干扰该一维图像元I重建的一维3D图像I；二维图像元I通过偏振光栅I以及与该二维图像元I对应的二维针孔重建二维3D图像I，与该二维图像元I相邻的一维图像元I发出的光线不会干扰该二维图像元I重建的二维3D图像I，与该二维图像元I相邻的一维图像元II发出的光线不会干扰该二维图像元I重建的二维3D图像I；一维图像元II通过偏振光栅II以及与该一维图像元II对应的一维针孔重建一维3D图像II，与该一维图像元II相邻的二维图像元II发出的光线不会干扰该一维图像元II重建的一维3D图像II，与该一维图像元II相邻的二维图像元I发出的光线不会干扰该一维图像元II重建的一维3D图像II；二维图像元II通过偏振光栅II以及与该二维图像元II对应的二维针孔重建二维3D图像II，与该二维图像元II相邻的一维图像元II发出的光线不会干扰该二维图像元II重建的二维3D图像II，与该二维图像元II相邻的一维图像元I发出的光线不会干扰该二维图像元II重建的二维3D图像II；一维3D图像I与二维3D图像I在观看区域合并成一个高分辨率3D图像I；一维3D图像II与二维3D图像II在观看区域合并成一个高分辨率3D图像II；通过偏振眼镜I只能观看到高分辨率3D图像I，通过偏振眼镜II只能观看到高分辨率3D图像II。/n...

【技术特征摘要】
1.基于复合针孔阵列的双视3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现双视3D显示；其特征在于，集成成像显示设备包括显示屏，复合偏振光栅，复合针孔阵列，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏，复合偏振光栅，复合针孔阵列依次平行放置，且对应对齐；复合偏振光栅与显示屏贴合；复合偏振光栅包括偏振光栅I和偏振光栅II；偏振光栅I位于复合偏振光栅的奇数列，偏振光栅II位于复合偏振光栅的偶数列；偏振光栅I的偏振方向与偏振光栅II的偏振方向正交；偏振眼镜I的偏振方向与偏振光栅I的偏振方向相同，偏振眼镜II的偏振方向与偏振光栅II的偏振方向相同；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；一维针孔和二维针孔在奇数行依次排列，二维针孔和一维针孔在偶数行依次排列；显示屏用于显示离散式复合图像元阵列；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II；一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II在奇数行依次分隔排列，二维图像元I，一维图像元I，二维图像元II和一维图像元II在偶数行依次分隔排列；一维图像元I，二维图像元I，一维图像元II和二维图像元II的宽度均相同；相邻一维图像元I与二维图像元I的间隔宽度、相邻一维图像元II与二维图像元II的间隔宽度、相邻一维图像元I与二维图像元II的间隔宽度、相邻二维图像元I与一维图像元II的间隔宽度均相同；一维针孔和二维针孔的节距均相同；一维针孔的节距等于一维图像元I的宽度与相邻一维图像元I与二维图像元I的间隔宽度之和；偏振光栅I和偏振光栅II的节距均等于一维针孔的节距的两倍；一维图像元I和二维图像元I与偏振光栅I对应对齐，一维图像元II和二维图像元II与偏振光栅II对应对齐；一维图像元I的中心均与该一维图像元I对应的一维针孔的中心对应对齐；二维图像元I的中心均与该二维图像元I对应的二维针孔的中心对应对齐；一维图像元II的中心均与该一维图像元II对应的一维针孔的中心对应对齐；二维图像元II的中心均与该二维图像元II对应的二维针孔的中心对应对齐；一维图像元I通过偏振光栅I以及与该一维图像元I对应的一维针孔重建一维3D图像I，与该一维图像元I相邻的二维图像元I发出的光线不会干扰该一维图像元I重建的一维3D图像I，与该一维图像元I相邻的二维图像元II发出的光线不会干扰该一维图像元I重建的一维3D图像I；二维图像元I通过偏振光栅I以及与该二维图像元I对应的二维针孔重建二维3D图像I，与该二维图像元I相邻的一维图像元I发出的光线不会干扰该二维图像元I重建的二维3D...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴非，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：发明
国别省市：四川;51