CN212276122U - 基于双显示屏的双视3d显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于双显示屏的双视3D显示装置，包括显示屏I，显示屏II，复合针孔偏振片I，复合针孔偏振片II，偏振眼镜I和偏振眼镜II；复合针孔偏振片I带有复合针孔阵列I，复合针孔阵列I包括一维针孔I和二维针孔I；复合针孔偏振片II带有复合针孔阵列II，复合针孔阵列II包括一维针孔II和二维针孔II；复合微图像阵列I包括微图像阵列I和复合针孔阵列III，复合微图像阵列II包括微图像阵列II和复合针孔阵列IV；偏振眼镜I与复合针孔偏振片I的偏振方向相同，偏振眼镜II与复合针孔偏振片II的偏振方向相同；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。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D显示，更具体地说，本实用新型涉及基于双显示屏的双视3D显示装置。
背景技术
基于集成成像的3D显示，简称集成成像3D显示，是一种真3D显示。较之助视/光栅3D显示，它具有无立体观看视疲劳等显著优点；较之全息3D显示，它具有相对较小的数据量、无需相干光源并且无苛刻的环境要求等优点。因此，集成成像3D显示已成为目前国际上的前沿3D显示方式之一，也是最有希望实现3D电视的一种裸视真3D显示方式。
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。但是，3D分辨率不足的瓶颈问题严重影响了观看者的体验。在传统的集成成像双视3D显示中，垂直方向上的3D像素过少，从而进一步影响了观看效果，制约了集成成像双视3D显示的广泛应用。此外，传统的集成成像双视3D显示还存在光学效率低的问题。
发明内容
本实用新型提出了基于双显示屏的双视3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏I，显示屏II，复合针孔偏振片I，复合针孔偏振片II，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏I、显示屏II、复合针孔偏振片I、复合针孔偏振片II平行放置，且对应对齐；复合针孔偏振片I与显示屏I贴合，复合针孔偏振片II与显示屏II贴合；复合针孔偏振片I位于显示屏I与复合针孔偏振片II之间，复合针孔偏振片II位于复合针孔偏振片I与显示屏II之间；复合针孔偏振片I带有复合针孔阵列I，复合针孔阵列I包括一维针孔I和二维针孔I，如附图2所示；复合针孔偏振片II带有复合针孔阵列II，复合针孔阵列II包括一维针孔II和二维针孔II，如附图3所示；复合针孔偏振片I与复合针孔偏振片II的偏振方向正交；偏振眼镜I与复合针孔偏振片I的偏振方向相同，偏振眼镜II与复合针孔偏振片II的偏振方向相同；显示屏I显示复合微图像阵列I，复合微图像阵列I包括微图像阵列I和复合针孔阵列III，微图像阵列I包括一维图像元I和二维图像元I，复合针孔阵列III包括一维针孔III和二维针孔III，如附图4所示；一维图像元I和二维图像元I在水平和垂直方向上依次排列；一维针孔III和二维针孔III在水平和垂直方向上依次排列；一维图像元I和二维图像元I通过3D场景I获取；显示屏II显示复合微图像阵列II，复合微图像阵列II包括微图像阵列II和复合针孔阵列IV，微图像阵列II包括一维图像元II和二维图像元II，复合针孔阵列IV包括一维针孔IV和二维针孔IV，如附图5所示；一维图像元II和二维图像元II在水平和垂直方向上依次排列；一维针孔IV和二维针孔IV在水平和垂直方向上依次排列；一维图像元II和二维图像元II通过3D场景II获取；一维针孔I、一维针孔III、二维针孔I、二维针孔III、一维图像元I和二维图像元I的水平节距均相同，一维针孔I、一维针孔III、二维针孔I、二维针孔III、一维图像元I和二维图像元I的垂直节距均相同；一维针孔II、一维针孔IV、二维针孔II、二维针孔IV、一维图像元II和二维图像元II的水平节距均相同，一维针孔II、一维针孔IV、二维针孔II、二维针孔IV、一维图像元II和二维图像元II的垂直节距均相同；一维针孔I和一维针孔III对应对齐，二维针孔I和二维针孔III对应对齐，一维针孔II和一维针孔IV对应对齐，二维针孔II和二维针孔IV对应对齐；一维图像元I与一维针孔II和一维针孔IV对应对齐，二维图像元I与二维针孔II和二维针孔IV对应对齐，一维图像元II与一维针孔III和一维针孔I对应对齐，二维图像元II与二维针孔III和二维针孔I对应对齐；微图像阵列I中的一维图像元I发出的光线透过复合针孔阵列II中的一维针孔II和复合针孔阵列IV中的一维针孔IV重建一个一维3D图像I，微图像阵列I中的二维图像元I发出的光线透过复合针孔阵列II中的二维针孔II和复合针孔阵列IV中的二维针孔IV重建一个二维3D图像I，一维3D图像I和二维3D图像I在观看视区内合并成一个高分辨率3D图像I；复合针孔阵列III中的一维针孔III和复合针孔阵列I中的一维针孔I发出的光线照明微图像阵列II中的一维图像元II重建一个一维3D图像II，复合针孔阵列III中的二维针孔III和复合针孔阵列I中的二维针孔I发出的光线照明微图像阵列II中的二维图像元II重建一个二维3D图像II，一维3D图像II和二维3D图像II在观看视区内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。
优选的，水平方向上一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维图像元I和二维图像元I的数目均相同，垂直方向上一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维图像元I和二维图像元I的数目均相同，水平方向上一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III、二维针孔III、一维图像元II和二维图像元II的数目均相同，垂直方向上一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III、二维针孔III、一维图像元II和二维图像元II的数目均相同。
优选的，一维针孔I和一维针孔II的垂直节距p和q分别为
其中，m 1是水平方向上一维针孔I的数目，n 1是垂直方向上一维针孔I的数目，m 2是水平方向上一维针孔II的数目，n 2是垂直方向上一维针孔II的数目，x是显示屏I单个像素的节距，y是显示屏II单个像素的节距。
优选的，3D图像I的水平分辨率R 1和垂直分辨率R 2为：
其中，m 2是水平方向上一维针孔II的数目。
优选的，3D图像II的水平分辨率R 3和垂直分辨率R 4为：
其中，m 1是水平方向上一维针孔I的数目。
优选的，3D显示装置光学效率φ为：
其中，u是复合针孔偏振片I和复合针孔偏振片II的光透射率。
优选的，一维针孔I、二维针孔I、一维针孔II、二维针孔II、一维针孔III、二维针孔III、一维针孔IV、二维针孔IV、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的水平节距均相同；一维针孔I、二维针孔I、一维针孔II、二维针孔II、一维针孔III、二维针孔III、一维针孔IV、二维针孔IV、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的垂直节距均相同。
优选的，一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III和二维针孔III的孔径宽度均相同。
附图说明
附图1为本实用新型的结构和原理示意图
附图2为本实用新型的复合针孔偏振片I的示意图
附图3为本实用新型的复合针孔偏振片II的示意图
附图4为本实用新型的复合微图像阵列I的示意图
附图5为本实用新型的复合微图像阵列II的示意图
上述附图中的图示标号为：
1. 显示屏I， 2. 复合针孔偏振片I，3. 复合针孔偏振片II，4. 显示屏II，5. 偏振眼镜I，6. 偏振眼镜II，7. 一维针孔I，8. 二维针孔I，9. 一维针孔II，10. 二维针孔II，11. 复合微图像阵列I，12. 复合微图像阵列II，13. 一维针孔III，14. 二维针孔III，15.一维针孔IV，16. 二维针孔IV，17. 一维图像元I，18. 二维图像元I，19. 一维图像元II，20. 二维图像元II，21. 3D图像I，22. 3D图像II。
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
下面详细说明本实用新型的基于双显示屏的双视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实用新型内容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。
本实用新型提出了基于双显示屏的双视3D显示装置，如附图1所示，其特征在于，包括显示屏I，显示屏II，复合针孔偏振片I，复合针孔偏振片II，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏I、显示屏II、复合针孔偏振片I、复合针孔偏振片II平行放置，且对应对齐；复合针孔偏振片I与显示屏I贴合，复合针孔偏振片II与显示屏II贴合；复合针孔偏振片I位于显示屏I与复合针孔偏振片II之间，复合针孔偏振片II位于复合针孔偏振片I与显示屏II之间；复合针孔偏振片I带有复合针孔阵列I，复合针孔阵列I包括一维针孔I和二维针孔I，如附图2所示；复合针孔偏振片II带有复合针孔阵列II，复合针孔阵列II包括一维针孔II和二维针孔II，如附图3所示；复合针孔偏振片I与复合针孔偏振片II的偏振方向正交；偏振眼镜I与复合针孔偏振片I的偏振方向相同，偏振眼镜II与复合针孔偏振片II的偏振方向相同；显示屏I显示复合微图像阵列I，复合微图像阵列I包括微图像阵列I和复合针孔阵列III，微图像阵列I包括一维图像元I和二维图像元I，复合针孔阵列III包括一维针孔III和二维针孔III，如附图4所示；一维图像元I和二维图像元I在水平和垂直方向上依次排列；一维针孔III和二维针孔III在水平和垂直方向上依次排列；一维图像元I和二维图像元I通过3D场景I获取；显示屏II显示复合微图像阵列II，复合微图像阵列II包括微图像阵列II和复合针孔阵列IV，微图像阵列II包括一维图像元II和二维图像元II，复合针孔阵列IV包括一维针孔IV和二维针孔IV，如附图5所示；一维图像元II和二维图像元II在水平和垂直方向上依次排列；一维针孔IV和二维针孔IV在水平和垂直方向上依次排列；一维图像元II和二维图像元II通过3D场景II获取；一维针孔I、一维针孔III、二维针孔I、二维针孔III、一维图像元I和二维图像元I的水平节距均相同，一维针孔I、一维针孔III、二维针孔I、二维针孔III、一维图像元I和二维图像元I的垂直节距均相同；一维针孔II、一维针孔IV、二维针孔II、二维针孔IV、一维图像元II和二维图像元II的水平节距均相同，一维针孔II、一维针孔IV、二维针孔II、二维针孔IV、一维图像元II和二维图像元II的垂直节距均相同；一维针孔I和一维针孔III对应对齐，二维针孔I和二维针孔III对应对齐，一维针孔II和一维针孔IV对应对齐，二维针孔II和二维针孔IV对应对齐；一维图像元I与一维针孔II和一维针孔IV对应对齐，二维图像元I与二维针孔II和二维针孔IV对应对齐，一维图像元II与一维针孔III和一维针孔I对应对齐，二维图像元II与二维针孔III和二维针孔I对应对齐；微图像阵列I中的一维图像元I发出的光线透过复合针孔阵列II中的一维针孔II和复合针孔阵列IV中的一维针孔IV重建一个一维3D图像I，微图像阵列I中的二维图像元I发出的光线透过复合针孔阵列II中的二维针孔II和复合针孔阵列IV中的二维针孔IV重建一个二维3D图像I，一维3D图像I和二维3D图像I在观看视区内合并成一个高分辨率3D图像I；复合针孔阵列III中的一维针孔III和复合针孔阵列I中的一维针孔I发出的光线照明微图像阵列II中的一维图像元II重建一个一维3D图像II，复合针孔阵列III中的二维针孔III和复合针孔阵列I中的二维针孔I发出的光线照明微图像阵列II中的二维图像元II重建一个二维3D图像II，一维3D图像II和二维3D图像II在观看视区内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。
优选的，水平方向上一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维图像元I和二维图像元I的数目均相同，垂直方向上一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维图像元I和二维图像元I的数目均相同，水平方向上一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III、二维针孔III、一维图像元II和二维图像元II的数目均相同，垂直方向上一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III、二维针孔III、一维图像元II和二维图像元II的数目均相同。
优选的，一维针孔I和一维针孔II的垂直节距p和q分别为
其中，m 1是水平方向上一维针孔I的数目，n 1是垂直方向上一维针孔I的数目，m 2是水平方向上一维针孔II的数目，n 2是垂直方向上一维针孔II的数目，x是显示屏I单个像素的节距，y是显示屏II单个像素的节距。
优选的，3D图像I的水平分辨率R 1和垂直分辨率R 2为：
其中，m 2是水平方向上一维针孔II的数目。
优选的，3D图像II的水平分辨率R 3和垂直分辨率R 4为：
其中，m 1是水平方向上一维针孔I的数目。
优选的，3D显示装置光学效率φ为：
其中，u是复合针孔偏振片I和复合针孔偏振片II的光透射率。
优选的，一维针孔I、二维针孔I、一维针孔II、二维针孔II、一维针孔III、二维针孔III、一维针孔IV、二维针孔IV、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的水平节距均相同；一维针孔I、二维针孔I、一维针孔II、二维针孔II、一维针孔III、二维针孔III、一维针孔IV、二维针孔IV、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的垂直节距均相同。
优选的，一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III和二维针孔III的孔径宽度均相同。
水平方向上一维针孔I、二维针孔I、一维针孔II、二维针孔II、一维针孔III、二维针孔III、一维针孔IV、二维针孔IV、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的数目均为30，垂直方向上一维针孔I、二维针孔I、一维针孔II、二维针孔II、一维针孔III、二维针孔III、一维针孔IV、二维针孔IV、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的数目均为10，显示屏I和显示屏II的单个像素的节距均为1mm，复合针孔偏振片I和复合针孔偏振片II的光透射率为0.5，则由式（1）计算得到，一维针孔I 的垂直节距为3mm，由式（2）计算得到，一维针孔II的垂直节距为3mm，由式（3）计算得到3D图像I的水平分辨率和垂直分辨率均为60，由式（4）计算得到3D图像II的水平分辨率和垂直分辨率均为60，由式（5）计算得到3D显示装置光学效率为50%。
Claims (8)
1.基于双显示屏的双视3D显示装置，其特征在于，包括显示屏I，显示屏II，复合针孔偏振片I，复合针孔偏振片II，偏振眼镜I和偏振眼镜II；显示屏I、显示屏II、复合针孔偏振片I、复合针孔偏振片II平行放置，且对应对齐；复合针孔偏振片I与显示屏I贴合，复合针孔偏振片II与显示屏II贴合；复合针孔偏振片I位于显示屏I与复合针孔偏振片II之间，复合针孔偏振片II位于复合针孔偏振片I与显示屏II之间；复合针孔偏振片I带有复合针孔阵列I，复合针孔阵列I包括一维针孔I和二维针孔I；复合针孔偏振片II带有复合针孔阵列II，复合针孔阵列II包括一维针孔II和二维针孔II；复合针孔偏振片I与复合针孔偏振片II的偏振方向正交；偏振眼镜I与复合针孔偏振片I的偏振方向相同，偏振眼镜II与复合针孔偏振片II的偏振方向相同；显示屏I显示复合微图像阵列I，复合微图像阵列I包括微图像阵列I和复合针孔阵列III，微图像阵列I包括一维图像元I和二维图像元I，复合针孔阵列III包括一维针孔III和二维针孔III；一维图像元I和二维图像元I在水平和垂直方向上依次排列；一维针孔III和二维针孔III在水平和垂直方向上依次排列；一维图像元I和二维图像元I通过3D场景I获取；显示屏II显示复合微图像阵列II，复合微图像阵列II包括微图像阵列II和复合针孔阵列IV，微图像阵列II包括一维图像元II和二维图像元II，复合针孔阵列IV包括一维针孔IV和二维针孔IV；一维图像元II和二维图像元II在水平和垂直方向上依次排列；一维针孔IV和二维针孔IV在水平和垂直方向上依次排列；一维图像元II和二维图像元II通过3D场景II获取；一维针孔I、一维针孔III、二维针孔I、二维针孔III、一维图像元I和二维图像元I的水平节距均相同，一维针孔I、一维针孔III、二维针孔I、二维针孔III、一维图像元I和二维图像元I的垂直节距均相同；一维针孔II、一维针孔IV、二维针孔II、二维针孔IV、一维图像元II和二维图像元II的水平节距均相同，一维针孔II、一维针孔IV、二维针孔II、二维针孔IV、一维图像元II和二维图像元II的垂直节距均相同；一维针孔I和一维针孔III对应对齐，二维针孔I和二维针孔III对应对齐，一维针孔II和一维针孔IV对应对齐，二维针孔II和二维针孔IV对应对齐；一维图像元I与一维针孔II和一维针孔IV对应对齐，二维图像元I与二维针孔II和二维针孔IV对应对齐，一维图像元II与一维针孔III和一维针孔I对应对齐，二维图像元II与二维针孔III和二维针孔I对应对齐；微图像阵列I中的一维图像元I发出的光线透过复合针孔阵列II中的一维针孔II和复合针孔阵列IV中的一维针孔IV重建一个一维3D图像I，微图像阵列I中的二维图像元I发出的光线透过复合针孔阵列II中的二维针孔II和复合针孔阵列IV中的二维针孔IV重建一个二维3D图像I，一维3D图像I和二维3D图像I在观看视区内合并成一个高分辨率3D图像I；复合针孔阵列III中的一维针孔III和复合针孔阵列I中的一维针孔I发出的光线照明微图像阵列II中的一维图像元II重建一个一维3D图像II，复合针孔阵列III中的二维针孔III和复合针孔阵列I中的二维针孔I发出的光线照明微图像阵列II中的二维图像元II重建一个二维3D图像II，一维3D图像II和二维3D图像II在观看视区内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。
2.根据权利要求1所述的基于双显示屏的双视3D显示装置，其特征在于，水平方向上一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维图像元I和二维图像元I的数目均相同，垂直方向上一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维图像元I和二维图像元I的数目均相同，水平方向上一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III、二维针孔III、一维图像元II和二维图像元II的数目均相同，垂直方向上一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III、二维针孔III、一维图像元II和二维图像元II的数目均相同。
3.根据权利要求2所述的基于双显示屏的双视3D显示装置，其特征在于，一维针孔I和一维针孔II的垂直节距p和q分别为
其中，m 1是水平方向上一维针孔I的数目，n 1是垂直方向上一维针孔I的数目，m 2是水平方向上一维针孔II的数目，n 2是垂直方向上一维针孔II的数目，x是显示屏I单个像素的节距，y是显示屏II单个像素的节距。
4.根据权利要求3所述的基于双显示屏的双视3D显示装置，其特征在于，3D图像I的水平分辨率R 1和垂直分辨率R 2为：
其中，m 2是水平方向上一维针孔II的数目。
5.根据权利要求3所述的基于双显示屏的双视3D显示装置，其特征在于，3D图像II的水平分辨率R 3和垂直分辨率R 4为：
其中，m 1是水平方向上一维针孔I的数目。
6.根据权利要求1所述的基于双显示屏的双视3D显示装置，其特征在于，3D显示装置光学效率φ为：
其中，u是复合针孔偏振片I和复合针孔偏振片II的光透射率。
7.根据权利要求1所述的基于双显示屏的双视3D显示装置，其特征在于，一维针孔I、二维针孔I、一维针孔II、二维针孔II、一维针孔III、二维针孔III、一维针孔IV、二维针孔IV、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的水平节距均相同；一维针孔I、二维针孔I、一维针孔II、二维针孔II、一维针孔III、二维针孔III、一维针孔IV、二维针孔IV、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的垂直节距均相同。
8.根据权利要求1所述的基于双显示屏的双视3D显示装置，其特征在于，一维针孔II、二维针孔II、一维针孔IV、二维针孔IV、一维针孔I、二维针孔I、一维针孔III和二维针孔III的孔径宽度均相同。
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| CN111781734A (zh) * | 2020-08-30 | 2020-10-16 | 成都工业学院 | 基于双显示屏的双视3d显示装置及方法 |
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