基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置及方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910442389.8 (22)申请日 2019.05.25 (71)申请人 成都工业学院 地址 610031 四川省成都市花牌坊街2号 (72)发明人 吴非 (51)Int.Cl. G02B 27/22(2006.01) (54)发明名称 基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置及 方法 (57)摘要 本发明公开了基于微透镜阵列的集成成像 3D显示装置及方法， 包括显示屏、 针孔阵列和微 透镜阵列； 针孔阵列和微透镜阵列平行放置在显 示屏前方， 且对应对齐； 针孔阵列和微透镜。

2、阵列 贴合； 显示屏用于显示微图像阵列； 每个图像元 均通过对应的多个微透镜重建出多个3D图像， 并 在观看区域合并成一个高分辨率3D图像。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 110187510 A 2019.08.30 CN 110187510 A 1.基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置， 其特征在于， 包括显示屏、 针孔阵列和微透 镜阵列； 针孔阵列和微透镜阵列平行放置在显示屏前方， 且对应对齐； 针孔阵列和微透镜阵 列贴合； 显示屏用于显示微图像阵列； 每个图像元均通过对应的多个微透镜重建出多个3D 图像， 并在观看区域合并成一个高分辨率3D图像。 2.根据权利要求1所述的基。

3、于微透镜阵列的集成成像3D显示装置， 其特征在于， 针孔的 节距等于图像元的节距； 针孔的数目等于图像元的数目。 3.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置， 其特征在于， 图像元 的节距是微透镜的节距的倍数， 针孔的水平孔径宽度是微透镜的节距的倍数， 针孔的垂直 孔径宽度是微透镜的节距的倍数。 4.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置， 其特征在于， 针孔的 中心均与对应图像元的中心对应对齐。 5.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置， 其特征在于， 显示屏 位于微透镜阵列的焦平面。 6.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列的集成成像3。

4、D显示装置， 其特征在于， 集成成 像3D显示的水平分辨率R1和垂直分辨率R2分别为 其中，p是微透镜的节距，w是针孔的水平孔径宽度，v是针孔的垂直孔径宽度，m是水平 方向上图像元的数目，n是垂直方向上图像元的数目。 7.基于微透镜阵列的集成成像3D显示方法， 其特征在于， 包括： 图像元的节距是微透镜的节距的倍数； 针孔的水平孔径宽度是微透镜的节距的倍数， 针孔的垂直孔径宽度是微透镜的节距的 倍数； 针孔阵列用于限定参与成像的微透镜的个数； 每个图像元均与多个微透镜对应； 每个图像元均通过对应的多个微透镜重建出多个3D图像， 并在观看区域合并成一个高 分辨率3D图像。 权利要求书 1/1 页。

5、 2 CN 110187510 A 2 基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及3D显示， 更具体地说， 本发明涉及基于微透镜阵列的集成成像3D显示 装置及方法。 背景技术 0002 集成成像3D显示技术是一种无需任何助视设备的真3D显示技术。 该技术具有裸眼 观看的特点， 其记录和显示的过程相对简单， 且能显示全视差和全真色彩的立体图像， 是目 前3D显示的热点技术之一。 但是， 3D分辨率不足的瓶颈问题严重影响了观看者的体验， 从而 制约了集成成像3D显示的广泛应用。 虽然减小微透镜和图像元节距可以增大分辨率， 但是 会减小观看视角。 发明内容 0003 。

6、本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足， 提供基于微透镜阵列的集 成成像3D显示装置及方法， 基于该显示方法的显示装置可以在视区内提供高分辨率3D图 像。 0004 本发明提出了基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置， 如附图1所示， 其特征在 于， 包括显示屏、 针孔阵列和微透镜阵列； 针孔阵列和微透镜阵列平行放置在显示屏前方， 且对应对齐； 针孔阵列和微透镜阵列贴合； 显示屏用于显示微图像阵列； 每个图像元均通过 对应的多个微透镜重建出多个3D图像， 并在观看区域合并成一个高分辨率3D图像， 如附图2 所示。 0005 优选的， 针孔的节距等于图像元的节距； 针孔的数目等于图像元的数。

7、目。 0006 优选的， 图像元的节距是微透镜的节距的倍数， 针孔的水平孔径宽度是微透镜的 节距的倍数， 针孔的垂直孔径宽度是微透镜的节距的倍数。 0007 优选的， 针孔的中心均与对应图像元的中心对应对齐。 0008 优选的， 显示屏位于微透镜阵列的焦平面。 0009 优选的， 集成成像3D显示的水平分辨率R1和垂直分辨率R2分别为 （1） （2） 其中，p是微透镜的节距，w是针孔的水平孔径宽度，v是针孔的垂直孔径宽度，m是水平 方向上图像元的数目，n是垂直方向上图像元的数目。 0010 基于微透镜阵列的集成成像3D显示方法， 其特征在于， 包括： 图像元的节距是微透镜的节距的倍数； 针孔的。

8、水平孔径宽度是微透镜的节距的倍数， 针孔的垂直孔径宽度是微透镜的节距的 说明书 1/3 页 3 CN 110187510 A 3 倍数； 针孔阵列用于限定参与成像的微透镜的个数； 每个图像元均与多个微透镜对应； 每个图像元均通过对应的多个微透镜重建出多个3D图像， 并在观看区域合并成一个高 分辨率3D图像。 附图说明 0011 附图1为本发明的集成成像3D显示的结构和参数图 附图2为本发明的集成成像3D显示的结构和参数图 上述附图中的图示标号为： 1. 显示屏， 2.针孔阵列， 3. 微透镜阵列， 4. 图像元。 0012 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 00。

9、13 下面详细说明本发明的基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置及方法的一个典 型实施例， 对本发明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发 明做进一步的说明， 不能理解为对本发明保护范围的限制， 该领域技术熟练人员根据上述 本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整， 仍属于本发明的保护范围。 0014 本发明提出了基于微透镜阵列的集成成像3D显示装置， 如附图1所示， 其特征在 于， 包括显示屏、 针孔阵列和微透镜阵列； 针孔阵列和微透镜阵列平行放置在显示屏前方， 且对应对齐； 针孔阵列和微透镜阵列贴合； 显示屏用于显示微图像阵列； 每个图像元均通过 对应的多个微。

10、透镜重建出多个3D图像， 并在观看区域合并成一个高分辨率3D图像， 如附图2 所示。 0015 优选的， 针孔的节距等于图像元的节距； 针孔的数目等于图像元的数目。 0016 优选的， 图像元的节距是微透镜的节距的倍数， 针孔的水平孔径宽度是微透镜的 节距的倍数， 针孔的垂直孔径宽度是微透镜的节距的倍数。 0017 优选的， 针孔的中心均与对应图像元的中心对应对齐。 0018 优选的， 集成成像3D显示的水平分辨率R1和垂直分辨率R2分别为 （1） （2） 其中，p是微透镜的节距，w是针孔的水平孔径宽度，v是针孔的垂直孔径宽度，m是水平 方向上图像元的数目，n是垂直方向上图像元的数目。 001。

11、9 基于微透镜阵列的集成成像3D显示方法， 其特征在于， 包括： 图像元的节距是微透镜的节距的倍数； 针孔的水平孔径宽度是微透镜的节距的倍数， 针孔的垂直孔径宽度是微透镜的节距的 倍数； 说明书 2/3 页 4 CN 110187510 A 4 针孔阵列用于限定参与成像的微透镜的个数； 每个图像元均与多个微透镜对应； 每个图像元均通过对应的多个微透镜重建出多个3D图像， 并在观看区域合并成一个高 分辨率3D图像。 0020 水平方向上图像元的数目为100， 垂直方向上图像元的数目为100， 针孔与图像元 的节距均为10mm， 微透镜的节距为0.5mm， 针孔的水平孔径宽度为1mm， 针孔的垂直孔径宽度 为2mm， 则由式 （1） 集成成像3D显示的水平分辨率为200， 由式 （2） 计算得到集成成像3D显示 的垂直分辨率为400； 基于上述参数的传统集成成像3D显示的水平分辨率和垂直分辨率均 为100。 说明书 3/3 页 5 CN 110187510 A 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 110187510 A 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 110187510 A 7 。