宽视角3D显示装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020061892.7 (22)申请日 2020.01.13 (73)专利权人 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 樊为范钧赵百川高燕曾丹 陶豪作陈键韩顺怡聂子程 李芹涛 (51)Int.Cl. G02B 30/32(2020.01) G02B 30/33(2020.01) (54)实用新型名称 宽视角3D显示装置 (57)摘要 本实用新型公开了宽视角3D显示装置， 包括 背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵列、 矩形偏 振光栅II。

2、和显示屏； 矩形针孔的水平节距与垂直 节距的比值等于矩形针孔阵列的水平宽度与垂 直宽度的比值； 所有矩形针孔的孔径宽度均相 同； 矩形偏振光栅I中的矩形偏振单元I和矩形偏 振单元II与矩形偏振光栅II中的矩形偏振单元I 和矩形偏振单元II分别对应对齐； 经过每个矩形 针孔的光线只能照明与其对应的矩形图像元成 像， 且不能照明与其对应的矩形图像元水平方向 上相邻的矩形图像元成像。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 211014878 U 2020.07.14 CN 211014878 U 1.宽视角3D显示装置， 其特征在于， 包括背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵列、 矩形 偏振。

3、光栅II和显示屏； 显示屏用于显示矩形图像元阵列； 背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔 阵列、 矩形偏振光栅II和显示屏的水平宽度均相同； 背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵 列、 矩形偏振光栅II和显示屏的垂直宽度均相同； 矩形偏振光栅I与背光源和矩形针孔阵列 紧密贴合， 且矩形偏振光栅I位于背光源与矩形针孔阵列之间； 矩形偏振光栅II与显示屏紧 密贴合， 且矩形偏振光栅II位于矩形针孔阵列与显示屏之间； 矩形针孔阵列由一系列矩形 针孔组成； 矩形图像元阵列由一系列矩形图像元组成； 在矩形针孔阵列中， 所有矩形针孔的 水平节距均相同， 所有矩形针孔的垂直节距均相同； 矩形针孔阵列水平方。

4、向上矩形针孔的 数目等于垂直方向上矩形针孔的数目； 矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于矩形针 孔阵列的水平宽度与垂直宽度的比值； 所有矩形针孔的孔径宽度均相同； 矩形偏振光栅I由 矩形偏振单元I和矩形偏振单元II在水平方向上交替排列组成， 矩形偏振单元I与矩形偏振 单元II的偏振方向正交； 矩形偏振光栅II由矩形偏振单元I和矩形偏振单元II在水平方向 上交替排列组成； 矩形偏振单元I和矩形偏振单元II的水平宽度均等于矩形针孔的水平节 距； 矩形偏振光栅I中的矩形偏振单元I和矩形偏振单元II与矩形偏振光栅II中的矩形偏振 单元I和矩形偏振单元II分别对应对齐； 矩形图像元的水平节距等于矩形针。

5、孔的水平节距， 矩形图像元的垂直节距等于矩形针孔的垂直节距； 经过每个矩形针孔的光线只能照明与其 对应的矩形图像元成像， 且不能照明与其对应的矩形图像元水平方向上相邻的矩形图像元 成像； 集成成像3D显示的水平观看视角1、 垂直观看视角2、 水平分辨率R1、 垂直分辨率R2分 别为： 其中，p是矩形针孔的水平节距，w是矩形针孔的孔径宽度，m是矩形针孔阵列中水平方 向上矩形针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与矩形针孔阵列的间距，v是矩形针孔阵列 的垂直宽度与水平宽度的比值。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211014878 U 2 宽视角3D显示装置 技术领域 0001 本实用新型涉及3D。

6、显示， 更具体地说， 本实用新型涉及宽视角3D显示装置。 背景技术 0002 与其他3D显示相比， 如眼镜式助视3D显示、 头盔式助视3D显示、 光栅3D显示、 体3D 显示和全息3D显示等， 集成成像3D显示具有连续视点、 适合多人观看、 无需助视设备和相干 光源、 结构简单和成本低廉等优点。 但是， 在传统的集成成像3D显示中， 图像元和针孔均为 正方形， 即图像元和针孔的水平节距均等于垂直节距。 显示器的水平宽度与垂直宽度不相 等， 因此传统的集成成像3D显示存在分辨率不均匀的问题。 集成成像3D显示的分辨率是2D 显示分辨率的几十分之一。 因此， 分辨率不均匀加深了低分辨率导致的观看体。

7、验不佳的问 题。 此外， 还存在水平观看视角小于垂直观看视角以及水平观看视角与孔径宽度成反比的 问题。 发明内容 0003 本实用新型提出宽视角3D显示装置， 如附图1和2所示， 其特征在于， 包括背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵列、 矩形偏振光栅II和显示屏； 显示屏用于显示矩形图像元阵 列； 背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵列、 矩形偏振光栅II和显示屏的水平宽度均相同； 背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵列、 矩形偏振光栅II和显示屏的垂直宽度均相同； 矩形 偏振光栅I与背光源和矩形针孔阵列紧密贴合， 且矩形偏振光栅I位于背光源与矩形针孔阵 列之间； 矩形偏振光栅II与显。

8、示屏紧密贴合， 且矩形偏振光栅II位于矩形针孔阵列与显示 屏之间； 如附图3所示， 矩形针孔阵列由一系列矩形针孔组成； 如附图4所示， 矩形图像元阵 列由一系列矩形图像元组成； 在矩形针孔阵列中， 所有矩形针孔的水平节距均相同， 所有矩 形针孔的垂直节距均相同； 矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目等于垂直方向上矩形 针孔的数目； 矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于矩形针孔阵列的水平宽度与垂直 宽度的比值； 所有矩形针孔的孔径宽度均相同； 如附图5和6所示， 矩形偏振光栅I由矩形偏 振单元I和矩形偏振单元II在水平方向上交替排列组成， 矩形偏振单元I与矩形偏振单元II 的偏振方向正交； 矩。

9、形偏振光栅II由矩形偏振单元I和矩形偏振单元II在水平方向上交替 排列组成； 矩形偏振单元I和矩形偏振单元II的水平宽度均等于矩形针孔的水平节距； 矩形 偏振光栅I中的矩形偏振单元I和矩形偏振单元II与矩形偏振光栅II中的矩形偏振单元I和 矩形偏振单元II分别对应对齐； 矩形图像元的水平节距等于矩形针孔的水平节距， 矩形图 像元的垂直节距等于矩形针孔的垂直节距； 经过每个矩形针孔的光线只能照明与其对应的 矩形图像元成像， 且不能照明与其对应的矩形图像元水平方向上相邻的矩形图像元成像； 集成成像3D显示的水平观看视角1、 垂直观看视角2、 水平分辨率R1、 垂直分辨率R2分别为： 0004（1）。

10、 说明书 1/3 页 3 CN 211014878 U 3 0005（2） 0006（3） 0007（4） 0008 其中，p是矩形针孔的水平节距，w是矩形针孔的孔径宽度，m是矩形针孔阵列中水 平方向上矩形针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与矩形针孔阵列的间距，v是矩形针孔 阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。 附图说明 0009 附图1为本实用新型的结构和水平方向参数示意图 0010 附图2为本实用新型的结构和垂直方向参数示意图 0011 附图3为本实用新型的矩形针孔阵列示意图 0012 附图4为本实用新型的矩形图像元阵列示意图 0013 附图5为本实用新型的矩形偏振光栅I示意图 0014 附。

11、图6为本实用新型的矩形偏振光栅II示意图 0015 上述附图中的图示标号为： 0016 1. 背光源， 2.矩形偏振光栅I， 3. 矩形针孔阵列， 4. 矩形偏振光栅II， 5. 显示 屏， 6.矩形偏振单元I， 7. 矩形偏振单元II。 0017 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 0018 下面详细说明利用本实用新型的一个典型实施例， 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，。

12、 仍属于本实用新型的保护范围。 0019 本实用新型提出宽视角3D显示装置， 如附图1和2所示， 其特征在于， 包括背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵列、 矩形偏振光栅II和显示屏； 显示屏用于显示矩形图像元阵 列； 背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵列、 矩形偏振光栅II和显示屏的水平宽度均相同； 背光源、 矩形偏振光栅I、 矩形针孔阵列、 矩形偏振光栅II和显示屏的垂直宽度均相同； 矩形 偏振光栅I与背光源和矩形针孔阵列紧密贴合， 且矩形偏振光栅I位于背光源与矩形针孔阵 列之间； 矩形偏振光栅II与显示屏紧密贴合， 且矩形偏振光栅II位于矩形针孔阵列与显示 屏之间； 如附图3所示，。

13、 矩形针孔阵列由一系列矩形针孔组成； 如附图4所示， 矩形图像元阵 列由一系列矩形图像元组成； 在矩形针孔阵列中， 所有矩形针孔的水平节距均相同， 所有矩 形针孔的垂直节距均相同； 矩形针孔阵列水平方向上矩形针孔的数目等于垂直方向上矩形 针孔的数目； 矩形针孔的水平节距与垂直节距的比值等于矩形针孔阵列的水平宽度与垂直 宽度的比值； 所有矩形针孔的孔径宽度均相同； 如附图5和6所示， 矩形偏振光栅I由矩形偏 振单元I和矩形偏振单元II在水平方向上交替排列组成， 矩形偏振单元I与矩形偏振单元II 说明书 2/3 页 4 CN 211014878 U 4 的偏振方向正交； 矩形偏振光栅II由矩形偏振。

14、单元I和矩形偏振单元II在水平方向上交替 排列组成； 矩形偏振单元I和矩形偏振单元II的水平宽度均等于矩形针孔的水平节距； 矩形 偏振光栅I中的矩形偏振单元I和矩形偏振单元II与矩形偏振光栅II中的矩形偏振单元I和 矩形偏振单元II分别对应对齐； 矩形图像元的水平节距等于矩形针孔的水平节距， 矩形图 像元的垂直节距等于矩形针孔的垂直节距； 经过每个矩形针孔的光线只能照明与其对应的 矩形图像元成像， 且不能照明与其对应的矩形图像元水平方向上相邻的矩形图像元成像； 集成成像3D显示的水平观看视角1、 垂直观看视角2、 水平分辨率R1、 垂直分辨率R2分别为： 0020（1） 0021（2） 002。

15、2（3） 0023（4） 0024 其中，p是矩形针孔的水平节距，w是矩形针孔的孔径宽度，m是矩形针孔阵列中水 平方向上矩形针孔的数目，l是观看距离，g是显示屏与矩形针孔阵列的间距，v是矩形针孔 阵列的垂直宽度与水平宽度的比值。 0025 矩形针孔阵列的垂直宽度与水平宽度的比值为v=0.75， 矩形针孔的水平节距为p= 5mm， 矩形针孔的孔径宽度为w =1mm， 观看距离为l=1000mm， 显示屏与矩形针孔阵列的间距 为g=5mm， 矩形针孔阵列中水平方向上矩形针孔的数目为m=20。 根据式 （1） 、（2） 、（3） 和 （4） 得 到， 本实用新型所述的集成成像3D显示的水平观看视角、 垂直观看视角、 水平分辨率、 垂直 分辨率分别为58 、 30 、 20、 20。 说明书 3/3 页 5 CN 211014878 U 5 图1 说明书附图 1/3 页 6 CN 211014878 U 6 图2 图3 图4 说明书附图 2/3 页 7 CN 211014878 U 7 图5 图6 说明书附图 3/3 页 8 CN 211014878 U 8 。