一种基于偏振光栅的集成成像双视3D显示装置

摘要

本发明提出了一种基于偏振光栅的集成成像双视3D显示装置。该装置包括显示微图像阵列的显示屏，微透镜阵列，偏振光栅I和偏振光栅II。显示屏位于微透镜阵列的焦平面上，而且显示屏的水平和垂直中轴线与微透镜阵列的水平和垂直中轴线都分别对应对齐。偏振光栅I与显示屏紧密贴合，偏振光栅II与微透镜阵列紧密贴合。偏振光栅I使得通过它的光变为具有不同偏振方向的线偏振光，而偏振光栅II对线偏振光具有调制作用，两个子微图像阵列中的子图像元分别透过该子图像元对应的透镜元向集成成像图像显示设备的左边或右边重建3D场景，从而实现基于集成成像的双视3D显示。

主权项

一种基于偏振光栅的集成成像双视3D显示装置，其特征在于，该装置包括显示微图像阵列（1）的显示屏（2），微透镜阵列（3），偏振光栅I（4）和偏振光栅II（5）；显示屏（2）位于微透镜阵列（3）的焦平面上，而且显示屏（2）的水平和垂直中轴线与微透镜阵列（3）的水平和垂直中轴线都分别对应对齐；微图像阵列（1）由子微图像阵列I（6）和子微图像阵列II（7）组成，通过3D场景I（8）获取的子微图像阵列I（6）位于微图像阵列（1）的左半部分，而通过3D场景II（9）获取的子微图像阵列II（7）位于微图像阵列（1）的右半部分；子微图像阵列I（7）和子微图像阵列II（8）分别由一系列相同尺寸的图像元组成，微透镜阵列（3）由一系列相同尺寸的透镜元组成；偏振光栅I（4）与显示屏（2）紧密贴合，偏振光栅II（5）与微透镜阵列（3）紧密贴合；偏振光栅I（4）由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上紧密排列组成，每个栅线单元只具有一种偏振方向，任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；偏振光栅II（5）由一系列相同尺寸的栅线单元在水平方向上紧密排列组成，位于偏振光栅II（5）中心位置的栅线单元由两个相同尺寸、偏振方向正交的子栅线单元在水平方向上紧密排列组成，偏振光栅II（5）中其他的栅线单元均只具有一种偏振方向，位于偏振光栅II（5）中心位置的栅线单元的子栅线单元分别与其相邻的栅线单元的偏振方向正交，其他任意相邻的两个栅线单元的偏振方向正交；偏振光栅I（4）使得通过它的光变为具有不同偏振方向的线偏振光，而偏振光栅II（5）对线偏振光具有调制作用，使得子微图像阵列I（6）中的每个图像元透过该图像元对应的微透镜阵列（3）中的透镜元在集成成像双视3D显示装置的右边重建出3D场景I（8），子微图像阵列II（7）中的每个图像元透过该图像元对应的微透镜阵列（3）中的透镜元在集成成像双视3D显示装置的左边重建出3D场景II（9）；在最佳观看距离处，从集成成像双视3D显示装置的中心分别向左、右两个方向呈现不同的3D场景，从而实现了基于偏振光栅的集成成像双视3D显示。