[發(fā)明專利]一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的系統(tǒng)和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611247383.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN106873170A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉立林;滕東東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/22
• 分類號(hào): G02B27/22
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 林偉斌

1.一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

一個(gè)像素陣列（10），用于加載顯示光學(xué)信息；

一個(gè)光柵陣列（20），具有分光功能，所述光柵陣列（20）沿像素陣列（10）出射光傳輸方向設(shè)置于像素陣列（10）前，用于將所述像素陣列（10）出射光束有序引導(dǎo)至若干區(qū)域，所述光柵陣列（20）由若干子光柵陣列組成，各子光柵陣列包含兩個(gè)或多個(gè)相鄰光柵單元；

一個(gè)選通器件（30），具有時(shí)序選通功能，用于時(shí)序選通各子光柵陣列中的不同光柵單元；

一個(gè)控制單元（40），與像素陣列（10）及選通器件（30）電連接，在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，控制單元（40）控制選通器件（30）選通各子光柵陣列中的一個(gè)光柵單元，并控制所述像素陣列（10）刷新顯示相應(yīng)信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括一個(gè)擋光板陣列（50），所述擋光板陣列（50）用于擋除各子光柵陣列對(duì)應(yīng)像素出射光束超出本子光柵陣列線度范圍的部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括一個(gè)調(diào)節(jié)單元（60），所述調(diào)節(jié)單元（60）置于像素陣列（10）和光柵陣列（20）之間，用于調(diào)節(jié)像素陣列（10）和光柵陣列（20）之間的光程。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的系統(tǒng)，其特征在于，光柵陣列（20）為一維排列的柱透鏡陣列或一維排列的焦距、相鄰柱透鏡間距可控的柱透鏡陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的系統(tǒng)，其特征在于，光柵陣列（20）為一維排列的狹縫陣列或一維排列的狹縫通光孔徑尺寸、相鄰狹縫間距可控的孔徑光闌陣列。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的系統(tǒng)，其特征在于，光柵陣列（20）為二維排列的透鏡陣列或二維排列的透鏡焦距、分布間距可控的透鏡陣列。

7.一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1．一維光柵陣列（20）分成M個(gè)子光柵陣列，各子光柵陣列包含L（L≧2）個(gè)相鄰光柵單元；

S2．在時(shí)間點(diǎn)t_Ul（t_Ul=t+U*L*Δt+（l-1）*Δt, 其中U=0，1，2，3，…，l=1，2，…，L），選通器件（30）以等間距方式選通M個(gè)子光柵陣列的各一個(gè)光柵單元，使其孔徑或部分孔徑處于通光狀態(tài)，同時(shí)使其它光柵單元處于非通光狀態(tài)；

S3．沿各選通光柵單元長向方向，選擇周期排列的多個(gè)像素組作為該選通光柵單元對(duì)應(yīng)的子像素陣列，各子像素陣列由沿光柵單元排列方向上間距為p的N個(gè)相鄰像素組成，其中各子像素陣列對(duì)應(yīng)像素的空間位置超出像素陣列（10）范圍時(shí)，該像素空置；

S4．任意選通光柵單元G_ml（下標(biāo)m為子光柵陣列序號(hào)，m=1，2，…，M）對(duì)應(yīng)子像素陣列的各像素經(jīng)該光柵單元G_ml，沿光柵單元排列方向上，分別可見于空間區(qū)域S_ml1，S_ml2，…，S_mlN，其中空間區(qū)域S_1l1，S_2l1，…，S_Ml1的重疊區(qū)域命名為區(qū)域S_l1，空間區(qū)域S_1l2，S_2l2，…，S_Ml2的重疊區(qū)域命名為區(qū)域S_l2，同理命名區(qū)域S_l3，…，S_lN；

S5．區(qū)域S_ln（n=1，2，…，N）取點(diǎn)V_ln，設(shè)定點(diǎn)V_ln 為分別可見于空間區(qū)域S_1ln，S_2ln，…，S_Mln的像素對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)；

S6．控制單元（40）控制像素陣列（10）各像素加載待顯示三維圖像關(guān)于各自對(duì)應(yīng)視點(diǎn)的光信息；

S7．在l=1，2，…，L的各時(shí)間點(diǎn)，依次按步驟S2-S6選通各子光柵單元的L個(gè)光柵單元，并同步加載相應(yīng)信息；

S8．在U=0，1，2，3，…時(shí)，循環(huán)重復(fù)步驟S7。

8.一種提高光柵式三維顯示呈現(xiàn)視圖分辨率的方法，其特征在于，包括以下步驟：

SS1．像素陣列（10）和光柵陣列（20）沿兩個(gè)維向排列，相鄰的L（L≧2）個(gè)光柵單元組成一個(gè)子光柵陣列，光柵陣列（20）分成多個(gè)子光柵陣列；

SS2．擋光板陣列（50）的各擋光板插入相鄰子光柵陣列之間，沿一個(gè)維向或兩個(gè)維向擋除各子光柵陣列對(duì)應(yīng)像素出射光束超出該子光柵陣列線度范圍的部分；

SS3．在時(shí)間點(diǎn)t_Ul（t_Ul=t+U*L*Δt+（l-1）*Δt，其中l=1，2，…，L，U=0，1，2，3，…），選通器件（30）以等間距方式選通各子光柵陣列的一個(gè)光柵單元，使其孔徑或部分孔徑處于通光狀態(tài)，同時(shí)使其它光柵單元處于非通光狀態(tài)，各選通光柵單元分別對(duì)應(yīng)由相鄰多個(gè)像素組成的子像素陣列；

SS4．虛置待顯示三維圖像，其經(jīng)各選通光柵單元，在各選通光柵單元對(duì)應(yīng)子像素陣列上形成的投影信息，作為該子像素陣列在時(shí)間點(diǎn)t_Ul的加載信息，由控制單元（40）控制各子像素陣列刷新加載；

SS5．在l=1，2，…，L的各時(shí)間點(diǎn)，依次按步驟SS3-SS4選通光柵陣列（20）中各子光柵陣列的L個(gè)光柵單元，并同步加載相關(guān)信息；

SS6．在U=0，1，2，3，…時(shí)，循環(huán)重復(fù)步驟SS5。