[發明專利]一種小間距視區導引式三維顯示系統和方法

有效

• 申請號: 201911045838.1
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN112748585B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 劉立林;滕東東
• 申請（專利權）人: 駐景（廣州）科技有限公司
• 主分類號: G02B30/30
• 分類號: G02B30/30;G02B30/27
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 隆翔鷹

1.一種小間距視區導引式三維顯示系統，其特征在于，包括：

顯示屏(10)，該顯示屏(10)包括由像素排列而成的像素陣列，該像素陣列包括多個像素組，該顯示屏(10)用于顯示光信息；

分光器件(20)，該分光器件(20)由多個分光單元排列組成，該分光器件(20)具有分光功能，該分光器件(20)沿顯示屏(10)像素出射光傳輸方向置于顯示屏(10)前，該分光器件(20)能夠將所述顯示屏(10)的不同像素組的出射光分別引導向不同初始視區，使顯示屏(10)上該不同像素組分別于對應初始視區內可視，該不同初始視區組成初始視區集；

導向器件(30)，由能夠偏轉入射光束的多個導向單元排列組成，所述多個導向單元與所述多個分光單元一一對應，所述多個導向單元被分成L個導向子結構，每個導向子結構的各導向單元和與該導向單元對應的分光單元相配合，使得每個導向子結構分別將各初始視區對應像素組的一個像素子集的出射光引導至與該導向子結構的對應的一個導向視區集的各對應導向視區，L個導向子結構通過與分光器件(20)配合能夠對應地生成L個導向視區集，其中正整數L≧1；

控制單元(60)，在不同時間點，同步刷新所述顯示屏(10)顯示光信息；

其中，該顯示屏(10)與分光器件(20)、導向器件(30)配合，并被設置為使得，在所述L個導向視區集的各導向視區集所在空間區域內，存在相鄰導向視區間距小于或等于觀察者瞳孔直徑。

2.根據權利要求1所述的一種小間距視區導引式三維顯示系統，其特征在于，所述分光器件(20)是柱透鏡光柵、或狹縫光柵、或微透鏡陣列，所述導向器件(30)為改變入射光束傳輸方向的棱鏡陣列、或光柵結構陣列。

3.根據權利要求1所述的一種小間距視區導引式三維顯示系統，其特征在于，所述分光器件(20)或/和導向器件(30)與控制單元(60)連接，所述分光器件(20)或/和導向器件(30)具有時序特性，在不同時間點，其光學特性參數能夠被控制單元(60)時序調控。

4.根據權利要求1所述的一種小間距視區導引式三維顯示系統，其特征在于，還包括與所述控制單元(60)連接的開關器件(40)，該開關器件(40)位于與分光器件(20)對應的位置，該開關器件(40)由打開和關閉狀態時序可控的孔徑組成，在不同時間點，控制單元(60)能夠控制該開關器件(40)各孔徑的開關，使得該開關器件(40)僅允許分光器件(20)的多組分光單元中的一組分光單元通光。

5.根據權利要求1所述的一種小間距視區導引式三維顯示系統，其特征在于，還包括與控制單元(60)連接的追蹤反饋單元(70)，用于探測觀察者各目位置，并向控制單元(60)反饋。

6.根據權利要求1所述的一種小間距視區導引式三維顯示系統，其特征在于，還包括與所述控制單元(60)連接的正交選通控制器件(80)，該正交選通控制器件(80)由多個正交控制單元(801)和多個正交檢測單元(802)構成，各正交控制單元(801)和各正交檢測單元(802)一一對應組成多個正交控制單元-正交檢測單元對，各正交控制單元-正交檢測單元對和分光器件(20)的各分光單元一一對應；

其中，所述正交檢測單元(802)約束分光器件(20)相鄰分光單元各自僅允許自己對應正交特性的光束通過，各對應正交控制單元(801)將各分光單元于顯示屏(10)上對應像素出射光的光學特性調制為一致于該分光單元允許通過光束所需的正交特性，各正交控制單元-正交檢測單元對使各分光單元允許對應像素出射光通過，但不允許相鄰分光單元所對應像素出射光通過。

7.根據權利要求6所述的一種小間距視區導引式三維顯示系統，其特征在于，所述正交特性為偏光態或時序態，即相鄰正交檢測單元(802)允許通過光分別是偏光態相互垂直的兩種線偏光的一種，或分別為左旋光和右旋光中的一種，或相鄰正交檢測單元(802)不同時地允許通光。