[發明專利]一種多背光光源的顯示模組

在審

• 申請號: 202010152060.0
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN113359314A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 滕東東;劉立林
• 申請（專利權）人: 駐景（廣州）科技有限公司
• 主分類號: G02B30/33
• 分類號: G02B30/33;G02B30/24
• 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

本發明公開一種多背光光源的顯示模組，包括時序線光源陣列/時序點光源陣列、顯示器件、會聚器件、光路引導器件、控制器件，其中時序線光源陣列/時序點光源陣列包括多于一個的線光源/點光源，各線光源/點光源各循環周期內時序循環開關，且在一個時間點僅一個線光源/點光源被打開。各光源出射光經會聚器件向觀察者瞳孔所處區域會聚，顯示器件加載待顯示場景的二維投射圖像信息，在光路引導器件的引導下，時序投射顯示器件所加載二維投射圖像信息至觀察者瞳孔所處區域。設計各光源的空間分布，使顯示器件于各循環周期內投射待顯示場景的一個或至少兩個圖像信息入射觀察者瞳孔，基于麥克斯韋投射或單目多圖像實現克服聚焦?會聚沖突的三維顯示。

技術領域

本發明涉及三維顯示技術領域，更具體涉及一種多背光光源的顯示模組。

背景技術

相對于傳統二維顯示，三維顯示可以提供更多的維度信息，正受到越來多的關注。現有三維顯示技術主要是利用雙目視差原理，向觀察者雙目分別投射各自對應的一幅二維圖像，通過雙目視向的交叉激發大腦的深度感知，實現三維視覺的呈現。各目為了看清楚對應的二維圖像，需一直聚焦于顯示面，而雙目的視向需要交叉于出屏的顯示場景以實現深度感知，由此導致聚焦-會聚沖突問題，即觀察者單目聚焦深度和雙目會聚深度的不一致。自然情況下，觀察者觀察真實的三維場景時，單目聚焦深度和雙目會聚深度一致于觀察者關注點的空間深度。所以，傳統僅基于雙目視差實現三維顯示的光學設備，其固有聚焦-會聚沖突有悖于人體自然進化的生理習慣，由此導致觀察者的視覺不適，是目前阻礙三維顯示技術推廣應用的瓶頸性問題。

單目多圖像(PCT/CN2017/080874,THREE-DIMENTIONAL DISPLAY SYSTEM BASEDON DIVISION MULTIPLEXING OF VIEWER'S ENTRANCE-PUPIL AND DISPLAY METHOD)和麥克斯韋投射法(maxwellian view)(US2019/0204600,AUGMENTED REALITY OPTICS SYSTEMWITH PINPOINT MIRROR)是兩種可以解決聚焦-會聚沖突問題的技術路徑。前者，顯示器件向觀察者各目分別投射至少兩個待顯示場景的二維圖像，以實現過各顯示物點至少兩束光束入射觀察者的瞳孔，該至少兩束光束空間疊加形成光斑，該疊加光斑處的光強分布于一定深度范圍內具有足夠的牽引能力，可以牽引觀察者眼睛自由聚焦于該疊加光斑，克服上述聚焦-會聚沖突問題。后者，各像素向觀察者眼睛投射一束小發散度的光束，沿傳輸方向上該光束具有較小的光強變化，從而，于傳輸路徑上的一定深度范圍內，光束于各深度上的光強分布對觀察者單目聚焦的牽引能力差別不大，則雙目會聚可以牽引觀察者單目在該深度范圍內自由聚焦于雙目會聚深度，實現單目聚焦深度和雙目會聚深度的一致。

發明內容

本發明提出一種多背光光源的顯示模組，包括時序線光源陣列或者時序點光源陣列、顯示器件、會聚器件、光路引導器件、控制器件。該多背光光源的顯示模組，還可以包括其他組件。其中時序線光源陣列包括多于一個的線光源，各線光源在相鄰時間點組成的各循環周期內時序循環開關，且在一個時間點僅一個線光源被打開；其中時序點光源陣列包括多于一個的點光源，各點光源在相鄰時間點組成的各循環周期內時序循環開關，且在一個時間點僅一個點光源被打開。各線光源或各點光源經會聚器件或會聚器件及其它組件成該線光源或點光源的會聚像，顯示器件置于各線光源或各點光源出射光的傳輸路徑上，加載待顯示場景的圖像信息，在光路引導器件的引導下，時序投射顯示器件所加載待顯示場景的圖像至觀察者瞳孔所處區域。設計各線光源或點光源的空間分布，使顯示器件于各循環周期內投射待顯示場景的一個或至少兩個圖像信息入射觀察者瞳孔，基于麥克斯韋投射或單目多圖像實現克服聚焦-會聚沖突的三維顯示。本專利引入線光源，相對于二維視區對點光源的二維分布要求，一維分布的線光源即可實現二維視區，降低了對顯示器件幀頻的要求；本專利也引入具有正交特性的子光源，可以通過犧牲分辨率，增大模組所能投射的二維投射圖像的數量。所述一種多背光光源的顯示模組可以單獨作為雙目三維顯示光學引擎，也可以作為目鏡，利用兩個所述模組搭建雙目三維顯示光學引擎。