[發明專利]面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統

在審

• 申請號: 202010588252.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN113835235A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 滕東東
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G02B30/30
• 分類號: G02B30/30;G02B30/33;G02B30/26;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

1.面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統，其特征在于，包括：

多視區投射光學引擎(10)，包括顯示器件(11)和視區引導器件(12)，該顯示器件(11)包括能夠加載光信息的多個像素，該視區引導器件(12)置于與顯示器件(11)相對應的位置，用于引導顯示器件(11)各像素出射光的傳播矢向，使顯示器件(11)上M個像素群分別投射光至各自對應的M個視區，各視區間距被設置為觀察者雙目不能接收到經同一個視區出射的光，其中，M≧2；

其中，各像素群分別由顯示器件(11)上的部分像素組成并且不同像素群的組成像素互不相同，

或者各像素群分別由顯示器件(11)上的至少部分像素組成，且包含有共用像素的不同像素群的組成像素進行信息加載的時間點互不相同，各個時間點上各像素所屬像素群對應視區為該時間點上該像素對應視區；

光閥陣列(20)，該光閥陣列(20)包括N個光閥組，各光閥組由K個光閥組成，不同光閥組分別佩戴于不同眼睛(50)，其中，N≧2、K≧2；

控制單元(30)，該控制單元(30)分別與顯示器件(11)和光閥陣列(20)連接，控制單元(30)用于控制各光閥組的K個光閥在K個相鄰時間點組成的各時間周期內時序打開，且在各時間點，各光閥組僅一個光閥被打開，并用于控制所述顯示器件(11)各像素同步加載待顯示場景關于對應視區內被打開光閥的投影信息于該像素上的光信息；

該面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統被設置為基于時分復用，各光閥組時序引導其所處視區對應的像素群投射多于一個的視圖至該光閥組對應的眼睛。

2.根據權利要求1所述面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統，其特征在于，其顯示器件(11)各像素由W個出射W種顏色光的子像素組成，光閥陣列(20)各光閥對應地由W個波分子孔徑組成，該W個波分子孔徑一一對應地分別僅允許所述W種顏色光通過，各子像素與允許其出射光通過的波分子孔徑對應；

且，控制單元(30)能夠控制所述顯示器件(11)各子像素在各時間點，同步加載待顯示場景關于該子像素所屬像素對應視區內被打開對應波分子孔徑的投影信息于該子像素上的光信息。

3.根據權利要求1-2任一項所述面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統，其特征在于，該視區引導器件(12)為分光光柵(121)，該分光光柵(121)置放于顯示器件(11)和光閥陣列(20)之間，基于光柵分光原理引導M個像素群向M個視區分別投射對應光信息。

4.根據權利要求1-2任一項所述面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統，其特征在于，該視區引導器件(12)為時序背光器件(122)，該時序背光器件(122)包括時序光源陣列(1221)和光會聚器件(1222)，光會聚器件(1222)置于時序光源陣列(1221)和顯示器件(11)之間，其中時序光源陣列(1221)的M個光源被光會聚器件(1222)分別成像至一一對應的M個像點，且各光源投射光經顯示器件(11)衍射而于對應像點處形成各自對應視區。

5.根據權利要求1-2任一項所述面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統，其特征在于，該視區引導器件(12)為置放于顯示器件(11)和光閥陣列(20)之間的矢向調制單元(123)，矢向調制單元(123)由顯示器件(11)各像素一一對應的微結構單元組成，各微結構單元引導對應像素向該像素所屬像素群的對應視區投射光束。

6.根據權利要求1-2任一項所述面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統，其特征在于，還包括追蹤定位單元(40)，該追蹤定位單元(40)與控制單元(30)連接，用于實時追蹤定位各光閥組及其各光閥所處位置，并確定該位置所屬視區，控制單元(30)能夠根據各光閥所處視區控制所述顯示器件(11)進行信息加載。

7.根據權利要求1-2任一項所述面對多用戶的基于入瞳分割復用的三維顯示系統，其特征在于，還包括擋板(60)，該擋板(60)用于擋除所述顯示器件(10)經非光閥區域透射光進入觀察者眼睛(50)。