【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于双图像投影与三色光栅倍增面板的裸眼三維显示系统§1.相关申请本申请要求以下各项权益：(1)美国临时申请序列号62/496,257(简称为“'257临时”并且通过引用并入本文)，标题为“通过双图像投影和三色光栅面板而实现的裸眼3D显示系统”，于2016年10月9日提交，并将陈端军(Duan-JunChen)和陈杰森(JasonChen)列为专利技术人；(2)美国临时申请系列号62/391,427(简称“'427临时”，在此引用并作为参考)，标题为“无需佩戴眼镜的3D投影式电影院系统”，于2014年8月29日提交并将陈端军(Duan-JunChen)列为专利技术人。本专利技术的范围不限于'257临时申请中所描述的特定实施范例的任何专门要求，或'427临时申请中所描述的特定实施范例的任何专门要求。§2.
技术介绍
§2.1专利
本专利技术涉及三维(“3D”)面板显示系统和方法。具体地说，本专利技术涉及裸眼(即无需观众配戴眼镜的自动立体)三维(3D)显示系统和方法。§2.2背景信息§2.2.1需要观众配戴眼镜的三维(3D)显示系统使用单独的左右像素并且要求观众配戴特殊...
【技术保护点】
1.一套投影式裸眼三维(3D)显示系统，用来提供在空间分布着的可供多位观赏者来同时观摹的多对“虚拟体积孔径”(“VVA”)，而此多对VVA刚好对应于多位观赏者的左右眼睛径瞳孔，该投影式三维(3D)裸眼显示系统包括：a)一副双像投影仪，该双像投影仪用于投影一幅供左眼观看的三色图像和一幅供右眼观看的三色图像；以及b)下述装置：1)接收一束三色混合输入光束，此光束包含分别供左眼观看的一幅三色图像的和供右眼观看的一幅三色图像，2)将输入的三色混合光束倍增从而输出多束三色混合光束，并且3)聚焦多束三色混合光束以供人们在多对虚拟体积孔径(VVA)上观察三维(3D)图像。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.29 US 62/391,427;2016.10.09 US 62/496,2571.一套投影式裸眼三维(3D)显示系统，用来提供在空间分布着的可供多位观赏者来同时观摹的多对“虚拟体积孔径”(“VVA”)，而此多对VVA刚好对应于多位观赏者的左右眼睛径瞳孔，该投影式三维(3D)裸眼显示系统包括：a)一副双像投影仪，该双像投影仪用于投影一幅供左眼观看的三色图像和一幅供右眼观看的三色图像；以及b)下述装置：1)接收一束三色混合输入光束，此光束包含分别供左眼观看的一幅三色图像的和供右眼观看的一幅三色图像，2)将输入的三色混合光束倍增从而输出多束三色混合光束，并且3)聚焦多束三色混合光束以供人们在多对虚拟体积孔径(VVA)上观察三维(3D)图像。2.如权利要求1所述的投影式3D显示系统，其中每种颜色的相邻的两对虚拟体积孔径(VVA)之间的中心间距(DVV)由如下关系所控制：DVV＝λLv/S，其中λ是对应彩色照射光源的波长，Lv是观察者到光栅平面的距离，S是对应于所使用彩色光源的光栅间距设计值。3.如权利要求1所述的投影式3D显示系统，其中用于接收、倍增和聚焦的装置包括三层彩色衍射光栅，并且其中三色衍射光栅的间距分别取值为所对应的青色、品红色或黄色(CMY)衍射光栅的间距(即SCYAN、SMAGENTA、SYELLOW)，而且此三色光栅的间距值相互之间分别由如下比例关系相协调，即SCYAN/λRED＝SMAGENTA/λGREEN＝SYELLOW/λBLUE，其中λRED、λGREEN、λBLUE分别为其红色、绿色和蓝色光源的波长；或者，其中三色衍射光栅的间距分别取值为所对应的红色、绿色或蓝色(RGB)衍射光栅的间距(即SRED，SGREEN，SBLUE)，而且此三色光栅的间距值相互之间由下述比例关系相协调，即SRED/λRED＝SGREEN/λGREEN＝SBLUE/λBLUE，其中λRED、λGREEN、λBLUE分别为其红色、绿色和蓝色光源的波长；这样使得所有三种颜色的衍射光栅所产生的每相邻两对虚拟体积孔径(VVA)之间的中心间距相等。4.如权利要求3所述的投影式3D显示系统，其特征在于，三色衍射光栅的间距值被设计成使得相邻的两对VVA之间的中心间距(Dvv)大于或等于两倍于(2X)一对VVA之间(VVAL和VVAR)的左右间距(DPP)，以防止相邻的两对VVA之间出现重叠。5.如权利要求3所述的投影式3D显示系统，其中所述三色衍射光栅由一维平行光栅制成。6.如权利要求3所述的投影式3D显示系统，其中所述三色衍射光栅由二维正交光栅制成。7.如权利要求1所述的投影式3D显示系统，其中用于接收、倍增和聚焦的装置被配置为：(1)将双像投影仪所投射的左投影孔径和右投影孔径都分别聚焦到远处的视场，(2)创建左虚拟体积孔径和右虚拟体积孔径(VVAL和VVAR)，(3)确定VVAL和VVAR的横截面尺寸，以及(4)控制VVAL和VVAR之间的左右间距(DPP)。8.如权利要求1所述的投影式3D显示系统，其中用于接收、倍增和聚焦的装置包括一幅“黄品青-同步夹层光栅倍增屏”(“CMY-OGMSS”)，而此CMY-OGMSS装置包括三层吸收式调幅型光栅，而且三层光栅中的每一层分别由青色、品红色或黄色光栅制成，其中青色、品红色和黄色光栅线之间彼此平行排列，且三层光栅之间以夹层的方式的直接地一层叠加在另一层的上面，而对应的青色、品红色和黄色(CMY)光栅的间距(即SCYAN、SMAGENTA、SYELLOW)之间由下述比例关系相协调，即SCYAN/λRED＝SMAGENTA/λGREEN＝SYELLOW/λBLUE，其中λRED、λGREEN、λBLUE分别为其红色、绿色和蓝色光源的波长。9.如权利要求8所述的投影式3D显示系统，其特征在于，其中用于接收、倍增和聚焦的装置包括一幅凹型球面或抛物面反射器，并且所述的黄品青-同步夹层光栅倍增屏(“CMY-OGMSS”)构建在所述的凹型反射面板的前表面上。10.如权利要求8所述的投影式3D显示系统，其中用于接收、倍增和聚焦的装置包括：(1)能够允许输入的投影光束和输出的观察光束双向通过的凸透镜，和(2)在其正面配有黄品青-同步夹层光栅倍增屏(“CMY-OGMSS”)的平板反射器。11.如权利要求8所述的投影式3D显示系统，其特征在于，其中用于接收、倍增和聚焦的装置包括：(1)一幅圆柱形凹面反射基板，此基板在垂直方向上具有其对称轴，并且其前表面设置有黄品青-同步夹层光栅倍增屏(“CMY-OGMSS”)；以及(2)一幅柱面型凸透镜，其具有在水平方向上的对称轴并允许输入和输出光束双向通过。12.如权利要求8所述的投影式3D显示系统，其中用于接收、倍增和聚焦的装置包括一幅凸透镜，其允许来自双像投影仪而通向多个VVA的多色光束单向通过，并且具有一幅黄品青-同步夹层光栅倍增屏(“CMY-OGMSS”)，而这幅倍增屏可安置在凸透镜的前表面或者后表面或者其体积内部的某一截面上。13.根据权利要求8所述的投影式3D显示系统，其中，所述聚焦面板装置包括凹型反射面板，所述凹型反射面板在输入光束的路径上第一次被反射并聚焦所述的投射光束，并且在输出光束的路径上第二次被反射和聚焦所述的观察光束，并且其中的黄品青-同步夹层光栅倍增屏(“CMY-OGMSS”)被设置在一幅平面反射面板的前表面。14.如权利要求8所述的投影式3D显示系统，其中的黄品青-同步夹层光栅倍增屏(“CMY-OGMSS”)由吸收式调幅型方波光栅构成，并且方波光栅的占空比依据所预定的最大有效光束倍增数来设定。15.如权利要求8所述的投影式3D显示系统，其中的黄品青-同步夹层光栅倍增屏(“CMY-OGMSS”)由调幅型分数方波光栅(FSG)构成，且此调幅型分数方波光栅的每个功能性分数光栅复合体(FGQC)内所含有的二阶基元像素(EBP)的数量依据所指定的最大有效光束倍增数来确定。16.如权利要求1所述的投影式3D显示系统，其中用于接收、倍增和聚焦的装置包括一副“蓝绿红-同步四方光栅倍增棱”(“RGB-OGMQ”)，且此倍增棱具有如下器械：(i)接收一束三色混合的输入光束和发送一束三色混合的输出光束，(ii)一对相互垂直交叉布置的短波平面反射镜和长波平面反射镜(俗称“冷镜和热镜”)组合，且由此垂直交叉的二反射镜组合将一束多色混合输入光束分离成三支单独的红色、绿色或蓝色光束，并重新组合而返回一束包含红色、绿色和蓝色光束在内的多色混合输出光束，其中的热镜仅反射红光而透射绿光和蓝光，而冷镜仅反射蓝光而透射绿光和红光，(iii)三幅互相分离的面板的内侧反射表面，其用来分别反射三支分离的红色、绿色或蓝色光束，从而使得此红色、绿色或蓝色光束分别沿着其反方向而返回，和(iv)分别附着在三幅互相分离的面板的内侧反射表面上的单色衍射光栅屏幕，其中所对应的红色、绿色和蓝色(RGB)的光栅间距(即SRED，SGREEN，SBLUE)之间由下述比例关系相协调，即SRED/λRED＝SGREEN/λGREEN＝SBLUE/λBLUE，其中λRED、λGREEN、λBLUE分别为...
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