基于观察者入瞳分割复用的三维显示系统及方法技术方案

通过观察者入瞳分割复用，该技术和系统向观察者各目分别投影两个或两个以上的视图。系统（300，600，900，2000，2100）由各选择性孔径仅允许特定光通过的选择性孔径阵列（120，320，920，1120，2020，2120，2220，2520，2520'）、至少一个用以显示光学信息的显示屏（110，310，410，510，510'，510''，610，610'，910，910'，1110，2010，2110，2210，2510，2510'）和其它可选组件组成。至少一个显示屏（110，310，410，510，510'，510''，610，610'，910，910'，1110，2010，2110，2210，2510，2510'）上的光学信息或直接投射至选择性孔径阵列（120，320，920，1120，2020，2120，2220，2520，2520'），或经其它可选组件引导至选择性孔径阵列（120，320，920，1120，2020，2120，2220，2520，2520'）。通过具有时序特性或者排它特性的选择性孔径的选择性滤波，多个视图通过选择性孔径阵列（120，320，920，1120，2020，2120，2220，2520，2520'）被投射至观察者的一个眼睛。来自不同视图的光线叠加形成该眼睛可以自然聚焦的真实空间光点，实现聚焦‑会聚冲突的克服。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于观察者入瞳分割复用的三维显示系统及方法本申请要求2016年4月25日提交的中国专利申请201610257849.6和2016年5月10日提交的中国专利申请20160304663.1的优先权。每个上述专利申请的整体通过引用而并入本文，并作为本说明书的一部分。
本专利技术涉及三维显示，更具体涉及一种可以克服聚焦-会聚冲突的三维显示技术和系统。
技术介绍
现有的三维显示主要是基于体视技术。体视技术通过向观察者双目分别仅投射一个视图，也即双目视差的原理，来实现三维显示，但没有考虑单目深度线索。为了清晰地看到双目各自对应的视图，观察者需要将他/她的眼睛聚焦于显示面。由此，在双目会聚距离和单目聚焦距离存在不一致。在自然观察真实物体的时候，来自于真实物点的圆锥状光束覆盖观察者双目。这种圆锥状光束使观察者眼睛自然聚焦于该物点。也即是说，自然情况下观察真实的空间场景，聚焦距离和会聚距离是一致的。所以，体视技术固有的聚焦-会聚冲突违反人体进化的生理习惯。实际上，这种聚焦-会聚冲突正是阻碍三维显示技术推广的瓶颈问题视疲劳的主要诱因。
技术实现思路
通过观察者入瞳分割复用，本专利技术提出了一种向观察者双目可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于观察者入瞳分割复用的三维显示系统，包括：选择性孔径阵列，每一个孔径仅允许某种预设特性光通过，和用来显示光信息的至少一个显示屏；其中该选择性孔径阵列基于时序特性、排它特性或时序特性和排它特性的复合特性而设计，其中该时序特性是指选择性孔径时序打开，来自于至少一个显示屏的光线在某个时间点仅通过打开的选择性孔径；且该排它特性是指选择性孔径仅允许相应特定属性的光通过；且时序特性和排它特性的复合特性是指依次打开不同组的孔径，当一组孔径被打开时，该组各孔径仅允许相应特定属性的光通过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.07 US 15/481,467;2016.04.25 CN 201610257841.基于观察者入瞳分割复用的三维显示系统，包括：选择性孔径阵列，每一个孔径仅允许某种预设特性光通过，和用来显示光信息的至少一个显示屏；其中该选择性孔径阵列基于时序特性、排它特性或时序特性和排它特性的复合特性而设计，其中该时序特性是指选择性孔径时序打开，来自于至少一个显示屏的光线在某个时间点仅通过打开的选择性孔径；且该排它特性是指选择性孔径仅允许相应特定属性的光通过；且时序特性和排它特性的复合特性是指依次打开不同组的孔径，当一组孔径被打开时，该组各孔径仅允许相应特定属性的光通过。2.根据权利要求1所述观察者入瞳分割复用的三维显示系统，进一步包括一个或多个如下组件：用来投射所述至少一个显示屏的放大虚像的投影透镜，偏转所述至少一个显示屏出射光束的导向结构，将不同显示屏引导至所述投影透镜的组合结构，调整所述至少一个显示屏出射光束排它特性的调制器件，以及至少一个用来遮挡入射光束的挡光板；其中显示屏出射光束直接入射选择性孔径阵列，或者经投影透镜入射选择性孔径阵列，或者由导向结构引导至选择性孔径阵列，或由投影透镜和导向结构共同引导至选择性孔径阵列；当两个或更多个显示屏用来对应一个投影透镜时，该多个显示屏出射光束由组合结构引导至选择性孔径阵列，或由组合结构和导向结构共同引导至选择性孔径阵列，或由组合结构和投影透镜共同引导至选择性孔径阵列，或由组合结构、投影透镜和导向结构共同引导至选择性孔径阵列；经选择性孔径阵列出射的光直接入射观察者的一个眼睛，或通过导向结构入射观察者的这个眼睛。3.根据权利要求2所述观察者入瞳分割复用的三维显示系统，其中所述显示屏是主动发光式显示屏，或者被动式发光式显示屏，或者是反射入射图像的反射屏，或者是透射入射图像的透射屏，或者是衍射入射图像的衍射屏。4.根据权利要求3所述观察者入瞳分割复用的三维显示系统，其中所述主动式显示屏是OLED显示屏，或者LED显示屏；所述被动式显示屏是液晶显示屏，或者数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立林，滕东东，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44