[发明专利]一种多视点三维显示系统和方法

说明书

本发明涉及三维图像显示技术领域，具体涉及一种多视点三维显示系统和方法，该系统包括控制单元及若干个相同类型的时分复用投影单元，所有时分复用投影单元呈平面或曲面毗邻排列；所述时分复用投影单元包括显示屏、投影透镜及通光孔径阵列；通光孔径阵列由多个通光孔径组成并置于投影透镜孔径或其像面处；各通光孔径阵列空间错位排列；控制单元与显示屏及通光孔径阵列电连接，在一个时间点，控制单元选通通光孔径阵列的一个通光孔径，并控制显示屏刷新显示相应信息。通过控制单元控制各通光孔径阵列的通光孔径时序选通，基于视觉滞留，以实现多个视点的呈现。本发明一种多视点三维显示系统及方法，通过空间‑时间联合复用，可以实现大量密集视点的呈现。

技术领域

本发明涉及三维图像显示技术领域，更具体地，涉及一种多视点三维显示系统和方法。

背景技术

由于二维显示难以清楚准确地表达第三维的深度信息，人们一直在致力于研究可显示立体场景的显示技术——三维图像显示技术。通过给观察者双目提供对应的视图，传统体视技术可以基于双目视差技术实现三维效果呈现，但传统体视技术受制于显示器件的空间分辨率，因此，传统体视技术所能提供的视点非常有限。为了获得更好的三维视觉体验，传统体视三维显示系统需要引入空间复用、时间复用等技术，以实现更多的视点呈现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多视点三维显示系统和方法，通过空间复用和时间复用的结合，在采用相同分辨率显示屏的情况下，基于视觉滞留效应，可以实现更多视点的呈现。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种多视点三维显示系统，包括：

控制单元及若干个相同类型的时分复用投影单元，所有时分复用投影单元呈平面或曲面毗邻排列；

每个时分复用投影单元包括显示屏、投影透镜及通光孔径阵列；显示屏用于显示光学图像信息；投影透镜用于将显示屏的像投射到投影面上；通光孔径阵列由多个通光孔径组成并置于投影透镜孔径处；

控制单元与显示屏及通光孔径阵列电连接，在一个时间点，控制单元选通通光孔径阵列的一个通光孔径，并控制显示屏刷新显示相应信息；

所述时分复用投影单元为I型时分复用投影单元、II型时分复用投影单元或III型时分复用投影单元：

所述I型时分复用投影单元，其显示屏和投影透镜之间的距离小于投影透镜的焦距，显示屏经投影透镜投射成放大的虚像于投影面；

所述II型时分复用投影单元，其显示屏和投影透镜之间的距离等于投影透镜的焦距；II型时分复用投影单元还包括辅助透镜及场镜；辅助透镜将显示屏成像于投影面上；场镜的中心设于投影面上，并用于将投影透镜成像于投影透镜像面；

所述III型时分复用投影单元，其显示屏和投影透镜之间的距离大于投影透镜的焦距，显示屏经投影透镜投射成实像于投影面；III时分复用投影单元还包括场镜，场镜的中心设于投影面上，并用于将投影透镜成像于投影透镜像面。

上述方案中，通过将多个相同类型的时分复用投影单元呈平面或曲面毗邻排列，并通过控制单元控制各投影透镜不同空间部分的时序选通及对应显示屏显示信息的同步刷新，实现密集视点的呈现。在采用相同分辨率显示屏的情况下，本发明一种多视点三维显示系统，通过空间复用和时间复用的结合，基于视觉滞留效应，可以实现更多视点的呈现。

进一步地，所述时分复用投影单元还包括挡光板；所述挡光板沿一维方向或二维方向包围显示屏和投影透镜，用于滤除显示屏出射光线中超过投影透镜孔径部分的光线，防止该光线对观察者的影响。

进一步地，所述II型时分复用投影单元或III型时分复用投影单元还包括附着于场镜放置的散射片，散射片用于散射入射光线。