[发明专利]一种实现大视区小视点间距的三维显示方法

说明书

本发明公开一种实现大视区小视点间距的三维显示方法，利用显示屏中任意两个相邻子屏出射光之间具有光学特性的差异，置可时序开关的多个孔径阵列于观察者瞳孔前。任一孔径阵列的各孔径及其光学特性和各子屏及其出射光的光学特性一一对应，使各孔径对对应子屏出射光和对该对应子屏相邻子屏出射光的光强透过率比值大于9；且各子屏在不同孔径阵列中对应的不同孔径，以小于或等于该瞳孔直径的间距空间相邻排列。在一个时间点，只打开其中一个孔径阵列，各孔径阵列在相邻的时间点依次循环打开。在各时间点，各子屏相对于各自对应的打开孔径，同步加载视图信息。在各孔径阵列时序循环开关周期足够小时，基于视觉滞留可以实现大视区小视点间距的三维显示。

技术领域

本发明涉及三维显示，更具体涉及一种可以实现大视区小视点间距的三维显示技术。

背景技术

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，利用双目视向在空间的会聚，来实现三维深度的呈现。但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，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，体视技术固有的这种不一致，即聚焦-会聚冲突，违反了人体的生理习惯。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。

通过向观察者瞳孔不同区域投射不同视图，专利2016102578496(一种增加视点呈现数目的时分复用模组和方法)、201610212222.9(一种多视点三维显示系统和方法)、201610304663.1(一种增加视点呈现数目的空间复用模组和方法)、PCT15/481,467(THREE-DIMENTIONAL DISPLAY SYSTEM BASED ON DIVISION MULTIPLEXING OF THE VIEWER'SENTRANCE-PUPIL AND DISPLAY METHOD THEREOF)描述了基于小间距(小于或等于观察者瞳孔直径)视点的光场三维显示系统和方法，通过进入观察者一只眼睛、来自不同视图的光束叠加，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。上述专利中，采用时分复用方法的技术时，都是在一个时间点打开一个小间距孔径。而大视区要求较多小间距孔径才能实现，由此需要在一个循环周期的较多相邻时间点，依次对应打开较多的孔径，所以，上述专利所述技术进行大视角光场呈现时，对显示屏的刷新频率要求较高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的实现大视区小视点间距三维显示需要在较多相邻时间点，依次对应打开较多的孔径所导致对显示屏刷新频率的要求过高问题，本发明提供如下方案。

一种大视区小视点间距的的三维显示方法，包括以下步骤：

(i)将显示屏分成M个子屏，对应于观察者的其中一个瞳孔设计一组孔径阵列，该组孔径阵列包括置于该瞳孔前的可时序开关的N个孔径阵列，每个孔径阵列由与各子屏一一对应的M个孔径组成，且各子屏在不同孔径阵列中对应的不同孔径，以小于或等于该瞳孔直径的间距空间相邻排列，其中N≧2，M≧2；所述子屏及对应孔径的特点在于，它们具有排它特性，该排它特性使各子屏出射光对其对应孔径的光强透过率和该子屏出射光对其相邻子屏对应孔径的光强透过率之比大于9；

(ii)在一个时间点，打开所述N个孔径阵列的其中一个孔径阵列，关闭其它孔径阵列；且各子屏分别相对于该打开孔径阵列中的对应孔径进行视图加载；

(iii)在相邻的N个时间点，依次对应于各时间点执行步骤(ii)使得所述N个孔径阵列被依次打开并且各子屏在各时间点，按步骤(ii)同步刷新显示对应视图；

(iv)重复执行步骤(iii)。