[发明专利]面对多用户的基于入瞳分割复用的三维显示系统

说明书

本发明公开一种面对多用户的基于入瞳分割复用的三维显示系统，其包括多视区投射光学引擎、光阀阵列、控制单元。其中，多视区投射光学引擎包括显示器件和视区引导器件，在视区引导器件作用下显示器件投射多个视区，各视区分别接收显示器件上对应像素群所投射光信息；光阀阵列包括多组光阀组，各光阀组由多于一个的、时序开关的光阀组成，不同光阀组分别佩戴于不同的眼睛前；控制单元控制各光阀组的光阀时序开关，并同步加载各自对应光信息至各像素。基于时分复用，各光阀组时序引导对应像素群投射多于一个的视图至置于对应视区处的眼睛，基于单目多视图的技术路径，克服传统三维显示固有的聚焦‑会聚冲突问题，提高三维显示视觉的舒适性。

技术领域

本发明涉及三维显示技术领域，更具体涉及一种面对多用户的基于入瞳分割复用的三维显示系统。

背景技术

相对于传统二维显示，具有深度信息呈现能力的三维显示，因为显示场景维度一致于人们生活的真实空间，而备受关注。但现有三维显示大都是基于传统体视技术进行三维场景的呈现，通过向观察者双目分别投射各自对应的一幅视图，基于双目视差原理实现深度信息的呈现。在此过程中，观察者各目需要聚焦于显示面，以看清楚各自对应视图，而双目的视向交叉于出屏的显示场景以触发观察者的深度感，由此导致单目聚焦深度和双目会聚深度之间的不一致，也即聚焦-会聚冲突问题。而在自然情况下，观察者观察真实的三维场景时，单目聚焦深度和双目会聚深度一致于观察者关注的空间深度。由此，传统体视技术的聚焦-会聚冲突有悖于人体自然进化的生理习惯，会导致观察者视觉不适，是阻碍三维显示技术推广应用的瓶颈性问题。

利用分别置于观察者各眼睛前的多于一个的时序开关光阀，CN109313350A(基于观察者入瞳分割复用的三维显示系统及方法)描述了一种基于单目多视图原理克服聚焦-会聚冲突问题的三维显示系统，通过置于各眼睛前的多于一个的时序开关光阀，引导对应多于一个的视图经瞳孔不同区域入射观该眼睛，通过来自该多于一个的视图的矢向光线的空间叠加，形成该眼睛可以自然聚焦的三维场景显示。但该专利所述系统，未考虑多用户情况，虽然允许多个用户分别佩戴多个光阀组建的眼镜进行视觉体验，但不同用户接收到的光信息源是相同的。实际上，对真实的三维场景来说，不同位置的用户，其观察的光信息是不同的，对应的光信息源也是不同的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种面对多用户的基于入瞳分割复用的三维显示系统，以实现面对多用户的三维光场显示。本发明通过光阀阵列和多视区投射光学引擎的结合，实现多个用户的容纳，并通过各光阀的子孔径化，利用相邻子孔径对投射不同特性光的像素的甄别，提高显示效果。本发明的一种面对多用户的基于入瞳分割复用的三维显示系统包括多视区投射光学引擎、光阀阵列、控制单元。其中，多视区投射光学引擎包括显示器件和视区引导器件，在视区引导器件作用下投射多个视区，各视区分别接收显示器件上对应像素组成的像素群所投射光信息。光阀阵列包括多组光阀组，各光阀组由多于一个的、时序开关的光阀组成，不同光阀组分别佩戴于不同的眼睛前。控制单元控制各像素群分别投射对应光信息至对应视区。基于时分复用，各光阀组时序引导对应像素群投射多于一个的视图至置于对应视区处的眼睛，基于单目多视图的技术路径，克服传统三维显示固有的聚焦-会聚冲突问题，提高三维显示视觉的舒适性。

为了搭建可以容纳多个用户的、具有舒适三维视觉的显示系统，通过结合多视区投射和多于一个视图的单目投射，本发明提供如下方案：

面对多用户的基于入瞳分割复用的三维显示系统，包括：

多视区投射光学引擎，包括显示器件和视区引导器件，该显示器件包括能够加载光信息的多个像素，该视区引导器件置于与显示器件相对应的位置，用于引导显示器件各像素出射光的传播矢向，使显示器件上M个像素群分别投射光至各自对应的M个视区，各视区间距被设置为观察者双目不能接收到经同一个视区出射的光，其中，M≧2；

其中，各像素群分别由显示器件上的部分像素组成并且不同像素群的组成像素互不相同，