高分辨率裸眼光场三维显示结构及方法

    公开(公告)号:CN118707748A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202410811366.0

    申请日:2024-06-21

    申请人: 中山大学

    发明人: 刘立林 滕东东

    IPC分类号: G02B30/30 G02B30/27

    摘要: 本发明公开一种高分辨率裸眼光场三维显示结构及方法,以可以独立显示光信息的最小面结构作为基本显示单元,设计间隔排列的基本显示单元块通过一个光栅单元,分别向离散分布的不同眼箱投射光;各眼箱经不同光栅单元接收来自不同基本显示单元块所投射光信息,于该眼箱内实现密集视图视点投射。并通过眼箱对观察者眼睛的追踪覆盖,有效提高显示器件带宽的利用率,以实现较高分辨率的、克服聚焦‑辐辏冲突的超多视图显示。

    一种基于正交特性像素块的近眼显示模组

    公开(公告)号:CN117970642A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410170612.9

    申请日:2022-06-20

    申请人: 中山大学

    发明人: 滕东东 刘立林

    IPC分类号: G02B27/01 G02B30/22

    摘要: 本发明公开一种基于正交特性像素块的近眼显示模组,以相邻像素块投射相互正交特性光的像素块阵列作为显示单元,近眼置放,各像素块投射光均入射视区。其中各像素块分别对应一个针孔孔径,各针孔孔径被设置为挡除正交特性相异于其对应像素块的像素块所投射光。该近眼显示模组可基于超多视图实现克服聚焦‑会聚冲突(VAC)的三维显示。近眼置放的显示单元及针孔孔径,因观察者眼睛无法聚焦而对显示场景不产生明显干扰,同时正交特性设计为观察者眼睛提供合理的无噪声缓冲区域,最终实现轻薄结构的近眼三维显示。

    基于正交特性孔径组对瞳孔追踪对应的光学显示结构

    公开(公告)号:CN114545653B

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202210022876.0

    申请日:2022-01-10

    申请人: 中山大学

    发明人: 滕东东 刘立林

    摘要: 本发明公开一种基于正交特性孔径组对瞳孔追踪对应的光学显示结构,其包括由多个子像素阵列组成的像素阵列、多个由正交特性孔径组成的正交特性孔径组、瞳孔定位系统和控制装置。根据瞳孔定位系统所确定观察者瞳孔位置,控制装置选择激活至少一个的正交特性孔径组,并控制像素阵列各子像素阵列经激活正交特性孔径组中各自对应正交特性孔径,向观察者瞳孔所投射各自对应图像单元;经激活正交特性孔径组所投射图像单元,拼连为至少一个视角覆盖待显示场景的拼合图像,以基于单眼多图像或麦克斯韦图的技术路径进行显示。随着观察者瞳孔位置的改变,控制装置选择激活的正交特性孔径组随之改变,通过其以对观察者瞳孔的追踪对应,实现观察区域的扩展。

    基于正交特性指向调控单元阵列的三维显示模组

    公开(公告)号:CN115616795A

    公开(公告)日:2023-01-17

    申请号:CN202211144507.5

    申请日:2022-09-20

    申请人: 中山大学

    发明人: 刘立林 滕东东

    IPC分类号: G02B30/33

    摘要: 本发明公开一种基于正交特性指向调控单元阵列的三维显示模组,包括指向调控单元阵列、可控光阀阵列、控制器件、及背光组件。其中,指向调控单元阵列由指向调控单元组成,分为至少一个的指向调控单元组;可控光阀阵列由可控光阀组成,分为至少一个的可控光阀组;各可控光阀组和至少一个的指向调控单元组对应。相互对应的一个可控光阀组和一个指向调控单元组构建为一个视区投射结构,其各指向调控单元通过对对应可控光阀入射光或出射光的调控,向观察者瞳孔进行视区投射,以实施三维显示。同一视区投射结构中,指向调控单元和可控光阀被设置具有正交特性,以抑制互不对应的指向调控单元和可控光阀之间的光信息串扰。

    一种基于正交特性像素块的近眼显示模组

    公开(公告)号:CN115128811A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202210697894.9

    申请日:2022-06-20

    申请人: 中山大学

    发明人: 滕东东 刘立林

    IPC分类号: G02B27/01 G02B30/22

    摘要: 本发明公开一种基于正交特性像素块的近眼显示模组,以相邻像素块投射相互正交特性光的像素块阵列作为显示单元,近眼置放,各像素块投射光均入射视区。其中各像素块分别对应一个提供发散背光的点光源,各点光源所投射背光设置为被正交特性相异于其对应像素块的像素块所挡除;或各像素块分别对应一个针孔孔径,各针孔孔径被设置为挡除正交特性相异于其对应像素块的像素块所投射光。该近眼显示模组可基于超多视图实现克服聚焦‑会聚冲突(VAC)的三维显示。近眼置放的显示单元及点光源或针孔孔径,因观察者眼睛无法聚焦而对显示场景不产生明显干扰,同时正交特性设计为观察者眼睛提供合理的无噪声缓冲区域,最终实现轻薄结构的近眼三维显示。

    边界区域化的正交特性像素块阵列及其三维显示方法

    公开(公告)号:CN114755843A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210375965.3

    申请日:2022-04-11

    申请人: 中山大学

    IPC分类号: G02B30/30 G02B30/32

    摘要: 本发明公开一种边界区域化的正交特性像素块阵列及基于其的三维显示方法。边界区域化的正交特性像素块阵列包括多个正交特性像素块,且相邻正交特性像素块分别出射相异正交特性光,且相邻两个正交特性像素块的像素分布之间存在重叠区域,该正交特性像素块阵列对应设置一组正交特性孔径,或相互错位排列的、可时序激活的多组正交特性孔径,其中任一组正交特性孔径的各正交特性孔径和各正交特性像素块依次一一对应,通过一个正交特性孔径,观察者眼睛可以接收到其对应正交特性像素块所投射光信息,但却不能接受到对应正交特性像素块的相邻正交特性像素块所投射光信息。基于麦克斯韦图或单眼多图像的技术路径,实现无聚焦‑会聚冲突的三维显示。

    一种像素块出射光各自指向对应小尺寸孔径的光学显示结构

    公开(公告)号:CN114545652A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210022859.7

    申请日:2022-01-10

    申请人: 中山大学

    发明人: 滕东东 刘立林

    IPC分类号: G02B30/30 G02B30/32 G02B30/24

    摘要: 本发明公开一种像素块出射光各自指向对应小尺寸孔径的光学显示结构。该显示结构由一个以上的像素块‑孔径簇复合结构构建,各像素块‑孔径簇复合结构包括相互对应的一个像素块、一个指向调控单元及由大于一个的小尺寸孔径组成的孔径簇;各像素块的像素或子像素分为多个像素组或子像素组,在指向调控单元的调控下,它们分别投射对应视图单元至对应孔径簇的不同孔径;所有像素块‑孔径簇复合结构所投射视图单元,拼连为大于一个的拼合图像,投射至对应眼睛。两个所述光学显示结构分别对应观察者双眼置放,设计在各孔径沿至少一个方向尺寸小于观察者瞳孔直径,基于麦克斯韦图或单眼多图像的技术路径,实现无聚焦‑会聚冲突的三维显示。

    一种用于光场显示的紧凑光学结构

    公开(公告)号:CN112433386A

    公开(公告)日:2021-03-02

    申请号:CN201910734430.9

    申请日:2019-08-09

    申请人: 中山大学

    发明人: 滕东东 刘立林

    IPC分类号: G02B30/25 G02B27/01

    摘要: 本发明公开一种用于光场显示的紧凑光学结构,包括成像组件,该成像组件包括:偏光分光器,该偏光分光器完全反射偏光态为S态的入射光束,完全透射偏光态为P态的入射光束;显示屏,该显示屏由M个子屏组成,各子屏出射的光信息分别入射所述偏光分光镜;两个波片,用于改变入射光束的偏光态;两个反射调制器件,用于对光进行相位调制;该紧凑光学结构还包括:小间距孔径阵列,控制单元,光阑。本发明一种用于光场显示的紧凑光学结构,借助偏光分光镜和波片对偏光态的调控,设计一种可以实现单目多视图呈现的紧凑型光学结构,以通过可自然聚焦的三维显示,提高三维视觉舒适度。该紧凑光学结构可以单独作为头戴式VR/AR的一个目镜。

    一种单目多视图的三维显示方法

    公开(公告)号:CN109782453A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201811475974.X

    申请日:2018-12-04

    申请人: 中山大学

    发明人: 刘立林 滕东东

    IPC分类号: G02B27/22 H04N13/363

    摘要: 本发明公开了一种单目多视图的三维显示方法,利用呈现视图数量有限的多视图光学显示结构,通过在其显示视图和对应视区之间引入投影透镜,来放大显示视图,并缩小相邻视区间距,使两个或多个视图出射光信息可以通过相邻两个或多个视区入射观察者单目,实现单目多视图呈现。本发明克服传统三维显示技术固有聚焦-会聚冲突导致的视觉不适,并通过排列两个或多个多视图光学显示结构/投影透镜对,扩展视区分布区域,以覆盖观察者双目,或者为观察者双目提供更大观察区域。

    一种时空混合复用的三维显示系统及方法

    公开(公告)号:CN109425993A

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201710781343.X

    申请日:2017-09-01

    申请人: 中山大学

    发明人: 刘立林 滕东东

    IPC分类号: G02B27/22

    摘要: 本发明公开了一种时空混合复用的三维显示系统。该时空混合间复用的三维显示系统,通过时分混合复用,可以提高目标三维图像的信息呈现量,改善观察舒适度。本发明提出的导向器件,可以成像多个显示单元,并引导其像空间重叠或相交;经挡光板阵列,约束各显示单元出射光束经不同孔径出射;在同一时刻,通过一组通光孔径出射其分别对应的多个视图;在不同时刻,利用多组通光孔径的时序开关,投射更多更密集的视图,由此提高系统呈现视图的数目,降低各视图间的角间距,提升三维信息呈现效果。同时,本发明还提供时空混合复用的三维显示方法。