EA010399B1 - Трёхмерный дисплей, использующий переменную фокусирующую линзу - Google Patents

Трёхмерный дисплей, использующий переменную фокусирующую линзу Download PDF

Info

Publication number
EA010399B1
EA010399B1 EA200601499A EA200601499A EA010399B1 EA 010399 B1 EA010399 B1 EA 010399B1 EA 200601499 A EA200601499 A EA 200601499A EA 200601499 A EA200601499 A EA 200601499A EA 010399 B1 EA010399 B1 EA 010399B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
image
lens
dimensional
display
images
Prior art date
Application number
EA200601499A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200601499A1 (ru
Inventor
Чеонг Соо Сео
Донг Воо Гим
Гиоунг II Чо
Джеймс Гринап Бойд
Санг Хиуне Баек
Original Assignee
Стерео Дисплей, Инк.
Ангстром, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Стерео Дисплей, Инк., Ангстром, Инк. filed Critical Стерео Дисплей, Инк.
Publication of EA200601499A1 publication Critical patent/EA200601499A1/ru
Publication of EA010399B1 publication Critical patent/EA010399B1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/52—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels the 3D volume being constructed from a stack or sequence of 2D planes, e.g. depth sampling systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/008—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/322—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using varifocal lenses or mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/388—Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
    • H04N13/395—Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume with depth sampling, i.e. the volume being constructed from a stack or sequence of 2D image planes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

Устройство трехмерного дисплея включает двухмерный дисплей, отображающий первое изображение, и переменную фокусирующую линзу, принимающую свет от двухмерного дисплея и формирующую второе изображение. Переменная фокусирующая линза отражает свет от двухмерного дисплея. Первое изображение включает предопределенное количество первых разноглубинных изображений, которые отображаются за единичное время, а второе изображение включает соответствующие вторые разноглубинные изображения. Каждое разноглубинное изображение представляет участок первого изображения, имеющего ту же глубину изображения, и двухмерный дисплей отображает одно разноглубинное изображение за раз. Фокусное расстояние переменной фокусирующей линзы изменяется согласно глубине отображаемого разноглубинного изображения. Линза с набором микрозеркал используется в качестве переменной фокусирующей линзы. Линза с набором микрозеркал имеет достаточную скорость и интервал глубины фокусировки для реалистичного трехмерного отображения.

Description

Уровень техники изобретения
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для трехмерного дисплея. Более конкретно, настоящее устройство относится к способу и устройству трехмерного дисплея, использующего переменную фокусирующую линзу, объединенную с двухмерным дисплеем.
Наиболее популярным способом для устройства трехмерного дисплея предыдущего уровня техники является использование эффекта бинокулярного параллакса. Этот способ использует принцип, по которому человеческий мозг воспринимает трехмерное изображение, когда каждый глаз видит одно из двух изображений, которые измеряются под разными углами. Этот способ в действительности не формирует трехмерное изображение в пространстве. Скорее, используется параллакс глаз наблюдателя. Следовательно, этот способ имеет недостатки, которые касаются различных факторов, включающих произвольное распределение положений наблюдателя, бинокулярное несоответствие вследствие отклонений от расстояния между двумя глазами, вергентность, накопление усталости глаза, аккомодация, наблюдаемая более чем одним наблюдателем, относительное изменение положения трехмерного изображения вследствие движения наблюдателя и т.д., и такие факторы должны быть рассмотрены, чтобы обеспечить корректный трехмерный дисплей.
Голография является способом для трехмерного отображения информации, который генерирует действительное изображение в пространстве. Голография очень ограниченно используется для дисплеев с трехмерным изображением вследствие ее технической сложности и высокой стоимости производства.
Патент США № 4834512, выданный Остину, раскрывает 3Ό дисплей, имеющий 2Ό дисплей, переменную фокусирующую линзу, заполненную жидкостью, и средство управления для управления дисплеем и линзой. 2Ό дисплей последовательно представляет 2Ό изображения, представляющие поперечные сечения объекта на различной глубине. Переменная фокусирующая линза, заполненная жидкостью, расположена перед 2Ό дисплеем и имеет мембрану, которая соответствует давлению жидкости внутри линзы. Дисплей Остина имеет недостаток в том, что вследствие малой скорости изменения фокуса линзы, заполненной жидкостью, дисплей не подходит для отображения реалистичных 3Ό изображений.
Патент США № 5986811, выданный Вольштрадтеру, раскрывает способ формирования изображения и систему для формирования 3Ό изображения из 2Ό изображения, имеющего множество точек изображения. Система формирования изображения включает набор микролинз, имеющих переменное фокусное расстояние, и средство для закрепления микролинз согласования с точками изображения 2Ό дисплея.
Давно уже существует необходимость в новом способе и устройстве для дисплея с трехмерным изображением, которые могут удовлетворять требованиям, относящимся к зрительной усталости, наблюдаемому более чем одним наблюдателем, полезности относительного расстояния между трехмерным изображением и наблюдателем, 2Ό/3Ό совместимости или взаимозаменяемости, цветовому представлению и разрешению, которые равны или превышают цветовое представление и разрешение НЭТУ, низкой стоимости производства и незначительному увеличению количества данных.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение разработано для устранения недостатков предшествующего уровня техники.
Задачей изобретения является обеспечение устройства для трехмерного дисплея, которое имеет простую конструкцию и представление реалистичных изображений.
Другой задачей изобретения является обеспечение устройства и способа для трехмерного дисплея, которые используют набор разноглубинных изображений.
Другой задачей изобретения является обеспечение устройства для трехмерного дисплея, которое может отображать большой интервал глубин изображения.
Другой задачей изобретения является обеспечение устройства для трехмерного дисплея, которое может обеспечить большой размер изображения.
Для достижения вышеописанных задач устройство для трехмерного дисплея согласно первому варианту осуществления изобретения включает двухмерный дисплей, отображающий первое изображение, и переменную фокусирующую линзу, принимающую свет от двухмерного дисплея и формирующую второе изображение. Первое изображение включает некоторое количество первых разноглубинных изображений, имеющих предварительно определенную глубину, которые отображаются за единицу времени, а второе изображение включает соответствующие вторые разноглубинные изображения. Каждое из первых разноглубинных изображений представляет участок первого изображения, имеющего ту же глубину изображения, и двухмерный дисплей отображает одно первое разноглубинное изображение за раз. Фокусное расстояние переменной фокусирующей линзы изменяется согласно глубине отображаемого первого разноглубинного изображения. Скорость фокусировки переменной фокусирующей линзы, по меньшей мере, равна результату скорости остаточного изображения человеческого глаза и количеству глубин, так что второе изображение выглядит трехмерным для наблюдателя. Переменная фокусирующая линза отражает свет от двухмерного дисплея.
Переменная фокусирующая линза выполнена из линзы с набором микрозеркал. Линза с набором из микрозеркал включает множество микрозеркал. Микрозеркала скомпонованы в плоскости с возможно
- 1 010399 стью образования одного или более концентрических кругов в плоскости. В частности, линза с набором микрозеркал образует отражающую линзу Френеля. Каждым микрозеркалом можно управлять, чтобы изменять фокусное расстояние переменной фокусирующей линзы, управляя ее поступательным движением, управляя ее вращательным движением или управляя и поступательным и вращательным движением.
Линза с набором микрозеркал подходит для устройства для трехмерного дисплея настоящего изобретения, так как она имеет высокую скорость изменения фокуса, большой интервал фокусных расстояний, и может быть сделана такая линза, имеющая большую апертуру.
Так как линза с набором микрозеркал является отражающей, она не может быть расположена линейно по отношению к двухмерному дисплею и наблюдателю. Вместо этого, на пути света между двухмерным дисплеем и переменной фокусирующей линзой расположен светоделитель. Альтернативно, переменная фокусирующая линза располагается так, чтобы путь света, отражаемого переменной фокусирующей линзой, не блокировался двухмерным дисплеем.
Устройство для трехмерного дисплея может дополнительно включать дополнительную линзу, имеющую предварительно определенное фокусное расстояние, и второе изображение формируется переменной фокусирующей линзой и дополнительной линзой вместе. Дополнительная линза берет на себя изменение или увеличение интервала переменных фокусных расстояний устройства или увеличение размера экрана трехмерного дисплея.
Изобретение также обеспечивает способ для трехмерного дисплея. Способ включает этапы отображения первого разноглубинного изображения в двух измерениях, отображения второго разноглубинного изображения, принимая свет от отображаемого первого разноглубинного изображения, и фокусирования света согласно глубине первого разноглубинного изображения, и повторения вышеописанных двух этапов для предварительно определенного числа первых разноглубинных изображений за единицу времени. Первые разноглубинные изображения формируют первое изображение, и каждое из первых разноглубинных изображений представляет участок первого изображения, имеющего ту же глубину изображения. Отображаемые вторые разноглубинные изображения формируют второе изображение, которое выглядит трехмерным для наблюдателя.
Скорость фокусировки на этапе отображения второго разноглубинного изображения, по меньшей мере, равна результату скорости остаточного изображения человеческого глаза и количеству глубин. На этапе отображения второго разноглубинного изображения отражается свет, принятый от отображаемого первого разноглубинного изображения.
Этап отображения второго разноглубинного изображения выполняется линзой с набором микрозеркал.
Во втором варианте осуществления двухмерный дисплей включает много пикселей, и переменная фокусирующая линза включает множество переменных фокусирующих линз. Каждая из переменных фокусирующих линз соответствует каждому из пикселей. Фокусное расстояние каждой переменной фокусирующей линзы изменяется согласно глубине изображения, отображаемого каждым из пикселей. Каждая переменная фокусирующая линза выполнена из линзы с набором микрозеркал. Скорость фокусировки переменной фокусирующей линзы, по меньшей мере, равна скорости остаточного изображения человеческого глаза, и каждая переменная фокусирующая линза отражает свет от двухмерного дисплея.
В обоих вариантах осуществления можно управлять фокусным расстоянием переменной фокусирующей линзы, чтобы фиксировать ее, так что устройство для трехмерного дисплея может быть использовано как устройство для двухмерного дисплея. Фиксируя фокусное расстояние переменной фокусирующей линзы и отображая обычные двухмерные изображения двухмерным дисплеем, легко преобразовать устройство для трехмерного дисплея в устройство для двухмерного дисплея и обратно.
Преимущества настоящего изобретения в том, что: (1) так как устройство для трехмерного дисплея действительно формирует трехмерные изображения в пространстве, устройство не страдает от недостатков устройств предыдущего уровня техники, использующего параллакс, включающих трудности изображения вследствие рассмотрения произвольного распределения положений наблюдателя и бинокулярного несоответствия вследствие отклонений от расстояния между двумя глазами, вергентности, накопления усталости глаза, аккомодации, наблюдаемой более чем одним наблюдателем, относительного изменения положения трехмерного изображения вследствие движения наблюдателя; (2) стоимость обеспечения данных трехмерного изображения невысока, так как для данных необходима только информация о глубине в дополнение к информации о двухмерном изображении, и, таким образом, нет значительного увеличения количества данных; и (3) устройство может быть легко преобразовано в двухмерный дисплей и наоборот.
Хотя настоящее изобретение кратко изложено, полное понимание изобретения может быть получено при помощи последующих чертежей, подробного описания и приложенной формулы изобретения.
Описание чертежей
Эти и другие признаки, задачи и предпочтения настоящего изобретения будут лучше поняты со ссылкой на сопроводительные чертежи, причем:
Фиг. 1а-1б являются схематическими диаграммами, показывающими, как изменяется глубина изо
- 2 010399 бражения при изменении фокусного расстояния линзы;
фиг. 2 является схематической диаграммой, показывающей устройство для трехмерного дисплея настоящего изобретения;
фиг. 3а-3с являются схематическими диаграммами, показывающими дисплей и фокусировку разноглубинных изображений;
фиг. 4а является схематической диаграммой, показывающей, как преломляющая линза Френеля заменяет обычную неступенчатую линзу;
фиг. 4Ь является схематической диаграммой, показывающей, как отражающая линза Френеля заменяет обычное неступенчатое зеркало;
фиг. 5а является схематическим видом сверху, показывающим переменную фокусирующую линзу, которая выполнена из множества микрозеркал;
фиг. 5Ь является увеличенным подробным видом сверху микрозеркал;
фиг. 6 является схематической диаграммой, показывающей светоделитель и дополнительную линзу, добавленных к устройству для трехмерного дисплея;
фиг. 7 является схематической диаграммой, показывающей увеличительную линзу, добавленную к устройству для трехмерного дисплея;
фиг. 8а является схематической диаграммой, показывающей устройство для 3Ό дисплея, которое имеет переменные фокусирующие линзы, соответствующие пикселям 2Ό дисплея;
фиг. 8Ь является схематической диаграммой, показывающей, что линза с набором микрозеркал используется в качестве переменной фокусирующей линзы для устройства на фиг. 8а и фиг. 9 является блок-схемой, показывающей способ для трехмерного дисплея настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Фиг. 1а-16 иллюстрируют общий принцип, касающийся расстояния до изображения или глубины изображения, формируемого линзой, и фокусное расстояние линзы. Когда свет от объекта проходит через линзу, он конвертируется или расходится в зависимости от расстояния Ь между объектом и линзой и фокусным расстоянием линзы. В описании настоящего изобретения линза означает оптический элемент, который фокусирует свет, и тип линзы не ограничивается преломляющей линзой.
Фиг. 1а показывает, что свет от объекта 1А проходит через линзу 2 А и затем конвергируется под другим углом. Фиг. 1Ь является похожей диаграммой для линзы 2В, имеющей меньшее фокусное расстояние. Свет, преломленный линзами 2А, 2В, формирует мнимое изображение 3А, 3В. Когда наблюдатель 4 видит преломленный свет, наблюдатель воспринимает объект 1А, 1В, который расположен в точке Р, как объект, расположенный в точке О. Р'.
Фиг. 1с показывает, что свет от объекта 1С проходит через линзу 2С и затем конвергируется для формирования действительного изображения 3С. Фиг. 16 является подобной диаграммой для линзы 2Ό, имеющей меньшее фокусное расстояние. Когда наблюдатель 4 видит объект 1С, 1Ό через линзу 2С, 2Ό, наблюдатель воспринимает объект 1С, 1Ό как действительное изображение 3С, 3Ό.
Для данного расстояния Ь между объектом и линзой положение изображения, формируемого линзой, изменяется в зависимости от фокусного расстояния линзы. Положение изображения может быть вычислено при помощи формулы Гаусса для линзы. Фиг. 1а и 1Ь показывают, что мнимое изображение 3А тем ближе к наблюдателю 4, чем больше фокусное расстояние линзы 2А, а мнимое изображение 3В тем дальше от наблюдателя, чем короче фокусное расстояние линзы 2В. Фиг. 1с и 16 показывают, что действительное изображение 3С тем ближе к наблюдателю 4, чем больше фокусное расстояние линзы 2С, а действительное изображение 3Ό тем дальше от наблюдателя 4, чем короче фокусное расстояние линзы 2Ό.
Фиг. 1а-16 демонстрируют, что положение мнимого или действительного изображения изменяется согласно фокусному расстоянию линзы, и положение изображения будет непрерывно меняться при непрерывном изменении фокусного расстояния.
Фиг. 2 схематически показывает устройство 100 для 3Ό (трехмерного) дисплея согласно первому варианту настоящего изобретения. Устройство 100 для 3Ό дисплея включает 2Ό (двухмерный) дисплей 10, отображающий первое изображение 6, и переменную фокусирующую линзу 7, принимающую свет от 2Ό дисплея 10 и формирующую второе изображение 5. Переменная фокусирующая линза 7 изменяет свое фокусное расстояние, так что второе изображение 5 выглядит трехмерным для наблюдателя 8 устройства 100 для трехмерного дисплея.
3Ό изображение формируется в пространстве отображением разноглубинных 2Ό изображений соответствующих глубин в пространстве с помощью переменной фокусирующей линзы. 2Ό дисплей отображает только пиксели, которые должны быть отображены на той же глубине в данный момент или в данном кадре, и переменная фокусирующая линза настраивает свое фокусное расстояние, чтобы отобразить разноглубинное изображение в требуемом положении в пространстве.
Фиг. 3а-3с показывают, что первое изображение 6 включает предварительно определенное количество глубин первых разноглубинных изображений 9А, 9В, 9С, которые отображаются за единицу времени, а второе изображение 5 включает соответствующие вторые разноглубинные изображения 11А, 11В,
- 3 010399
11С. Каждое из первых разноглубинных изображений 9А, 9В, 9С представляет участок первого изображения 6, имеющий ту же глубину изображения. 2Ό дисплей 10 отображает одно первое разноглубинное изображение за раз. Фокусное расстояние переменной фокусирующей линзы 7 изменяется согласно глубине отображаемого первого разноглубинного изображения. Скорость фокусировки переменной фокусирующей линзы 7, по меньшей мере, равна результату скорости остаточного изображения человеческого глаза и количеству глубин, так что второе изображение выглядит трехмерным для наблюдателя. Переменная фокусирующая линза отражает свет от двухмерного дисплея.
Чтобы последовательно отображаемые вторые разноглубинные изображения выглядели для наблюдателя 8 как трехмерное второе изображение 5, вторые разноглубинные изображения должны отображаться достаточно быстро, чтобы использовать эффект остаточного изображения человеческого глаза. То есть переменная фокусирующая линза 7 должна достаточно быстро изменять свое фокусное расстояние.
Например, для отображения 3Ό изображения требуется скорость остаточного изображения, равная около 30 Гц. Для отображения трехмерного изображения, имеющего 10 глубин изображения, вследствие того, что все 10 глубин должны быть отображены за одну тридцатую секунды, требуется скорость переменной фокусирующей линзы и 2Ό дисплея, равная по меньшей мере около 300 Гц (30x10 Гц).
Количество глубин изображений изменяется в зависимости от структуры и производительности устройства для трехмерного дисплея и возрастает для улучшенного качества изображения.
Переменная фокусирующая линза 7 выполнена из линзы с набором микрозеркал. Линза с набором микрозеркал синхронизирована с 2Ό дисплеем 10 для отображения вторых разноглубинных изображений 11А, 11В, 11С согласно глубинам первых разноглубинных изображений 9А, 9В, 9С. Для отображения второго изображения 5, которое имеет непрерывные глубины, фокусное расстояние линзы с набором микрозеркал синхронизируется с глубинами первых разноглубинных изображений 9А, 9В, 9С и, таким образом, непрерывно изменяется. Чтобы реалистично отображать второе изображение 5, которое состоит из вторых разноглубинных изображений 11 А, 11В, 11С, которые имеют непрерывные глубины, скорость изменения фокусного расстояния линзы с набором микрозеркал и скорость отображения 2Ό дисплея 10 должна быть равна или больше результата скорости остаточного изображения человеческого глаза, которая равна около 30 Гц, и количеству глубин разноглубинных изображений.
Фиг. 4а схематически показывает, как преломляющая линза 13А Френеля заменяет обычную неступенчатую линзу 30. Фиг. 4Ь показывает, как отражающая линза 13В Френеля, заменяющая обычное неступенчатое зеркало 12, формируется при помощи линзы с набором микрозеркал. Линза с набором микрозеркал включает множество микрозеркал 14, и каждым микрозеркалом 14 можно управлять, чтобы сформировать отражающую линзу 13В Френеля и изменять фокусное расстояние переменной фокусирующей линзы 7.
Для получения яркого и четкого изображения все лучи, выходящие из одной точки объекта, должны конвергироваться в той же фазе в одной точке плоскости изображения. Следовательно, задачей линзы является сведение всех лучей, рассеянных объектом, и обеспечение одинаковой оптической длины пути (ОРЬ) для каждого луча. Альтернативно, при использовании линзы Френеля можно достичь отображения, задавая каждому лучу одинаковую периодическую фазу, даже если лучи имеют разные ОРЬк, регулируя разность ОРЬ, кратной целому числу длин волн λ. Каждая грань собирает лучи в одной точке, и лучи, преломленные или отраженные разными гранями, имеют разность ОРЬ, кратную целому числу λ.
Для изменения фокусного расстояния линзы с набором микрозеркал управляют поступательным или вращательным движением каждого микрозеркала. Альтернативно, управляют как поступательным, так и вращательным движением каждого микрозеркала. Вращательное движение микрозеркала 14 имеет задачей изменение направления света, а поступательное движение микрозеркала 14 имеет задачей настройку фазы света.
Фиг. 5а и 5Ь показывают, что микрозеркала 14 выполнены с возможностью образования множества концентрических кругов. Микрозеркала 14 выполнены в плоскости, как показано на фиг. 4Ь.
Переменная фокусирующая линза 7 должна удовлетворять следующим требованиям. Во-первых, она должна иметь достаточно высокую скорость изменения фокусного расстояния для 3Ό дисплея. Вовторых, она должна иметь большой интервал численного изменения апертуры, так как интервал глубин, который может быть отображен, зависит от интервала численного изменения апертуры. В-третьих, она должна иметь большой диаметр в зависимости от конструкций 3Ό дисплеев.
Линза с набором микрозеркал должна удовлетворять трем требованиям. Во-первых, скорость отклика микрозеркала 14 превышает 10 кГц. Следовательно, возможно сделать скорость изменения фокусного расстояния микрозеркала 14, равной или выше, чем 10 кГц.
Во-вторых, интервал численного изменения апертуры линзы с набором микрозеркал велик. Следовательно, как объяснено выше, линза с набором микрозеркал имеет больший интервал глубин изображений, который является необходимым требованием для 3Ό дисплея. Например, когда 19-ти дюймовый 3Ό ТУ сделан с линзой с набором микрозеркал, он может отображать глубину изображения от 1 м до бесконечности.
- 4 010399
В-третьих, в отличие от линзы, имеющей непрерывную форму, для которой трудно создать идеально искривленную поверхность при увеличении размера, нет трудностей с увеличением размера линзы с набором микрозеркал, так как линза с набором микрозеркал состоит из дискретных микрозеркал.
Так как линза с набором микрозеркал является отражающей линзой, оптическая система устройства 100 для трехмерного дисплея не может быть выровнена в линию. Требуется оптическое выполнение, в котором отраженный свет не блокируется 2Ό дисплеем.
Фиг. 6 показывает компоновку, в которой устройство 100 для трехмерного дисплея дополнительно включает светоделитель 17, расположенный на пути света между 2Ό дисплеем 15 и переменной фокусирующей линзой 16. 2Ό дисплей 15 и переменная фокусирующая линза 16 выполнены параллельно друг другу. Светоделитель 17 изменяет направление света на 90° и, таким образом, модулирует находящееся на одной линии оптическое выполнение. Линза с набором микрозеркал расположена ортогонально пути света.
Альтернативно, снова ссылаясь на фиг. 2, переменная фокусирующая линза 7 расположена так, чтобы путь света, отраженного переменной фокусирующей линзой 7, не блокировался двухмерным дисплеем 10. Компоновка на фиг. 2 имеет преимущество в виде простой структуры и более широкого поля зрения, так как расстояние между двухмерным дисплеем и переменной фокусирующей линзой 7 меньше, чем в компоновке со светоделителем 17. Тем не менее, это выполнение имеет недостаток в виде ухудшенного качества изображения вследствие аберрации, вызванной расположенной под углом переменной фокусирующей линзы 7. Выбор того или иного выполнения зависит от использования устройства для дисплея.
Как показано на фиг. 6, устройство 100 для трехмерного дисплея может дополнительно включать дополнительную линзу 18, имеющую предварительно определенное фокусное расстояние и расположенную рядом с переменной фокусирующей линзой 16. Второе изображение 5 формируется эффективным фокусным расстоянием переменной фокусирующей линзы 16 и дополнительной линзой 18. При помощи дополнительной линзы 18 интервал изменения фокуса устройства 100 для трехмерного дисплея может быть увеличен или изменен до желаемого интервала. Дополнительная линза 18 может быть преломляющей линзой Френеля.
Как показано на фиг. 2 и 6, переменная фокусирующая линза 7, 16 должна иметь размер экрана. Для устройства, имеющего большой экран, почти невозможно или чрезвычайно дорого делать переменную фокусирующую линзу, имеющую такой же большой размер. Фиг. 7 показывает, что устройство 100 для трехмерного дисплея может дополнительно включать дополнительную линзу 21, которая увеличивает второе изображение 5, чтобы преодолеть это ограничение. Дополнительная линза 21 может быть обычной преломляющей линзой или преломляющей линзой Френеля. Размер экрана становится размером дополнительной линзы 21, которая имеет постоянное фокусное расстояние. 2Ό дисплей 20 и переменная фокусирующая линза 19 имеют компактный размер, который намного меньше размера дополнительной линзы 21.
Эффективное фокусное расстояние устройства 100 для трехмерного дисплея можно менять при помощи изменения фокусного расстояния переменной фокусирующей линзы 19.
Фокусным расстоянием переменной фокусирующей линзы 7 можно управлять, чтобы фиксировать его. Фиксируя фокусное расстояние переменной фокусирующей линзы и используя 2Ό дисплей 10 как обычное устройство для 2Ό дисплея, можно легко преобразовать устройство 100 для трехмерного дисплея в устройство для 2Ό дисплея.
Способом для отображения трехмерного изображения может быть способ, использующий мнимое изображение, как проиллюстрировано на фигурах 1а и 1Ь, или способ, использующий действительное изображение, как проиллюстрировано на фигурах 1с и 1ά. Способ, использующий действительное изображение, имеет преимущество в том, что он делает возможным более реалистичное отображение, так как изображение формируется ближе к наблюдателю, и имеет недостаток в том, что интервал отображения ограничен между наблюдателем и экраном. При помощи использующего мнимое изображение способа изображение формируется за экраном. Этот способ имеет преимущество в том, что он может отображать изображение, имеющее интервал глубин от экрана до бесконечности.
Фиг. 8а и 8Ь показывают второй вариант осуществления настоящего изобретения. Фиг. 8а показывает, как работает устройство для 3Ό дисплея, которое имеет переменные фокусирующие линзы 23, соответствующие пикселям 26 2Ό дисплея 22, чтобы отображать трехмерное изображение 24. Частичное изображение, отображаемое каждым пикселем 26, отображается на своей глубине изображения при помощи переменной фокусирующей линзы 23, соответствующей пикселю 26. Так как частичным изображением, отображаемым каждым пикселем, индивидуально управляет соответствующая переменная фокусирующая линза, то не требуется разделение изображения на разноглубинные изображения и отображение разноглубинных изображений, и, таким образом, в этом варианте осуществления не требуется высокая скорость 2Ό дисплея и высокая скорость переменной фокусирующей линзы. Может быть использован 2Ό дисплей, имеющий обычную скорость. Размер переменной фокусирующей линзы 23 аналогичен размеру пикселя 26.
Фиг. 8Ь схематически показывает устройство 200 для 3Ό дисплея. Устройство 200 для 3Ό дисплея
- 5 010399 включает 2Ό дисплей, имеющий множество пикселей 26 и множество переменных фокусирующих линз 25. Каждая переменная фокусирующая линза 25 соответствует каждому пикселю 26. Скорость фокусировки переменной фокусирующей линзы 25, по меньшей мере, равна скорости остаточного изображения человеческого глаза, и каждая переменная фокусирующая линза 25 отражает свет от двухмерного дисплея. Фокусное расстояние каждой переменной фокусирующей линзы 25 изменяется согласно глубине изображения отображаемого каждым пикселем 26 изображения. Каждая переменная фокусирующая линза 25 выполнена из линзы с набором микрозеркал.
Так как линза с набором микрозеркал является отражающим оптическим элементом, элемент линзы 25 расположен так, чтобы отраженный свет не блокировался двухмерным дисплеем. Каждый пиксель 26 отображает участок первого изображения в направлении, ортогональном направлению 27 отображения устройства 200 для трехмерного дисплея. Каждый из элементов линзы 25 расположен под углом 45° по отношению к направлению отображения пикселей 26 и направлению 27 отображения устройства. Второе изображение 24, которое является трехмерным, формируется элементами линзы 25. Несмотря на это сложное выполнение, используется линза с набором микрозеркал, так как ее интервал численного изменения апертуры велик.
Фиг. 9 показывает способ для трехмерного дисплея согласно изобретению. На этапе 8100 первое разноглубинное изображение отображается в двух измерениях. Затем, на этапе 8200, второе разноглубинное изображение отображается при помощи приема света от отображенного первого разноглубинного изображения и фокусирования света согласно глубине первого разноглубинного изображения. На этапе 8300 повторяются этапы 8100 и 8200 для предварительно определенного количества первых разноглубинных изображений за единицу времени. Предварительно определенное количество первых разноглубинных изображений формирует первое изображение, и каждое первое разноглубинное изображение представляет участок первого изображения, имеющего ту же глубину изображения. Отображаемые вторые разноглубинные изображения формируют второе изображение, которое выглядит трехмерным для наблюдателя. Скорость фокусировки на этапе отображения второго разноглубинного изображения, по меньшей мере, равна результату скорости остаточного изображения человеческого глаза и количеству глубин. На этапе отображения второго разноглубинного изображения отражается свет, принятый от отображаемого первого разноглубинного изображения.
Этап 8200 отображения второго разноглубинного изображения выполняется при помощи линзы с набором микрозеркал.
Хотя изобретение было показано и описано со ссылкой на его различные варианты осуществления, специалисты в данной области техники понимают, что могут быть сделаны изменения в форме, деталях, композиции и работе без отклонения от сущности и объема изобретения, который определен в сопроводительной формуле изобретения.

Claims (15)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство объемного отображения для отображения трехмерного изображения объекта, содержащее:
    a) двухмерный дисплей, отображающий первое изображение, причем двухмерное первое разноглубинное изображение является изображением, состоящим из набора изображений поперечного сечения объекта в различных положениях вдоль третьего измерения, причем одно измерение является высотой объекта (ось у), другое является его шириной (ось х), а третье является его глубиной (ось ζ); и
    b) линзу с набором микрозеркал, принимающую свет от двухмерного дисплея и формирующую трехмерное изображение, содержащее двухмерное разноглубинное изображение;
    причем линза с набором микрозеркал является дифракционной отражающей линзой с переменным фокусным расстоянием, причем скорость изменения фокусного расстояния, по меньшей мере, равна результирующей средней скорости сохранения остаточного изображения для среднего человеческого глаза, так что линза формирует двухмерные вторые изображения, соединяющиеся в трехмерное изображение объекта для наблюдателя, причем фокусное расстояние линзы с набором микрозеркал изменяется согласно глубине.
  2. 2. Устройство по п.1, в котором линза с набором микрозеркал содержит множество микрозеркал, и причем каждым микрозеркалом можно управлять, чтобы изменять фокусное расстояние переменной фокусирующей линзы.
  3. 3. Устройство по п.2, в котором микрозеркала расположены в плоской плоскости, причем микрозеркала выполнены с возможностью образования одного или более концентрических кругов.
  4. 4. Устройство по п.2, в котором можно управлять поступательным движением каждого микрозеркала.
  5. 5. Устройство по п.2, в котором можно управлять вращательным движением каждого микрозеркала.
  6. 6. Устройство по п.2, в котором можно управлять вращательным и поступательным движениями каждого микрозеркала.
  7. 7. Устройство по п.1, дополнительно содержащее светоделитель, расположенный на пути света ме
    - 6 010399 жду двухмерным дисплеем и переменной фокусирующей линзой.
  8. 8. Устройство по п.1, в котором переменная фокусирующая линза расположена так, чтобы путь света, отраженного переменной фокусирующей линзой, не блокировался двухмерным дисплеем.
  9. 9. Устройство по п.1, дополнительно содержащее дополнительную линзу, и причем второе изображение формируется одновременно при помощи линзы с переменным фокусным расстоянием и дополнительной линзы.
  10. 10. Устройство по п.9, дополнительно содержащее экран для отображения второго изображения, и причем дополнительная линза обеспечивает увеличение размера экрана.
  11. 11. Устройство по п.1, в котором фокусным расстоянием линзы с переменным фокусным расстоянием можно управлять, чтобы фиксировать его.
  12. 12. Устройство объемного отображения для отображения трехмерного изображения объекта, причем изображение объекта делится на секционные изображения по глубине объекта, и каждое секционное изображение фокусируется на глубине секционного изображения, так что изображение, фокусируемое из секционных изображений, выглядит трехмерным для наблюдателя, причем устройство содержит:
    a) двухмерный дисплей, отображающий разноглубинные первые изображения, состоящие из набора изображений поперечного сечения объекта; и
    b) линзу с набором микрозеркал, принимающую свет от двухмерного дисплея и формирующую вторые изображения;
    причем скорость изменения фокуса линзы с набором микрозеркал, по меньшей мере, равна результирующей средней скорости сохранения остаточного изображения для среднего человеческого глаза и количеству глубин, и причем линза с набором микрозеркал отражает свет от двухмерного дисплея.
  13. 13. Способ для работы устройства по пп.1-12, содержащий этапы:
    a) отображают первое разноглубинное изображение в двух измерениях;
    b) отображают второе разноглубинное изображение, принимая свет от отображенного первого разноглубинного изображения и фокусируя свет согласно глубине первого разноглубинного изображения; и
    c) повторяют этапы а) и Ъ) для предварительно определенного количества глубин первых разноглубинных изображений за единицу времени;
    причем каждое из первых разноглубинных изображений представляет поперечное сечение объекта, причем скорость отображения на этапе отображения первых разноглубинных изображений, по меньшей мере, равна результирующей средней скорости сохранения остаточного изображения для среднего человеческого глаза и количеству глубин, и причем на этапе отображения вторых разноглубинных изображений отражается свет, принятый от отображенного первого разноглубинного изображения.
  14. 14. Способ по п.13, в котором этап отображения вторых разноглубинных изображений выполняется при помощи линзы с набором микрозеркал.
  15. 15. Устройство по п.1, в котором линза с набором микрозеркал синхронизирована с двухмерным дисплеем, чтобы отображать двухмерные первые разноглубинные изображения согласно их глубине.
EA200601499A 2004-02-13 2005-02-08 Трёхмерный дисплей, использующий переменную фокусирующую линзу EA010399B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/778,281 US7077523B2 (en) 2004-02-13 2004-02-13 Three-dimensional display using variable focusing lens
PCT/US2005/003927 WO2005079244A2 (en) 2004-02-13 2005-02-08 Three-dimensional display using variable focusing lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200601499A1 EA200601499A1 (ru) 2007-02-27
EA010399B1 true EA010399B1 (ru) 2008-08-29

Family

ID=34838146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200601499A EA010399B1 (ru) 2004-02-13 2005-02-08 Трёхмерный дисплей, использующий переменную фокусирующую линзу

Country Status (15)

Country Link
US (1) US7077523B2 (ru)
EP (1) EP1723468A4 (ru)
JP (1) JP2007522526A (ru)
CN (1) CN1918511A (ru)
AP (1) AP2006003740A0 (ru)
AU (1) AU2005213989A1 (ru)
BR (1) BRPI0507639A (ru)
CA (1) CA2556363A1 (ru)
EA (1) EA010399B1 (ru)
IL (1) IL177426A0 (ru)
MA (1) MA28455B1 (ru)
MX (1) MXPA06009227A (ru)
NO (1) NO20064140L (ru)
TW (1) TW200537126A (ru)
WO (1) WO2005079244A2 (ru)

Families Citing this family (101)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7751694B2 (en) * 2004-02-13 2010-07-06 Angstrom, Inc. Three-dimensional endoscope imaging and display system
US8537204B2 (en) * 2004-07-08 2013-09-17 Gyoung Il Cho 3D television broadcasting system
US7330297B2 (en) * 2005-03-04 2008-02-12 Angstrom, Inc Fine control of rotation and translation of discretely controlled micromirror
US7382516B2 (en) * 2004-06-18 2008-06-03 Angstrom, Inc. Discretely controlled micromirror with multi-level positions
US7161729B2 (en) * 2004-05-28 2007-01-09 Angstrom Inc. Array of micromirror array lenses
US7474454B2 (en) * 2004-06-18 2009-01-06 Angstrom, Inc. Programmable micromirror motion control system
US7580178B2 (en) * 2004-02-13 2009-08-25 Angstrom, Inc. Image-guided microsurgery system and method
US7350922B2 (en) * 2004-02-13 2008-04-01 Angstrom, Inc. Three-dimensional display using variable focal length micromirror array lens
US7898144B2 (en) * 2006-02-04 2011-03-01 Angstrom, Inc. Multi-step microactuator providing multi-step displacement to a controlled object
US7768571B2 (en) * 2004-03-22 2010-08-03 Angstrom, Inc. Optical tracking system using variable focal length lens
US7339746B2 (en) * 2004-03-22 2008-03-04 Angstrom, Inc. Small and fast zoom system using micromirror array lens
US7410266B2 (en) * 2004-03-22 2008-08-12 Angstrom, Inc. Three-dimensional imaging system for robot vision
US20070115261A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Stereo Display, Inc. Virtual Keyboard input system using three-dimensional motion detection by variable focal length lens
US7619614B2 (en) * 2004-04-12 2009-11-17 Angstrom, Inc. Three-dimensional optical mouse system
US8049776B2 (en) * 2004-04-12 2011-11-01 Angstrom, Inc. Three-dimensional camcorder
US7742232B2 (en) * 2004-04-12 2010-06-22 Angstrom, Inc. Three-dimensional imaging system
US20070040924A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Stereo Display, Inc. Cellular phone camera with three-dimensional imaging function
US7667896B2 (en) 2004-05-27 2010-02-23 Angstrom, Inc. DVD recording and reproducing system
US7777959B2 (en) * 2004-05-27 2010-08-17 Angstrom, Inc. Micromirror array lens with fixed focal length
US7354167B2 (en) 2004-05-27 2008-04-08 Angstrom, Inc. Beam focusing and scanning system using micromirror array lens
US7489434B2 (en) 2007-05-02 2009-02-10 Angstrom, Inc. Hybrid micromirror array lens for reducing chromatic aberration
US7619807B2 (en) * 2004-11-08 2009-11-17 Angstrom, Inc. Micromirror array lens with optical surface profiles
US20060198011A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-07 Stereo Display, Inc. Volumetric three-dimensional device using two-dimensional scanning device
US20060203117A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Stereo Display, Inc. Video monitoring system using variable focal length lens
US20070041077A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Stereo Display, Inc. Pocket-sized two-dimensional image projection system
US9736346B2 (en) 2006-05-09 2017-08-15 Stereo Display, Inc Imaging system improving image resolution of the system with low resolution image sensor
US7365899B2 (en) * 2006-08-10 2008-04-29 Angstrom, Inc. Micromirror with multi-axis rotation and translation
US7589885B2 (en) * 2006-09-22 2009-09-15 Angstrom, Inc. Micromirror array device comprising encapsulated reflective metal layer and method of making the same
US7589884B2 (en) 2006-09-22 2009-09-15 Angstrom, Inc. Micromirror array lens with encapsulation of reflective metal layer and method of making the same
US7488082B2 (en) 2006-12-12 2009-02-10 Angstrom, Inc. Discretely controlled micromirror array device with segmented electrodes
US7535618B2 (en) * 2007-03-12 2009-05-19 Angstrom, Inc. Discretely controlled micromirror device having multiple motions
US9505606B2 (en) * 2007-06-13 2016-11-29 Angstrom, Inc. MEMS actuator with discretely controlled multiple motions
US7605988B2 (en) * 2007-07-23 2009-10-20 Angstrom, Inc. Compact image taking lens system with a lens-surfaced prism
US7589916B2 (en) * 2007-08-10 2009-09-15 Angstrom, Inc. Micromirror array with iris function
US20090185067A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-23 Stereo Display, Inc. Compact automatic focusing camera
GB2468997A (en) 2008-01-22 2010-09-29 Univ Arizona State Head-mounted projection display using reflective microdisplays
US8810908B2 (en) * 2008-03-18 2014-08-19 Stereo Display, Inc. Binoculars with micromirror array lenses
US9866826B2 (en) * 2014-11-25 2018-01-09 Ricoh Company, Ltd. Content-adaptive multi-focal display
US8622557B2 (en) * 2008-05-20 2014-01-07 Stereo Display, Inc. Micromirror array lens with self-tilted micromirrors
US20090303569A1 (en) * 2008-05-20 2009-12-10 Stereo Didplay, Inc. Self-tilted micromirror device
WO2010123934A1 (en) 2009-04-20 2010-10-28 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Optical see-through free-form head-mounted display
CN101576662B (zh) * 2009-06-17 2011-09-14 福州华映视讯有限公司 显示装置及显示三维立体影像的方法
PL3716620T3 (pl) * 2009-07-27 2023-06-12 Koninklijke Philips N.V. Przełączanie pomiędzy wideo 3d a wideo 2d
US20110075257A1 (en) 2009-09-14 2011-03-31 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona 3-Dimensional electro-optical see-through displays
US20110188116A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-04 Nikolay Ledentsov Ledentsov Device for generation of three-demensional images
CN102782562B (zh) 2010-04-30 2015-07-22 北京理工大学 宽视场高分辨率拼接式头盔显示装置
WO2012036626A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Medha Dharmatilleke Methods and camera systems for recording and creation of 3-dimension (3-d) capable videos and 3-dimension (3-d) still photos
TWI435160B (zh) 2010-10-29 2014-04-21 Altek Corp 合成長焦段立體影像的方法及立體成像系統
US20120105747A1 (en) * 2010-10-31 2012-05-03 Sajal Biring Optical system for displaying three-dimensional images and associated method
US10156722B2 (en) 2010-12-24 2018-12-18 Magic Leap, Inc. Methods and systems for displaying stereoscopy with a freeform optical system with addressable focus for virtual and augmented reality
JP2013064996A (ja) * 2011-08-26 2013-04-11 Nikon Corp 三次元画像表示装置
US8854724B2 (en) 2012-03-27 2014-10-07 Ostendo Technologies, Inc. Spatio-temporal directional light modulator
US9720232B2 (en) 2012-01-24 2017-08-01 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Compact eye-tracked head-mounted display
WO2014062912A1 (en) 2012-10-18 2014-04-24 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Stereoscopic displays with addressable focus cues
TWI625551B (zh) 2013-03-15 2018-06-01 傲思丹度科技公司 具有改良之視角深度及解析度之三維光場顯示器及方法
KR102493498B1 (ko) 2013-11-27 2023-01-27 매직 립, 인코포레이티드 가상 및 증강 현실 시스템들 및 방법들
US9915826B2 (en) 2013-11-27 2018-03-13 Magic Leap, Inc. Virtual and augmented reality systems and methods having improved diffractive grating structures
US9857591B2 (en) 2014-05-30 2018-01-02 Magic Leap, Inc. Methods and system for creating focal planes in virtual and augmented reality
CN103676175A (zh) * 2013-12-26 2014-03-26 无锡锡飞光电科技有限公司 裸眼3d显示方法
EP4099274B1 (en) 2014-01-31 2024-03-06 Magic Leap, Inc. Multi-focal display system and method
KR102177133B1 (ko) 2014-01-31 2020-11-10 매직 립, 인코포레이티드 멀티-포컬 디스플레이 시스템 및 방법
IL247588B2 (en) 2014-03-05 2023-12-01 Univ Arizona A three-dimensional wearable display for augmented reality with a focus that can be changed and/or object recognition
EP3149528B1 (en) * 2014-05-30 2023-06-07 Magic Leap, Inc. Methods and system for creating focal planes in virtual and augmented reality
WO2015184409A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Magic Leap, Inc. Methods and systems for displaying stereoscopy with a freeform optical system with addressable focus for virtual and augmented reality
EP3186961A1 (en) * 2014-08-25 2017-07-05 Soliddd Corp. Improved perceived image depth for autostereoscopic video displays
CN104394398A (zh) * 2014-09-30 2015-03-04 深圳市亿思达科技集团有限公司 利用反射镜实现图像视觉深度显示的装置及其方法
CN105676464B (zh) * 2014-12-08 2018-08-24 松下知识产权经营株式会社 图像显示装置
KR20220066994A (ko) 2015-01-26 2022-05-24 매직 립, 인코포레이티드 개선된 회절 그레이팅 구조들을 갖는 가상 및 증강 현실 시스템들 및 방법들
TWI552516B (zh) * 2015-01-29 2016-10-01 國立交通大學 日光調控裝置
US10473904B2 (en) 2015-01-29 2019-11-12 National Chiao Tung University Sunlight modulation device with divergent reflection of converged sunlight for solar energy utilization
US10176961B2 (en) 2015-02-09 2019-01-08 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Small portable night vision system
CN104729995B (zh) * 2015-04-15 2018-07-31 重庆大学 基于可编程微镜阵列菲涅尔波带片的微型光谱仪
CN106303498B (zh) 2015-05-30 2018-10-16 北京智谷睿拓技术服务有限公司 视频显示控制方法和装置、显示设备
CN106303499B (zh) 2015-05-30 2018-10-16 北京智谷睿拓技术服务有限公司 视频显示控制方法和装置、显示设备
CN106303315B (zh) 2015-05-30 2019-08-16 北京智谷睿拓技术服务有限公司 视频显示控制方法和装置、显示设备
GB201513333D0 (en) * 2015-07-29 2015-09-09 Khan Javid Volumetric display
CN106254858B (zh) * 2015-12-31 2018-05-04 北京智谷睿拓技术服务有限公司 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
CN106254857B (zh) * 2015-12-31 2018-05-04 北京智谷睿拓技术服务有限公司 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
JP2017156467A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社ニコン 光学系、表示装置、電子機器、表示方法およびプログラム
US11067797B2 (en) 2016-04-07 2021-07-20 Magic Leap, Inc. Systems and methods for augmented reality
US10739578B2 (en) 2016-08-12 2020-08-11 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona High-resolution freeform eyepiece design with a large exit pupil
GB2557230B (en) 2016-11-30 2019-09-25 Jaguar Land Rover Ltd Multi-depth augmented reality display
GB2557231B (en) 2016-11-30 2020-10-07 Jaguar Land Rover Ltd Multi-depth display apparatus
GB2557227A (en) * 2016-11-30 2018-06-20 Jaguar Land Rover Ltd Multi-depth display apparatus
GB2557229A (en) 2016-11-30 2018-06-20 Cambridge Entpr Ltd Multi-depth augmented reality display
WO2019014843A1 (zh) * 2017-07-18 2019-01-24 辛特科技有限公司 一种利用透镜还原光场的方法
EP3769512A4 (en) * 2018-03-22 2021-03-24 Arizona Board of Regents on Behalf of the University of Arizona METHOD FOR REPRESENTING LIGHT FIELD IMAGES FOR AN INTEGRAL IMAGE-BASED LIGHT FIELD DISPLAY
CN109031655B (zh) * 2018-08-23 2022-07-08 京东方科技集团股份有限公司 透镜组件、显示装置
DE102018126065A1 (de) 2018-10-19 2020-04-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optische anzeigevorrichtung und verfahren zum betrieb einer optischen anzeigevorrichtung
CN109212771A (zh) 2018-11-27 2019-01-15 上海天马微电子有限公司 一种三维显示装置及显示方法
CN109725430B (zh) * 2019-03-06 2023-04-07 成都工业学院 一种虚聚混合成像的立体显示装置
CN110187506B (zh) * 2019-05-28 2021-12-17 京东方科技集团股份有限公司 光学显示系统和增强现实设备
US11762197B2 (en) 2019-08-13 2023-09-19 Apple Inc. Display systems with geometrical phase lenses
CN111338076B (zh) * 2020-03-31 2022-06-14 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 微机电纵深成像集成电路及成像方法
CN111240035B (zh) * 2020-03-31 2022-03-01 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 透射变焦扫描裸眼三维显示方法
CN111240036B (zh) * 2020-03-31 2022-03-01 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 纵深扫描裸眼三维显示方法
CN111240037B (zh) * 2020-03-31 2022-03-01 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) 反射变焦扫描裸眼三维显示方法
CN111739359A (zh) * 2020-06-30 2020-10-02 上海乂学教育科技有限公司 增强现实的课件生成系统
CN112732794A (zh) * 2021-01-19 2021-04-30 天地（常州）自动化股份有限公司 一种长时间周期的数据曲线展示方法、装置、设备及介质
US11947134B2 (en) * 2021-01-22 2024-04-02 National Taiwan University Device of generating 3D light-field image
CN113741056A (zh) * 2021-07-22 2021-12-03 亿信科技发展有限公司 三维显示系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986811A (en) * 1995-06-07 1999-11-16 Meso Scale Technologies Llp Method of and apparatus for generating a 3-D image from a 2-D image having a changeable focusing micro-lens array

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2002376A (en) * 1931-03-16 1935-05-21 Mannheimer Manfred Searchlight reflector
US4834512A (en) * 1984-12-21 1989-05-30 Hughes Aircraft Company Three-dimensional display
CN1188727C (zh) * 1995-06-07 2005-02-09 雅各布·N·沃斯塔德特 用于生成具有多个像点的图像的系统
JPH10256638A (ja) * 1997-03-13 1998-09-25 Ricoh Co Ltd 固体レーザ装置
US5897195A (en) * 1997-12-09 1999-04-27 Optical Gaging, Products, Inc. Oblique led illuminator device
JP2001209037A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Olympus Optical Co Ltd 可変ホログラム素子及びそれらを用いた光学装置
US6658208B2 (en) * 2001-01-30 2003-12-02 Olympus Optical Co., Ltd. Focal-length adjusting unit for photographing apparatuses
US7046447B2 (en) * 2003-01-13 2006-05-16 Pc Mirage, Llc Variable focus system
US7068416B2 (en) * 2004-04-12 2006-06-27 Angstrom Inc. Three-dimensional imaging device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986811A (en) * 1995-06-07 1999-11-16 Meso Scale Technologies Llp Method of and apparatus for generating a 3-D image from a 2-D image having a changeable focusing micro-lens array

Also Published As

Publication number Publication date
AU2005213989A1 (en) 2005-09-01
AP2006003740A0 (en) 2006-10-31
EP1723468A2 (en) 2006-11-22
US20050179868A1 (en) 2005-08-18
IL177426A0 (en) 2006-12-10
EP1723468A4 (en) 2007-03-21
MA28455B1 (fr) 2007-03-01
CA2556363A1 (en) 2005-09-01
NO20064140L (no) 2006-11-13
US7077523B2 (en) 2006-07-18
MXPA06009227A (es) 2007-03-08
WO2005079244A2 (en) 2005-09-01
BRPI0507639A (pt) 2007-07-10
JP2007522526A (ja) 2007-08-09
EA200601499A1 (ru) 2007-02-27
WO2005079244A3 (en) 2005-12-08
CN1918511A (zh) 2007-02-21
TW200537126A (en) 2005-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA010399B1 (ru) Трёхмерный дисплей, использующий переменную фокусирующую линзу
JP7311581B2 (ja) 正しい単眼奥行き手がかりを持つニアアイシーケンシャルライトフィールドプロジェクタ
TWI656357B (zh) Display device
US7751694B2 (en) Three-dimensional endoscope imaging and display system
EP2160905B1 (en) Multi-user autostereoscopic display
US8248458B2 (en) Variable fixation viewing distance scanned light displays
JP2021524052A (ja) インテグラルイメージング方式のライトフィールドディスプレイ用にライトフィールド画像をレンダリングする方法
WO2005079244B1 (en) Three-dimensional display using variable focusing lens
TW201300834A (zh) 顯示裝置，尤其是頭戴式顯示器或護目鏡
KR102070800B1 (ko) 입체 디스플레이 장치 및 그 디스플레이 방법
US11835721B2 (en) Display device and method for producing a large field of vision
KR101059763B1 (ko) 3차원 디스플레이 장치
Zabels et al. Integrated head-mounted display system based on a multi-planar architecture
JP2024510164A (ja) 時分割多重化方式を使用して、インテグラルイメージングに基づくライトフィールドディスプレイの性能を向上させる装置および方法
CN112970247B (zh) 显示多重景深影像的系统与方法
KR20070021154A (ko) 가변 포커싱 렌즈를 사용하는 삼차원 디스플레이
Surman et al. Latest developments in a multi-user 3D display
Eichenlaub Optical system which projects small volumetric images to very large size
Ghanbari Niaki Pinhole imaging based solutions for stereoscopic 3D and head worn displays

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU