KR20190006978A - 관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3d디스플레이 시스템 및 방법 - Google Patents

관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3d디스플레이 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

관찰자 입사동 분할 다중에 의해, 이 기술과 시스템은 관찰자의 양쪽 눈에 각기 두개 또는 두개 이상의 투시도를 투영한다. 시스템 (300, 600, 900, 2000, 2100)은 각 선택성 구경에 의해 특정 광선만 통과하게 하는 선택 구경진열 (120, 320, 920, 1120, 2020, 2120, 2220, 2520, 2520'), 적어도 하나의 광학정보를 디스플레이하는 스크린(110, 310, 410, 510,510', 510'', 610, 610', 910, 910', 1110, 2010, 2110, 2210, 2510, 2510')과 기타 선택이 가능한 컴포넌트로 구성된다. 적어도 하나의 스크린(110, 310, 410, 510, 510', 510'', 610, 610', 910, 910', 1110, 2010, 2110, 2210, 2510, 2510')상의 광학정보를 선택성 구경진열(120, 320, 920, 1120, 2020, 2120, 2220, 2520, 2520')에 직접 투사하거나, 기타 선택이 가능한 컴포넌트를 통해 선택성 구경진열(120, 320, 920, 1120, 2020, 2120, 2220, 2520, 2520')에 도입한다. 순차성 또는 배타성을 가지는 선택성 구경의 선택성 여파를 거쳐, 복수개 투시도는 선택성 구경진열(120, 320, 920, 1120, 2020, 2120, 2220, 2520, 2520')를 통해, 관찰자의 한쪽눈에 투사된다. 각기 부동한 투시도로부터 발사되는 광선을 중첩시켜, 이 눈이 자연적으로 초점을 맞출 수 있는 진실한 공간 광점을 형성함으로써, 집속-수렴의 불일치를 극복할 수 있다.

Description

관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3D디스플레이 시스템 및 방법
본 출원은 2016년 4월 25일에 제시된 중국 특허출원 201610257849.6과 2016년 5월 10일에 제시된 중국 특허출원 20160304663.1에 대한 우선권을 청구한다. 상기 특허 출원들 전체는 인용에 의해 본문에 병입되며, 본 명세서의 일부분으로 된다.
본 발명은 3D디스플레이에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 말하면 집속-수렴의 불일치를 극복할 수 있는 3D디수플레이 기술과 시스템에 관하 것이다.
기존 3D디스플레이는 주로 입체시 기술에 의한 것으로서, 입체시 기술은 관찰자의 양쪽 눈에 각기 하나의 투시도를 투사하여, 즉 양쪽 눈의 시차 원리를 이용하여 3D디스플레이를 실현하지만, 한쪽 눈의 심도 개념은 고려되지 않았다. 양쪽 눈에 대응되는 투시도가 똑똑히 보이게 하기 위하여, 관찰자는 눈의 초점을 디스플레이 표면에 모아야 한다. 따라서 양쪽 눈의 수렴 거리와 한쪽 눈의 초점 거리가 불일치하게 된다. 자연 상태에서 진실한 물체를 관찰할 때, 진실물점으로부터 발사되는 원추상의 광속은 관찰자의 양쪽 눈을 커버한다.이런 원추상 광속은 관찰자의 눈이 자연적으로 이 물점에 초점을 맞추게 한다.다시 말하면 자연적인 상태에서 진실한 공간 장면을 관찰함에 있어서, 초점 거리와 수렴거리는 일치하다. 때문에 입체시 기술이 가지는 집속-수렴의 불일치는 인체 진화의 생리적의 습관을 위배하는 것이다. 실제상, 이러한 집속-수렴의 불일치야말로 3D디스플레이 기술 보급의 보틀넥 문제로 되며, 시력피로의 주요한 원인으로 된다.
관찰자의 입사동 분할 다중을 통해, 본 발명은 관찰자의 양쪽 눈에 각기 두개 또는 더 많은 투시도를 투사하는 디스플레이 기술과 시스템을 제공함을 목적으로 하며, 한쪽 눈에 대해, 동공의 각 애어리어를 통해, 두개 또는 여러개의 투시도로부터 발사되는 광선을 중첩시켜, 이 눈이 자연적으로 초점을 맞출 수 있는 진실한 공간 광점을 형성함으로써, 집속-수렴의 불일치를 극복할 수 있다.
일반적으로, 한방면에 있어서, 본 발명은 완전히 새로운 3D디스플레이 시스템을 제출하였다. 이 디스플레이 시스템은 선택성 구경진열과 광정보 로딩 중의 적어도 하나의 스크린으로 구성되며, 각 선택성 구경은 대응하는 특성을 가지는 광선만 통과하게 한다.
어떤 실시예에 있어서, 디스플레이 시스템은 하나 또는 여러개의 아래: 상기 적어도 하나의 스크린의 확대 허상을 투영하는 투영렌즈, 상기 적어도 하나의 스크린의 사출광선을 편향시키는 가이드구조, 각 스크린의 사출광선을 하나의 상기 투영렌즈에로 가이드하는 조합구조, 상기 적어도 하나의 스크린 사출광선의 배타성을 조절하는 변조장치, 및 적어도 하나의 입사광속을 막아주는 차광판 등 컴포넌트들을 포함한다.
이 선택성 구경진열은 순차성에 기준하여 설계되며, 즉 선택성 구경이 순차적으로 열리게 하여, 적어도 하나의 스크린으로 부터 나오는 광선이 어떤 타이밍에서 열려진 선택성 구경에만 통과하게 한다.
이 선택성 구경진열은 배타성에 의해 설계할 수 있으며, 예를 들어, 직교편광, 파장별로 각기 다른 투과율을 가지는 필터, 직교 회전상태 등이 포함된다. 이 상황하에서 선택성 구경은 대응하는 특성을 가지는 광선만을 통과하게 한다.
이 선택성 구경진열은 상기 순차성과 배타성의 복합성에 기준하여 설계할 수 있으며, 이런 상황하에서 각조의 선택성 구경은 순차적으로 열려진다. 한조의 구경이 열려지면 이 조의 구경중에는 대응하는 배타성의 광선만이 통과할 수 있다.
조작 과정중에서 스크린 사출광속은 직접 선택성 구경진열에 입사되거나, 투영렌즈를 통해 선택성 구경진열에 입사되거나, 가이드 구조에 의해 선택성 구경진열에 가이딩 되거나, 투영렌즈와 가이드 구조의 공동 작용에 의해 선택성 구경진열에 가이딩 된다. 두개 또는 여러개의 스크린이 하나의 투영렌즈에 대응하여 사용될 때, 이 여러개의 스크린으로부터 사출되는 광속은 조합구조에 의해 선택성 구경진열에로 가이딩 되거나, 조합구조와 가이드구조의 공동 작용에 의해 선택성 구경진열에로 가이딩 되거나, 조합구조와 투영렌즈의 공동 작용에 의해 선택성 구경진열에로 가이딩 되거나, 조합구조와 투영렌즈 및 가이드구조의 공동작용에 의해 선택성 구경진열에로 가이딩 된다. 선택성 구경을 거쳐 사출광은 직접 관찰자의 한쪽 눈에로 입사되거나, 가이드구조를 통해 관찰자의 이 눈에로 입사된다.
디스플레이 시스템의 실시예에는 아래 특징이 포함된다.
스크린은 OLED스크린으로 하거나, LED스크린으로 하거나, 액정 스크린으로 하거나, 디지털 광처리 스크린으로 하가나, 입사광을 반사하는 반사 스크린으로 하거나, 입사광을 반사하는 투사스크린, 입사광을 회절하는 회절스크린으로 할 수 있다.
상기 투영렌즈는 렌즈로 하거나, 렌즈기능을 가지는 광학소자로 하거나, 렌즈기능을 가지는 광학 컴포넌트로 할 수 있다. 상기 투영렌즈는 상기 적어도 하나의 스크린이 순차적으로 여러 면에 투사되도록 초점 거리 조절이 가능한 렌즈로 할 수 있다.
투영렌즈와 가이드구조 및 조합구조중의 두개 또는 세개는 하나의 광학 부재로 조합될 수 있으며, 예를 들어, 회절과 굴절 및 반사중의 일부 또는 모든 기능을 가지는 다면 광학구조가 포함된다.
일반적으로, 다른 한방면에 있어서, 본 발명은 순차성을 가지는 선택성 구경진열을 통해 두개 또는 여러개의 투시도를 투사하는 3D디스플레이 방법을 설명한 것으로서, 아래 내용이 포함된다.
(i) 적어도 하나의 스크린을 정수개의 서브스크린으로 분할하며, 스크린 전체를 하나의 서브스크린으로 하는 경우도 있으며, 아울러,
(ii) 어느 타이밍에 있어서, 하나의 선택성 구경만 열려지고, 기타 선택성 구경은 닫겨지며,
(iii) 각 서브스크린은 각기 대응되는 시점에 대해 투시도를 동기 리프레시 디스플레이 하며, 서브스크린에 대응하는 시점은 이 서브스크린의 변두리상의 점과 열려진 선택성 구경의 변두리상의 점의 연결선에 의해 둘러 싸이는 애어리어(변두리선을 포함)상의 점이며, 아울러,
(iv) 각 타이밍에 있어서, 순차적으로 각 선택성 구경을 열고, 적어도 하나의 스크린이 관련 정보를 동기 리프레시 디스플레이 한다.
본 발명은 진일보로 배타성을 가지는 선택성 구경진열을 통해 두개 또는 여러개의 투시도를 투사하는 3D디스플레이 방법을 설명한 것으로서, 아래 내용이 포함된다.
(i) 적어도 하나의 스크린의 화소를 각기 부동한 화소조로 나눠, 각 화소조의 모든 화소의 사출이 미리설정 특성을 가지는 광속으로 하며, 이 미리설정 특성은 이 광속이 대응하는 배타성을 가지는 선택성 구경을 통과할 수 있게 하며, 아울러,
(ii) 적어도 하나의 스크린을 정수개의 서브스크린으로 나누고, 전체 스크린을 하나의 서브스크린으로 하는 경우도 있으며, 아울러,
(iii) 각 서브스크린상의 각 화소조의 화소는 대응하는 시점에 대한 투시도를 각기 리프레시 디스플레이 하며, 이 대응하는 시점은 이 서브스크린의 변두리상의 점과 이 화소조에 대응하는 선택성 구경의 변두리상의 점의 연결선에 의해 둘러 싸이는 애어리어(변두리선을 포함)상의 점이다.
본 발명은 진일보로 복합성을 가지는 선택성 구경진열을 통해, 두개 또는 여러개의 투시도를 투사하는 3D디스플레이 방법을 설명한 것으로서, 아래 내용이 포함된다.
(i) 선택성 구경을 각기 부동한 조로 나눠, 각조내의 선택성 구경은 각기 부동한 배타성을 가지며,
(ii) 적어도 하나의 스크린의 화소를 각기 부동한 화소조로 나누고, 각 화소조에 포함되는 화소 사출은 미리설정 특성 광속을 가지며, 이 미리설정 특성은 이광속이 각 선택성 구경조중 하나의 선택성 구경에만 통과 되게 하며,
(iii) 적어도 하나의 스크린을 정수개의 서브스크린으로 나누고, 전체 스크린을 하나의 서브스크린으로 하는 경우도 있으며,
(iv) 하나의 타이밍에 있어서, 한조의 선택성 구경조를 열고, 기타 선택성 구경조는 닫겨지며,
(v) 동시에, 각 서브스크린상의 각 화소조의 화소는 대응하는 시점의 투시도를 각기 리프레시 디스플레이 하며, 이 대응하는 시점은 이 서브스크린의 변두리상의 점과 이 화소조에 대응하는 선택성 구경의 변두리상의 점의 연결선에 의해 둘러 싸이는 애어리어상의 점이며,
(vi) 각기 부동한 타이밍에 있어서, 부동한 선택성 구경조를 순차적으로 열고, 각 화소조는 대응하는 광정보를 동시에 리프레시 디스플레이한다.
본 발명은 하나 또는 여러개 실시예의 세부사항을 도면 또는 아래 설명을 통해 체현된다. 본 발명의 기타 특성, 목적 및 장점은 아래 설명, 도면 및 특허 청구범위를 통해 더욱 뚜렷해진다.
도면은 본 발명을 더욱 쉽게 이해하게 함에 사용되며, 본 발명의 일부분으로 된다. 이러한 실시예에 대해 도면으로 해석하는 도면과 설명은 본 발명의 원리를 설명함에 사용된다.
도면 1은 스크린의 광정보를 로딩에 수요되는 기본규칙을 나타낸다.
도면 2는 산택성 구경진열과 스크린이 평행되지 않음을 나타낸다.
도면 3은 스크린과 순차성을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 4는 스크린, 가이드구조 및 순차성을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 5는 3개의 스크린, 조합구조 및 순차성을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 6은 2개의 스크린, 순차성을 가지는 선택성 구경 및 프리즘 소자의 조합구조 등를 가지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 7은 2개의 스크린, 가이드구조와 조합구조 기능을 융합시킨 부품 및 순차성을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 8은 스크린 또는 스크린의 화소공간을 분리하는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 9는 스크린, 투영렌즈 및 순차성을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템이다.
도면 10은 3개의 스크린, 투영렌즈, 가이드구조 및 순차성을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예로서, 이 시스템은 헤드식 가상현실 시스템의 대안렌즈로 사용할 수 있다.
도면 11은 스크린, 여러개의 자유표면을 가지는 다면 광학기기, 가이드구조와 순차적 특징을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예로서, 이 시스템은 헤드식 가상현실 시스템의 대안렌즈로 사용할 수 있으며, 그중 다면 광학기기는 조합구조와 투영렌즈의 기능을 융합하였다.
도면 12는 스크린, 투영렌즈, 가이드구조 및 순차적 특징을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 13은 스크린, 투영렌즈, 조합드구조 및 순차적 특징을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 14는 2개의 스크린, 투영렌즈, 프리즘 소자를 사용한 조합구조와 순차적 특징을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 15는 2개의 스크린, 가이드구조와 조합구조의 기능을 조합한 부품 및 순차적 특징을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 16은 스크린, 투영렌즈와 가이드구조 기능을 융합한 부품 및 순차적 특징을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 17은 3개의 스크린, 투영렌즈와 조합구조 기능을 융합한 부품 및 순차적 특징을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 18은 2개의 스크린, 투영렌즈와 가이드구조 및 조합구조 기능을 융합하 부품 및 순차적 특징을 가지는 선택성 구경 등으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 19는 초점거리 조절이 가능한 투영렌즈를 사용한 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 20은 스크린과 배타성을 가지는 선택성구경으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 21은 스크린과 복합성을 가지는 선택성구경으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 22는 스크린, 변조소자와 복합성을 가지는 선택성구경으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템의 실시예이다.
도면 23은 변조장치를 사용한 시스템이 선택성구경A1과 A2가 동시에 열려진 타이밍에 있어서의 작동상태를 나타낸 것이다.
도면 24는 변조장치를 사용한 시스템이 선택성구경A2과 A3이 동시에 열려진 타이밍에 있어서의 작동상태를 나타낸 것이다.
도면 25는 상기 2개의 실시예의 구조를 2개의 유닛이 일직선으로 배열되는 광학구조를 나타낸 것으로서, 그중에는 차광판이 도입되어 있다.
도면 26은 상기 2개의 실시예의 구조를 2개의 유닛이 곡선으로 배열되는 광학구조를 나타낸 것으로서, 그중에는 차광판이 도입되어 있다.
도면 27은 상기 2개의 실시예의 구조를 2개의 유닛이 다른 한 가지 곡선으로 배열되는 광학구조를 나타낸 것이다.
본 발명의 상기 시스템은 관찰자 입사동의 분할 다중에 의해 3D디스플레이를 실현하며, 선택성을 가지는 구경진열을 통해, 구경진열 부근의 부동한 시점의 대응하는 투시도를 투사하며, 인접되는 시점의 간격을 합리하게 설계하여, 이 구경진열에 가까이하는 눈이 동공의 부동한 애어리어를 통해, 두개 또는 여러개의 투시도로부터 발사되는 광선을 접수하며, 이러한 광선들이 중첩되어 이 눈에 자연적으로 초점을 모으는 공간광점을 형성함으로써, 집속-수렴의 불일치를 극복할 수 있다.
도면1은 스크린의 광정보를 로딩에 수요되는 기본규칙을 나타낸 것으로서, 그중, N=3개의 선택성 구경으로 구성되는 구경진열120을 예를 들어 설명하기로 한다. 이 세개의 선택성구경은 각기 A1, A2, A3으로 명명하고, 스크린110은 선택성 구경의 배열방향에 따라 M개의 서브스크린으로 나누며, 편의를 위하여, M=2를 예로 설명하기로 하고, E1, D1, F1을 3개 스크린의 변두리점으로 한다. 임의 서브스크린m의 두 변두리점과 임의의 선택성 구경An의 두변두리점을 연결하여, 이 연결선에 둘러싸여 시점 선택 애어리어 ZV mn 을 형성하고, 도면1중의 x-z면내에서는 ZV 11 이다. 이 시점 선택애어리어에는 그 경계도 포함된다. 시점 선택애어리어ZV mn 의 임의점VP mn 을 시점으로 할때, 도면1중에서는 VP 11 이다. 그중 첫번째 아래쪽 작은 문자는 대응하는 서브스크린의 순번으로서, 두번째 아래쪽 작은 문자는 대응하는 선택성구경의 순번이다. 임의의 서브스크린m에 있어서, 사출광속은 구경An의 화소조를 통해, VP mn 를 시점으로 하는 투시도를 서브스크린m애어리어내의 부분에 표시할 수 있다. 선택성 구경An은 M개 서브스크린상의 각기 부동한 부분의 투시도에 대응되며, 선택성 구경An에 대응하는 합성투시도로 한데 이어진다. 기타 선택성 구경도 마찬가지이다. 순차성을 가지는 선택성 구경에 있어서, 하나의 선택성 구경이 열려져 있을 경우, 대응하는 합성 투시도가 표시된다. 배타성을 가진는 선택성 구경에 있어서, 하나의 선택성 구경은 항상 대응하는 합성 투시도의 광정보를 통과하게 한다. 인접하는 선택성 구경간의 거리를 될수록 작게 설계하여, 하나의 표시광점을 지나는 각기 부둥한 투시도로부터 발생되는 두갈래 또는 여러갈래의 광선이 선택성 구경진열 부근의 눈에 접수되게 한다. 따라서, 이러한 광선들은 표시광점에서 이눈이 초점을 맞출 수 있는 공간 관점으로 수렴됨으로써, 집속-수렴의 불일치를 극복할 수 있다. 이 과정중에 있어서, M치를 1로 설정할 수 있다. 이런 상황하에서 스크린 전체는 하나의 서브스크린에 상당하게 되며, 상기 광정보 로딩 규칙은 여전히 유효하다. 도면1에 있어서, 스크린은 선택성 구경진열에 평행되게 설치된다. 실제상, 이들은 도면2와 같이 평행안되게 설치해도 된다. 진일보로, 도면1과 도면2중, 선택성 구경은 1차원 직선을 따라 배열된다. 실제상, 1차원 곡선을 따라 배여될 수도 있고, 심지어 2차원 평면 또는 2차원 곡면내에서 두개 방향으로 배열될 수도 있다. 상기 스크린은 평면 스크린으로 할 수 있고, 곡면 스크린으로 할 수도 있다. 그리고 부동한 스크린 또는 각기 부동한 스크린의 이미지를 평행되게 설치하거나, 평행 안되게 설치할 수 있다. 또 하나의 확장 가능한 것은 선택성 구경의 구경 사이즈이다. 도면1에 있어서, 각 선택성 구경의 구경사이즈에는 구경간 간격이 설치되어 있다. 사실상, 구경사이즈를 구경간 간격과 다르게 할 수 있다. 아래 실시예에 있어서, 인접되게 배열되는 1차원 선택성 구경과 선택성 구경진열과 평행되게 설치되는 스크린/스크린의 이미지는 실시예의 설명에 흔히 쓰인다.
도면3은 스크린310과 순차성을 가지는 선택성 구경진열320로 이루어지는 디스플레이 시스템300을 나타내는 실시예이다. 본 실시예에 있어서, 우리는 N=4개의 선택성 구경을 예를 들어 설명하기로 한다. 시스템 운행준에 있어서, 이들 선택성 구경은 순차적 및 순환적으로 개폐된다. 각 타이밍에 있어서, 스크린310은 도면1의 상기 규칙에 따라 광정보를 로딩한다. 이런 상황하에서 모든 타이밍에 있어서, 스크린상의 모든 화소 사출광은 열려진 선택성 구경에 의해 전송된다. 도면3에 있어서, 이 N=4개의 선택성 구경을 두개씩 두조로 나눌 수 있고, 각조는 각기 관찰자의 한쪽눈에 대응하며, 두조 간격의 설계는 관찰자의 양쪽눈의 간격과 같게 한다.
도면4에 표시된 바와 같이, 디스플레이 시스템에는 가이드구조440을 도입할 수도 있다. 스크린410으로부터 사출되는 광선은 가이드구조440을 이루는 반사경을 통해 선택성 구경진열420으로 가이딩 된다. 이러한 상황하에서 스크린410의 경상은 도면1에 표시된 스크린110과 동등한 효과를 가진다. 가이드 구조가 반투명 반반사경일 경우, 나타나는 3D장면은 이 반투명 반반사경을 통해 보이는 진실한 장면과 함께 융합된다.
도면5에 표시된 바와 같이, 디스플레이 시스템에는 조합구조550을 도입할 수 있다. 여기에서 말하는 조합구조는 수직으로 설치되는 2개의 반투명 반반사경을 포함한다. 도면5에 있어서, 스크린510과 스크린510"의 이미지는 등가 스크린으로 되는 스크린510'과 함께 작동한다.
도면6은 2개의 스크린610과 610', 순차성을 가지는 선택성 구경진열320 및 가이드구조를 가지는 디스플레이 시스템600을 나타내는 또 하나의 실시예이다. 도면5의 반사경에 비해, 이 가이드구조는 더욱 가벼운 2개의 프리즘으로 구성되며, 이들은 4개의 선택성 구경중의 2개위에 부착된다. 프리즘을 통해 스크린610의 이미지는 스크린610'을 중심으로 하는 디스플레이 애어리어에 굴절된다. 눈이 디스플레이 애어리어에만 집중할 때, 스크린610'은 프리즘이 부착된 선택성 구경A2과 A4를 통해 광정보를 나타내며, 스크린610은 프리즘이 부착된 선택성 구경A1과 A3를 통해 광정보를 나타낸다. 이는 두개의 스크린이 선택성 구경진열을 가지는 시스템에 조합되었음을 의미하다.
도면5중의 스크린510'를 제거하면, 표시되는 장면은 반투명 반반사경을 통해 진실한 장면과 하나로 혼합된다. 이때의 반투명 반반사경은 도면7에 표시된 바와 같이 동시에 가이드구조와 조합구조의 기능을 가지게 된다.
도면5, 6, 7에 표시된 실시예에 있어서, 스크린 및/또는 스크린의 이미지는 3가지 이미지 로딩방식을 가진다. 첫번째로, 스크린 또는 스크린의 이미지가 서로 중첩되거나, 일정한 경사각으로 교차될 때, 부동한 스크린의 순차가 액티브되어, 도면1에 표시된 규칙에 따라, 광정보를 로딩한다. 두번째로, 각 스크린 또는 각 스크린의 이미지가 선택성 구경의 깊이 방향에서 중첩되나, 화소 배열방향에 따라 일정한 정도로 어긋나거나, 각 스클린 또는 각 스클린의 이미지가 일정한 경사각으로 교차되며, 아울러 각 화소와 대응하는 시점의 연결선과 동일한 직선에 놓여져 있지 않을 경우, 각 스크린은 어느 타이밍에 있어서, 대응하는 각자 열려진 선택성 구경에 대응함과 동시에, 도면1에 기재된 규칙에 따라 광정보를 로딩한다. 세번째로, 부동한 스크린 또는 스크린의 이미지가 공간상에서 분리되어 있을 때, 2개의 스크린만을 예를 들어 설명하는 도면8과 같이, 각 스크린은 열려진 선택성 구경을 상대함과 동시에, 도면1에 기재된 규칙에 따라 광정보를 로딩한다. 세번째 상황에 있어서, 각 스크린은 전체 목표장면으로부터 생기는 정보를 디스플레이 한는데 사용되고, 전체 목표장면이 이 스크린 또는 이 스크린의 이미지 부근의 일부장면을 디스플레이 할 수도 있다. 실제상, 도면8은 선택성 구경진열과 부동한 거리에 위치하는 투명한 스크린으로 실현할 수 있다.
도면9는 스크린910, 투영렌즈930 및 하나의 순차성을 가지는 선택성 구경진열920로 이루어지는 디스플레이 시스템900을 나타내는 실시예이다. 투영렌즈930을 거쳐, 스크린910의 이미지는 스크린과 동등한 효과를 가진다. 각 타이밍에 있어서, 도면1에 기재된 광정보 로딩 규칙에 따라 스크린 910은 열려진 선택성 구경을 상대로 광정보를 로딩한다. 실제상, 도면9에 표시된 구조는 헤드식 가상현실 시스템의 대안렌즈로 사용할 수 있다. 두개의 이러한 구조는 집속-수렴의 불일치를 극복할 수 있는 헤드식 가상현실 시스템을 이룰 수 있다. 도면9에 표시된 구조에 있어서, 선택성 구경진열의 뒤면에 반투명 반반사경을 도입함으로써, 진실한 장면이 이 반투명 반반사경을 통해 사람의 눈에 들어가게 한다. 이 반투명 반반사경은 도면10에 표시된 바와 같이 가이드구조1040의 기능을 한다. 이로 인해 나타나는 3D장면은 진실한 세계와 서로 융합된다. 도면11은 다른 하나의 헤드식 증강현실의 대안렌즈 광학 구조를 나타낸 것이다. 도면10과는 달리, 도면11에 표시된 시스템에 있어서, 4개의 자유곡면이 조합에 의해 이루어지는 다면 광학부품은 스크린1110과 선택성 구경진열1120사이에 설치된다. 자유곡면?는 반투명 반반사경으로서, 반사기능을 가짐과 동시에, 자유곡면1과 3의 결합에 의해, 스크린1110에 이미지를 형성하는 기능도 가진다. 자유곡면4는 보정면으로서, 곡면2와 3이 진실한 장면에 대한 영향을 제거해 준다. 마찬가지로 아래의 실시예중의 구조도 일부는 헤드식 가상현실의 대안렌즈로, 일부는 산택성 구경진열과 스크린 사이에 가이드구조 또는 도면11에 표시된 다면경을 통해 휴대식 증강현실의 대안렌즈로 사용할 수 있다.
마찬가지로, 선택성 구경진열이 과 선택성 구경진열의 조합에 의해 대체될 때, 도면4, 5, 6, 7에 표시된 실시예는 각기 도면12, 13, 14,15와 같이 작동할 수 있다. 더욱히, 가이드구조와 투영렌즈 및 조합구조중의 2가지 또는 전부 세가지 기능은 도면16, 17, 18중의 다면광학장치와 같은 혼합장치에 의해 실현할 수 있다.
도면13, 14, 15, 17 및 18에 기재된 실시예에 있어서, 도면5, 6, 7과 같이, 스크린의 이미지가 선택성 구경진열과 각기 부동한 거리에 처하게 설계할 수 있다. 도면8의 경우에도 투영렌즈와 각기 부동한 거리를 두고 투명하 스크린을 하여 실현할 수 있다. 그리고 또 하나의 가능한 방법이라면 도면19와 같이 쾌속 초점거리 조절이 가능한 투영렌즈1930을 사용하는 것이다. 도면19에는 투영렌즈1930의 두개의 초점거리 조절위치만을 나타내고 있다. 이러한 투영렌즈도 도면10~15에 표시된 실시예에 사용될 수 있으며, 도면19는 다른 투영렌즈에 의해 실현할 수도 있는 바, 이런 렌즈는 각기 부동한 렌즈에 대해 부동한 초점거리를 가진다. 예를 들어, 투영렌즈는 좌선편광에 대해 일정한 초점거리를 가진다면, 우선편광에 대해서는 다른 초점거리를 가진다.
상기 순차적 구경을 사용한 실시예에 있어서, 구경의 사이즈는 구경간 거리보다 크게 할 수 있으며, 이는 인접되는 구경이 일부 중첩됨을 의미한다. 예를들어 전기제어 액정 화소진열을 선택성 구경진열로 함으로써, 순차적으로 열려지는 인접되는 구경을 일부 중첩되게 할 수 있다.
도면20은 스크린2010과 배타성을 가지는 선택성 구경2020을 가지는 3D디스플레이 시스템2000을 나타내는 실시예이다. 여기에서는 N=4개의 선택성 구경을 예를 들어 설명한다. 그중, 구경A1은 수평편광 방향을 가지는 붉은 빛만 통과하게 하고, 구경A2는 수평편광 방향을 가지는 남색 빛만 통과하게 하며, 구경A3은 수직편광 방향을 가지는 붉은 빛만 통과하게 하고, 구경A4는 수직편광 방향을 가지는 남색 빛만 통과하게 한다. 구경 배열방향의 x방향에 따라, 간격이 N-1=3개 화소인 화소를 화소조로, 그 화소 사출광이 가지는 특성이라면, 대응하는 선택성 구경만 통과하게 한다는 점이다. 모든 N=4조의 화소조는 각기 N=4개의 선택성 구경에 대응한다. 도면20중에 있어서, x방향에서의 1행의 화소를 예를 들면, 화소pi+1,pi+5,pi+9?는 선택성 구경A2에 대응하는 화소조2를 구성하며, 그 화소는 수평편광의 남색빛을 사출한다. 같은 도리로, N=4개 화소조의 각자 특성을 설정할 수 있다. 도면1에 기재된 광전보 로딩 규칙에 따라, 각 서브스크린에 있어서, 부동한 화소조의 화소는 각기 대응하는 부분의 투시도를 디스플레이 한다. 따라서, 복수개의 투시도는 선택성 구경진열을 통해 제어를 받으면서 디스플레이된다. 도면20중의 선택성 구경은 두개 두개씩 간격이 양쪽 눈의 간격과 같은 두조로 나뉘며, 각기 관찰자의 한쪽눈에 대응된다.
도면4, 5, 6, 7과 마찬가지로, 가이드구조와 조합구조를 도면20에 개재된 디스플레이 시스탬에 도입할 수도 있다. 여러개의 스크린에 배타성을 가지는 선택성 구경진열을 사용할 경우, 스크린 또는 스크린의 이미지는 3가지 정보 로딩 방식을 가진다. 첫번째로, 스크린 또는 스크린의 이미지가 서로 중첩되나, 일정한 경사각으로 서로 교차될 때, 부동한 스크린 또는 그위의 이미지는 부동한 배타성을 가지게 설계할 수 있고, 그후 각 스크린이 액팁될때 도면1에 기재된 규칙에 따라 광정보를 로딩한다. 두번째로, 각 스크린 또는 각 스크린의 이미지가 선택성 구경의 깊이 방향에서 중첩되지만, 화소 배열방향에 따라 일정한 정도로 어긋나거나, 각 스클린 또는 각 스클린의 이미지가 일정한 경사각으로 교차되며, 아울러 각 화소와 대응하는 시점의 연결선과 동일한 직선에 놓여져 있지 않을 경우, 각 스크린은 어느 타이밍에 있어서, 대응하는 각자 열려진 선택성 구경에 대응함과 동시에, 도면1에 기재된 규칙에 따라 광정보를 로딩한다. 세번째로, 부동한 스크린 또는 스크린의 이미지가 공간상에서 분리되어 있을 때, 2개의 스크린만을 예를 들어 설명하는 도면8과 같이, 각 스크린은 도면1에 기재된 규칙에 따라 광정보를 로딩한다. 세번째 상황에 있어서, 각 스크린은 전체 목표장면으로부터 생기는 정보를 디스플레이 한는데 사용되고, 전체 목표장면이 이 스크린 또는 이 스크린의 이미지 부근의 일부장면을 디스플레이 할 수도 있다. 실제상, 도면8은 선택성 구경진열과 부동한 거리에 위치하는 투명한 스크린으로 실현할 수 있다.
마찬가지로, 도면9-19에 기재된 광학구조는 배타성을 가지는 선택성 구경진열을 사용한 디스플레이 시스템에도 사용될 수 있다.
도면21은 스크린 2110과 복합성을 가지는 선택성 구경진열2120으로 이루어지는 3D디스플레이 시스템2100을 나타내는 실시예이다. 복합성을 가지는 선택성 구경이란 이 구경이 배타성과 순차성을 동시에 구비함을 말한다. 아울러, 각 구경의 배타성과 순차성은 완전히 같은 것이 아니다. 도면21은 N=4개의 선택성 구경을 예를 들어 설명하기로 한다. 그중, 구경A1과 구경A3는 수평편광과 같은 배타성을 가지는 광선만 통과하게 하며, 구경A2와 구경A4는 수직편광과 같은 배타성을 가지는 광선만 통과하게 한다. 다른 한 방면으로, A1과 A2를 한조의 동시 개/폐로 하고, A3과 A4를 한조의 동시 개/폐로 하며, 이 두족 순차적으로 번갈아 열리게 한다. 다시 말하자면, N1=2의 배타성과 N2=2의 배타성은 N=4의 복합성을 이룬다. 각기 부동한 배타성을 가지는 두개의 선택성 구경이 동시에 열려질 때, 간격이 N1-1=1개 화소인 화소조합을 하나의 화소조로 하여, 두개의 부동한 화소조를 공존시킨다. 부동한 화소조로 부터 생기는 광선은 각기 두개의 열려진 선택성 구경을 통과한다. 도면21에 있어서, x방향에서의 1행의 화소를 예를 들어 설명하기로 한다. 화소pi,pi+2,pi+4?는 선택성 구경A1과 A3에 대응하는 화소조1을 구성하여, 수평편광을 사출하고, 화소pi+1,pi+3,pi+5?는 선택성 구경A2과 A4에 대응하는 화소조2를 구성하여, 수직편광을 사출한다. 도면1의 규칙에 따라, 각 서브스크린에 있어서, 부동한 화소조에 속하는 화소들은 각자의 대응하는 부분의 투시도를 디스플레이 함으로써, 복수개의 투시도가 선택성 구경진열을 거쳐 제어 받으면서 사출되게 한다.
도면4, 5, 6, 7과 같이, 가이드구조와 조합구조를 도면21에 기재된 디스플레이 시스템에 도입할 수도 있다. 복합성을 가지는 선택성 구경을 사용한 시스템중에 복수개의 스크린을 사용할 때, 스크린 또는 스크린의 이미지는 3가지 정보로딩 방식을 가진다. 첫번째로, 스크린 또는 스크린의 이미지가 서로 중첩되나, 일정한 경사각으로 서로 교차될 때, 부동한 스크린 또는 스크린의 이미지는 부동한 순타성 및/또는 배타성을 가지며, 전자는 부동한 타이밍에서 액티브됨을 의미하고, 후자는 이들의 사출광이 각기 부동한 배타성을 가지는 구경만을 통과할 수 있음을 의미한다. 두번째로, 각 스크린 또는 각 스크린의 이미지가 선택성 구경의 깊이 방향에서 중첩되나, 화소 배열방향에 따라 일정한 정도로 어긋나거나, 각 스클린 또는 각 스클린의 이미지가 일정한 경사각으로 교차되며, 아울러 각 화소와 대응하는 시점의 연결선과 동일한 직선에 놓여져 있지 않을 경우, 각 스크린은 열려진 선택성 구경에 대해, 도면1에 기재된 규칙에 따라 동시에 광정보를 로딩한다. 세번째로, 부동한 스크린 또는 스크린의 이미지가 공간상에서 분리되어 있을 때, 2개의 스크린만을 예를 들어 설명하는 도면8과 같이, 각 스크린은 열려진 선택성 구경에 대해, 도면1에 기재된 규칙에 따라 동시에 광정보를 로딩한다. 세번째 상황에 있어서, 각 스크린은 전체 목표장면을 나타내는 투시도를 디스플레이 한는데 사용되고, 전체 목표장면이 이 스크린 또는 이 스크린의 이미지 부근의 일부장면을 나타내는 투시도를 디스플레이 할 수도 있다. 실제상, 도면8은 선택성 구경진열과 부동한 거리에 위치하는 투명한 스크린으로 실현할 수 있다.
마찬가지로, 도면4-7과 도면9-19에 기재된 광학구조도 복합성을 가지는 선택성 구견진열을 사용할 수 있다.
도면21에 기재된 실시예에 있어서, 부동한 화소조의 화소는 서로 간격을 두고 배열된다. 사실상 이런 배열방식은 유일한 것이 아니며, 도면22에 기재된 2개의 화소조와 3개의 선택성 구경을 사용한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 서브스크린1의 모든 화소를 화소조1로 조합하고, 이들은 수평편광만 사출하며, 서브스크린2의 모든 화소를 화소조2로 조합하고, 이들은 수직편광만 사출한다. 구경A1과 A3은 수평편광만 통과하게 하고, A2는 수직편광만 통과하게 한다. 변조장치2260은 스크린2210과 선택성 구경진열2220사이에 설치하며, 타이밍t에 있어서, A1과 A2만 열고, 변조장치2260은 입사광이 원래의 편광상태를 유지하면서 통과하게 한다. 그후, 도면23에 기재된 바와 같이, 관찰점1 부근은 스크린2010전체에 나타나는 광정보를 접수할 수 있다. 그 다음 타이밍 t+
Figure pct00001
t에 있어서, A1과 A2만 열고, 변조장치2260은 입사광의 편공이 90°회전하여 통과하게 한다. 도면24와 같이, 관찰점2의 부근은 스크린2010전체가 이때 나타나는 광정보를 접수할 수 있다. 그중, 시점1과 시점2는 도면23과 24에 표시된 바와 같이, 구경 변두리점과 서브스크린 변두리점의 교차점이다. 여기에서 변조장치는 스크린으로부터 생기는 광선의 배타성을 선택성 있게 변화시킨다. 도면1에 기재된 규칙에 따라, 모든 타이밍에 있어서, 스크린의 2개의 화소조는 열려진 2개의 대응하는 구경에 대해 광정보를 로딩한다. 만약 3개의 선택성 구경의 광저보가 한쪽눈에만 접수되고, 시간 가격
Figure pct00002
t가 충분히 작다면, 하나의 디스플레이 광점을 통과하는 2갈래의 광속은 중첩되어 진실한 공간 광점을 형성한다. 상기 실시예와 마찬가지로 도면22에 기재된 시스템도 투영렌즈와 가이드구조 및 조합구조를 도입할 수 있다.
출원자는 종전 특허출원 US 14/825,854중의 평면배열 또는 곡면배열의 복수개의 제한을 받는 투영유닛을 연속 운동시차를 가지는 3D디스플레이를 실현하는데 사용하였다. 그 제한을 받는 투영유닛은 하나의 스크린과 하나의 지향성을 가지는 결상구조(투영렌즈)로 구성된다. 본 출원 문서중에 기재된 투영렌즈를 가지는 광학 시스템은 특허US 14/825,854의 제한을 받는 투영유닛과 흡사하게, 복수개의 이 광학 시스템은 특허US 14/825,854에 기재된 방식에 따라 배열된다. 그중 차광판으로 스크린으로 부터 사출되어 비대응 투영렌즈에 입사되는 광속을 막아줘야 한다. 상기 실시예에 기재된 광학 시스템을 하나의 유닛으로, 도면25는 2개의 상기 유닛을 병렬되게 배열한 것으로서, 그중 하나의 차광판2570을 사용하였다. 이 두개의 유닛은 각기 상기 원리와 프로세스에 따라 이미지 로딩 및 디스플레이를 실현한다. 여기에서, 하나의 유닛은 간단하게 스크린2510(2510'), 하나의 투영렌즈2530(2530') 및 하나의 선택성 구경진열2520(2520')으로 구성된다. 실제상, 상기 실시예에 기재된 광학구조로 대체할 수 있다. 진일보로 3개 또는 그 이상의 이러한 유닛을 같은 방식으로 배열할 경우, 다만 더욱 많은 차광판이 수요될 뿐이다. 부동한 유닛 스크린으로부터 생기는 이미지가 공간에서 중첩될때, 모든 유닛에 있어서, 투영렌즈와 관련 스크린 사이에는 부동하 엇갈림이 수요된다. 이러한 엇갈림은 스크린의 이미지를 일부 중첩되게 하거나, 인접되게 배열하거나, 또는 공간을 완전히 분리되게 설치할 수 있다. 이러한 유닛은 도면 26과 도면27에 표시된 바와 같이 곡선방향을 따라 배열할 수 있다.
이상은 단지 본 발명의 최선의 실시예이지만, 본 발명의 설계구상은 이에 한정되는 것이 아니라, 이 구상을 이용하여 본 발명에 대해 실시한 비 실질적 수정은 모두 본 발명의 보호범위내에 속한다. 예를 들어, 특정된 특성광만 통과하게 하는 배타성은 상기 설명에 기재된 특성에 한정되지 않으며, 모든 직교상태를 가지는 특성은 모두 배타성으로 사용할 수 있다. 그리고 스크린이 이미지 형성을 실현할 수 있는 광학 컴포넌트, 입사광속의 전송방향을 개변시킬 수 있는 광학장치, 복수개의 스크린의 광속을 합병시키는 장치 등은 모두 상기 실시예에 도입할 수 있다. 모든 렌즈, 회절소자 또는 기타 컨트롤 장치는 모두 사용할 수 있다. 따라서 모든 관련 실시예는 모두 아래 특허청구범위의 보호범위에 속한다.

Claims (9)

  1. 모든 구경은 어떤 미리 설정된 특성을 가지는 관선만 통과하게 하는 선택성 구경진열과 광정보를 디스플레이 하는 적어도 하나의 스크린을 포함하고,
    그중, 이 선택성 구경진열은 순차성, 배타성 또는 순차성과 배타성의 복합성에 기준하여 설계되며,
    그중, 이 순차성이란 선택성 구경이 순차적으로 열리고, 적어도 하나의 스크린으로부터 발사되는 광선은 어떤 타이밍에 있어서, 열려진 선택성 구경만 통과함을 말하고, 아울러,
    이 배타성이란 선택성 구경이 관련특성을 가지는 광선만 통과하게 함을 말하며, 아울러,
    순차성과 배타성의 복합성이란 부동한 조의 구경을 순차적으로 열고, 1조의 구경이 열려져 있을 때, 이 조의 구경은 관련특성을 가지는 광선만 총과하게 함을 말하는,
    관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3D디스플레이 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 디스플레이 시스템은 하나 또는 여러개의 아래: 상기 적어도 하나의 스크린의 확대 허상을 투영하는 투영렌즈, 상기 적어도 하나의 스크린의 사출광선을 편향시키는 가이드구조, 각 스크린의 사출광선을 하나의 상기 투영렌즈에로 가이드하는 조합구조, 상기 적어도 하나의 스크린 사출광선의 배타성을 조절하는 변조장치, 및 적어도 하나의 입사광속을 막아주는 차광판 등 컴포넌트들을 포함하고,
    그중, 스크린 사출광속은 직접 선택성 구경진열에 입사되거나, 투영렌즈를 통해 선택성 구경진열에 입사되거나, 가이드 구조에 의해 선택성 구경진열에 가이딩 되거나, 투영렌즈와 가이드 구조의 공동 작용에 의해 선택성 구경진열에 가이딩 된다. 두개 또는 여러개의 스크린이 하나의 투영렌즈에 대응하여 사용될 때, 이 여러개의 스크린으로부터 사출되는 광속은 조합구조에 의해 선택성 구경진열에로 가이딩 되거나, 조합구조와 가이드구조의 공동 작용에 의해 선택성 구경진열에로 가이딩 되거나, 조합구조와 투영렌즈의 공동 작용에 의해 선택성 구경진열에로 가이딩 되거나, 조합구조와 투영렌즈 및 가이드구조의 공동작용에 의해 선택성 구경진열에로 가이딩 된다. 선택성 구경을 거쳐 사출광은 직접 관찰자의 한쪽 눈에로 입사되거나, 가이드구조를 통해 관찰자의 이 눈에로 입사되는
    관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3D디스플레이 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 스크린은 능동식 발광 스크린, 또는 피동식 발광 스크린, 또는 입사 이미지를 반사하는 반사스크린, 또는 입사 이미지를 투사하는 투사스크린, 또는 입사 이미지를 회절하는 회절 스크린으로 구성되는, 관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3D디스플레이 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 능동식 스크린은 OLED스크린, 또는 LED스크린이고, 상기 피동식 스크린은 액정 스크린, 또는 디지털 광처리 스크린으로 구성되는, 관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3D디스플레이 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 투영렌즈는 렌즈로 하거나, 렌즈기능을 가지는 광학소자로 하거나, 렌즈기능을 가지는 광학 컴포넌트로 할 수 있다. 상기 투영렌즈는 상기 적어도 하나의 스크린이 순차적으로 여러 면에 투사되도록 초점 거리 조절이 가능한 렌즈로 할 수 있는, 관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3D디스플레이 시스템.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 투영렌즈, 가이드구조, 조합구조중의 2가지 또는 세가지 기능을 하나의 광학구조에 합병시켜, 회절기능, 굴절기능, 반사기능중의 적어도 하나의 기능을 가지는 다면 광학장치를 포함하는, 관찰자 입사동 분할 다중에 의한 3D디스플레이 시스템.
  7. (i) 적어도 하나의 스크린을 정수개의 서브스크린으로 분할하고, 아울러,
    (ii) 어느 타이밍에 있어서, 하나의 선택성 구경만 열려지고, 기타 선택성 구경은 닫겨지며, 아울러,
    (iii) 각 서브스크린은 각기 대응되는 시점에 대해 투시도를 동기 리프레시 디스플레이 하며, 서브스크린에 대응하는 시점은 이 서브스크린의 변두리상의 점과 열려진 선택성 구경의 변두리상의 점의 연결선에 의해 둘러 싸이는 애어리어(변두리선을 포함)상의 점이며, 아울러,
    (iv) 각 타이밍에 있어서, 순차적으로 각 선택성 구경을 열고, 적어도 하나의 스크린이 관련 정보를 동기 리프레시 디스플레이 하는,
    내용을 포함하는 순차성을 가지는 선택성 구경진열을 통해 두개 또는 여러개의 투시도를 투사하는 3D디스플레이 방법.
  8. (i) 적어도 하나의 스크린의 화소를 각기 부동한 화소조로 나눠, 각 화소조의 모든 화소의 사출이 미리설정 특성을 가지는 광속으로 하며, 이 미리설정 특성은 이 광속이 관련 배타성을 가지는 선택성 구경만 통과할 수 있게 하며, 아울러,
    (ii) 적어도 하나의 스크린을 정수개의 서브스크린으로 나누고, 아울러,
    (iii) 각 서브스크린상의 각 화소조의 화소는 대응하는 시점에 대한 투시도를 각기 리프레시 디스플레이 하며, 이 대응하는 시점은 이 서브스크린의 변두리상의 점과 이 화소조에 대응하는 선택성 구경의 변두리상의 점의 연결선에 의해 둘러 싸이는 애어리어(변두리선을 포함)상의 점이라는,
    내용을 포함하는 배타성을 가지는 선택성 구경진열을 통해 두개 또는 여러개의 투시도를 투사하는 3D디스플레이 방법.
  9. (i) 선택성 구경을 각기 부동한 조로 나눠, 각조내의 선택성 구경은 각기 부동한 배타성을 가지며,
    (ii) 적어도 하나의 스크린의 화소를 각기 부동한 화소조로 나누고, 각 화소조에 포함되는 화소 사출은 미리설정 특성 광속을 가지며, 이 미리설정 특성은 이광속이 각 선택성 구경조중 하나의 선택성 구경에만 통과 되게 하며,
    (iii) 적어도 하나의 스크린을 정수개의 서브스크린으로 나누고,
    (iv) 하나의 타이밍에 있어서, 한조의 선택성 구경조를 열고, 기타 선택성 구경조는 닫겨지며,
    (v) 동시에, 각 서브스크린상의 각 화소조의 화소는 대응하는 시점의 투시도를 각기 리프레시 디스플레이 하며, 이 대응하는 시점은 이 서브스크린의 변두리상의 점과 이 화소조에 대응하는 선택성 구경의 변두리상의 점의 연결선에 의해 둘러 싸이는 애어리어상의 점이며,
    (vi) 각기 부동한 타이밍에 있어서, 부동한 선택성 구경조를 순차적으로 열고, 각 화소조는 관련 정보를 동시에 리프레시 디스플레이 하는,
    내용을 포함하는 복합성을 가지는 선택성 구경진열을 통해 두개 또는 여러개의 투시도를 투사하는 3D디스플레이 방법.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109445117B (zh) * 2018-11-20 2024-03-19 成都工业学院 一种二维集成成像3d显示装置
CN112114437B (zh) * 2019-06-03 2022-06-07 驻景(广州)科技有限公司 一种实现大视区小视点间距的三维显示方法
CN112305776B (zh) * 2019-07-26 2022-06-07 驻景(广州)科技有限公司 基于光波导耦出光出瞳分割-组合控制的光场显示系统
CN112433386B (zh) * 2019-08-09 2022-09-16 中山大学 一种用于光场显示的紧凑光学结构
CN112925110B (zh) * 2019-12-06 2022-09-27 驻景(广州)科技有限公司 基于光出射受限像素块-孔径对的三维显示模组
CN113126315B (zh) 2020-01-16 2023-03-31 驻景(广州)科技有限公司 光波导矢向背光的三维显示模组
CN113311581A (zh) * 2020-02-26 2021-08-27 中山大学 孔径时序选通复用的光波导显示模组
CN113359312B (zh) * 2020-03-06 2023-09-15 驻景(广州)科技有限公司 基于多光源的光波导显示模组
CN113495366B (zh) * 2020-04-03 2022-05-17 驻景(广州)科技有限公司 基于子像素出射光空间叠加的三维显示方法
CN113835235B (zh) * 2020-06-24 2023-12-15 中山大学 面对多用户的基于入瞳分割复用的三维显示系统
JP2022084180A (ja) * 2020-11-26 2022-06-07 ソニーグループ株式会社 画像表示装置及び表示装置
CN114545625A (zh) * 2020-11-26 2022-05-27 驻景(广州)科技有限公司 一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组
US11330249B1 (en) * 2020-12-01 2022-05-10 Sun Yat-Sen University Three-dimensional display method for large field of view and small viewing-zone interval
CN112882248B (zh) * 2021-01-15 2022-05-17 驻景(广州)科技有限公司 一种光束发散角偏转孔径二次约束的显示模组

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3459721B2 (ja) * 1995-05-22 2003-10-27 キヤノン株式会社 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
JPH0915532A (ja) * 1995-06-29 1997-01-17 Canon Inc 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
JP3556389B2 (ja) * 1996-05-01 2004-08-18 日本電信電話株式会社 ヘッドマウントディスプレイ装置
DE69733004D1 (de) * 1996-01-22 2005-05-19 3Ality Inc Stereoskopische betrachtungs- und projektionssysteme
JP3403048B2 (ja) * 1997-12-10 2003-05-06 キヤノン株式会社 3次元像再生装置及び3次元被写体情報入力装置
JPH11194299A (ja) * 1997-12-27 1999-07-21 Mr System Kenkyusho:Kk 表示装置
US7068434B2 (en) * 2000-02-22 2006-06-27 3M Innovative Properties Company Sheeting with composite image that floats
US7072096B2 (en) * 2001-12-14 2006-07-04 Digital Optics International, Corporation Uniform illumination system
US7492513B2 (en) * 2002-01-23 2009-02-17 Sergey Fridman Autostereoscopic display and method
JP2006041795A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Canon Inc 画像表示装置
GB2422737A (en) * 2005-01-26 2006-08-02 Sharp Kk Multiple-view display and display controller
US20090309887A1 (en) * 2006-04-19 2009-12-17 Setred As Bandwidth improvement for 3d display
GB0709134D0 (en) * 2007-05-11 2007-06-20 Surman Philip Multi-user autostereoscopic Display
CN201138395Y (zh) * 2007-05-11 2008-10-22 安徽华东光电技术研究所 一种自动立体显示器
US7715103B2 (en) * 2007-09-10 2010-05-11 Microvision, Inc. Buried numerical aperture expander having transparent properties
JP5320574B2 (ja) * 2007-12-20 2013-10-23 リアルディー インコーポレイテッド 画素内照明システムおよび方法
US20100113100A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-06 Motorola, Inc. Electronic device having a clamshell configuration
JP2011075802A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Konica Minolta Holdings Inc 立体表示装置
JP5617624B2 (ja) * 2010-12-28 2014-11-05 ソニー株式会社 立体画像表示装置
JP5935238B2 (ja) * 2011-04-20 2016-06-15 Nltテクノロジー株式会社 画像表示装置並びにこれを備える端末装置
WO2012156816A1 (en) * 2011-05-17 2012-11-22 Setred As Autostereoscopic display system
US20130077154A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Milan Momcilo Popovich Autostereoscopic display
JP2015505972A (ja) * 2011-11-09 2015-02-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 表示装置及び方法
KR20130060041A (ko) * 2011-11-29 2013-06-07 삼성전자주식회사 입체영상표시장치 및 방법, 입체영상수신장치 및 방법
CN102621796B (zh) * 2012-03-23 2015-07-08 浙江大学 一种自适应孔阑的三维显示装置及方法
CN103676448B (zh) * 2012-09-11 2016-05-25 台达电子工业股份有限公司 时间多工自动立体显示系统及方法
EP2802148A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-12 ETH Zurich Display device for time-sequential multi-view content
CN103472589B (zh) * 2013-09-29 2016-07-20 中山大学 可便携的三维图像显示系统和方法
JP6207355B2 (ja) * 2013-11-18 2017-10-04 株式会社ジャパンディスプレイ 3次元表示装置
CN104503093B (zh) 2014-12-08 2017-01-11 中山大学 一种用于生成空间渐变过渡视图的光线互补拼接技术及基于该技术的三维显示系统
CN105404010B (zh) * 2015-12-10 2018-06-26 中山大学 允许时间复用的光栅式三维显示系统和方法
CN105759557B (zh) * 2016-04-07 2019-02-05 中山大学 一种多视点三维显示系统和方法
CN105807438B (zh) * 2016-04-25 2018-11-20 中山大学 一种增加视点呈现数目的时分复用模组和方法
CN105866963B (zh) * 2016-05-10 2019-07-16 中山大学 一种增加视点呈现数目的空间复用模组和方法

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