[发明专利]一种时空混合复用的三维显示系统及方法

权利要求书

1.一种时空混合复用的三维显示系统，其特征在于，包括：

显示单元阵列，该显示单元阵列的各显示单元由面排列像素组成，用于显示光学信息；

导向器件，该导向器件置于与显示单元阵列相对应的位置，用于成像各显示单元，并引导各显示单元的像在投影区或投影空间重叠或相交，命名该重叠或相交的像为对应显示单元的主像；

通光孔径阵列，该通光孔径阵列沿显示单元阵列出射光束传输方向置于导向器件前，由可时序开关的至少两组的通光孔径子阵列组成，该通光孔径阵列的各通光孔径分别对应一个空间参考点，该通光孔径用于选通或截止过其对应空间参考点的、等效源自于显示单元主像的光线，其中，各通光孔径对应参考点被选取为使得过同一通光孔径子阵列各通光孔径对应参考点的、等效源自于显示单元主像的光线来自于显示单元阵列的不同像素；

控制单元，该控制单元与显示单元阵列以及通光孔径阵列连接，用于控制所述各组通光孔径子阵列的时序开关，并在一组通光孔径子阵列的部分或全部通光孔径打开时，控制所述显示单元阵列的部分或全部像素同步加载对应光信息；

其中，所述导向器件包括小透镜阵列和大尺寸凹透镜，或者所述导向器件包括小透镜阵列和大尺寸凸透镜，其中小透镜阵列各小透镜和所述显示单元阵列各显示单元一一对应，各显示单元处于对应小透镜的焦平面上，其中所述大尺寸凹透镜孔径或者所述大尺寸凸透镜孔径覆盖小透镜阵列中的至少部分小透镜。

2.根据权利要求1所述的时空混合复用的三维显示系统，其特征在于，还包括导向器件选通单元，该导向器件选通单元包括可时序开关的P组光阑，相间排列的各组光阑可时序打开，各光阑分别对应不同的所述显示单元，并且只在打开时允许对应显示单元主像等效出射的光信息通过；或该导向器件选通单元由P组具有排它性功能的光阑组成，各组光阑相间排列，各光阑分别对应不同的上述显示单元，允许对应显示单元主像等效出射的光信息通过，但不允许其它组光阑对应显示单元出射光信息通过，其中P≧2。

3.根据权利要求1所述的时空混合复用的三维显示系统，其特征在于，还包括挡光板阵列，该挡光板阵列置于所述显示单元阵列和所述导向器件之间，用于约束各显示单元出射光束分别经对应孔径出射；和/或

追踪单元，该追踪单元用于追踪和确定观察者双目的空间位置；和/或

调节单元，该调节单元用于调节所述显示单元阵列中各显示单元和所述导向器件间的相对位置，或用于改变所述导向器件的光学性质，使所述显示单元阵列各显示单元经所述导向器件所成主像相对所述导向器件发生平移；和/或

散射片，其沿一维方向散射入射光。

4.根据权利要求1所述的时空混合复用的三维显示系统，其特征在于，所述小透镜用等效的光学元件或光学组件代替，和/或所述大尺寸凹透镜用等效的光学元件或光学组件代替；或者所述小透镜阵列用等效的光学元件或光学组件代替，和/或所述大尺寸凸透镜用等效的光学元件或光学组件代替。

5.根据权利要求1-4任一项所述的时空混合复用的三维显示系统，其特征在于，还包括辅助转向装置，该辅助转向装置置于所述显示单元阵列和导向器件之间，用于使各显示单元等效地置于对应小透镜的焦平面上、或平行于对应小透镜放置。

6.根据权利要求1-4任一项所述的时空混合复用的三维显示系统，其特征在于，还包括辅助合成装置，该辅助合成 装置置于所述显示单元阵列和导向器件之间，并在所述显示单元阵列的各显示单元由至少两个分立像素屏组成时，能够对各显示单元的该至少两个分立像素屏的出射光束进行合成，使其都入射所述导向器件。