一种裸眼三维显示装置及方法
    1.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118091974A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410112779.X

    申请日:2024-01-26

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种裸眼三维显示装置及方法,属于自由立体显示领域。所述裸眼三维显示装置包括逐像素指向背光系统、液晶显示模组、光场指向屏。所述逐像素指向背光系统包括准直背光源和逐像素背照明方向调控屏。所述准直背光源包括光源阵列、光阑阵列、第一层菲涅尔透镜阵列、光学平板、第二层菲涅尔透镜阵列,用于实现定向均匀背光。由该准直背光源产生的均匀光场经过逐像素背照明方向调控屏的初步偏转后,进入液晶显示模组加载显示信息,再由光场指向屏汇聚到多个空间预定视点处,构成了该裸眼三维显示装置。本发明根据自由立体显示的基本原理实现多视点三维成像,克服现有技术中的串扰和视场角限制的问题。

    一种基于衍射元件的准直背光源及裸眼三维显示系统

    公开(公告)号:CN114265238A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111597237.9

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于衍射元件的准直背光源及裸眼三维显示系统,属于自由立体显示领域。该三维显示系统包括准直背光源、液晶显示屏、光场指向屏。准直背光源由光源阵列、整形透镜阵列、平面导光板以及分别位于平面导光板上表面和下表面的衍射元件阵列构成;其中衍射元件阵列由多个衍射元件单元阵列而成,上下两组衍射元件阵列实现光束的准直与匀化。由该准直背光源产生的准直光束先经液晶显示屏调制后,再经光场指向屏偏折后汇聚到空间各预定位置处,实现裸眼三维显示视点重构。通过调控每个视点处的显示图像,实现裸眼三维显示。

    用于扩展面光源光束调控的自由曲面透镜设计方法及系统

    公开(公告)号:CN119987023A

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202510469582.6

    申请日:2025-04-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于扩展面光源光束调控的自由曲面透镜设计方法及系统,涉及非成像光学领域。本发明通过将扩展面光源分割为若干可视为点光源的小尺度光源,基于斯涅耳定律和能量守恒,构建蒙日‑安培方程;计算各分割独立小尺度光源在观测平面的能量贡献,根据各小尺度光源的能量贡献计算光照分布;建立面向扩展面光源的自由曲面透镜光束调控模型,进行数值求解,获得满足预定照明需求的自由曲面透镜。本发明能够高效整合和调控扩展光源的光束分布,在提高能量利用率的同时,实现紧凑的系统结构。系统可广泛应用于多种光学应用场景,包括高效照明、光学传感及其他需要紧凑结构与精准光束控制的领域。

    一种准直背光源、多向背光源及三维显示装置

    公开(公告)号:CN114578580B

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202111633763.6

    申请日:2021-12-29

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种准直背光源,所述准直背光源包括光源、自由曲面透镜、两个斜面贴合在一起的直角棱镜、位于两个直角棱镜之间的第一微纳器件、镀有透射率随位置变化的分光膜的导光板和贴合在导光板上的第二微纳器件;其中,直角棱镜的高沿光源方向布置。本发明还公开了一种包括上述准直光源、依次布置在导光板上方的角度偏折器件和LCD的三维显示装置。本发明还公开了一种多向背光源及包括多向背光源的三维显示装置。本发明提供的准直背光源和多向背光源,以及分别基于准直背光源和多向背光源的三维显示装置,为现有自由立体显示装置,从而提供厚度小、更轻便、大面积的定向显示的实现方式。

    一种基于等面积随机网格的自由曲面微透镜阵列扩散片

    公开(公告)号:CN118550019A

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202411019738.2

    申请日:2024-07-29

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于等面积随机网格的自由曲面微透镜阵列扩散片。该扩散片由多个以等面积随机网格为边界的自由曲面微透镜紧密排列而成,每个微透镜之间面型互不相同且随机排布。该扩散片基于等面积随机网格进行设计,保证每个微透镜入射和出射光的能量相同。该等面积随机网格的生成方法是首先生成一个周期性的网格阵列,然后以网格顶点坐标作为变量,通过约束每个网格的面积为恒定值,去求解用顶点坐标作为变量的非线性方程组,利用数值求解方法求出网格顶点坐标的最优解,从而得到等面积随机网格。随后通过基于平行光近似的自由曲面光束强度调控模型求解随机边界的自由曲面透镜面型参数,通过反馈算法和衍射传输得到均匀的强度分布。

    一种车用自由曲面符号投影照明装置

    公开(公告)号:CN115574286B

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202211587405.0

    申请日:2022-12-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种车用自由曲面符号投影照明装置,属于非成像光学技术领域。照明装置由照明光源和自由曲面透镜组构成,其中自由曲面透镜组包含一个用于调控光束强度和波前的光束准直自由曲面透镜和一个自由曲面阵列透镜。由照明光源出射的光线经过光束准直自由曲面透镜的折射后变为能量均匀分布的平行光,后经自由曲面阵列透镜偏折后在目标面上形成预定的符号照明光斑。该车用自由曲面符号投影照明装置结构简单,且其中的自由曲面透镜光滑连续,易于加工;该装置能够投影出高质量的复杂光斑,能量利用率高,投影效果好,实用性强,应用范围广。

    一种用于三维显示的超薄大面积均匀准直背光系统

    公开(公告)号:CN118330939A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410562036.2

    申请日:2024-05-08

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于三维显示的超薄大面积均匀准直背光系统,属于自由立体三维显示领域。该准直背光源包括均匀面板光源、由第一棱镜膜和第二棱镜膜组成的正交棱镜膜、光阑阵列层、以及由第一柱透镜阵列和第二柱透镜阵列组成的正交柱透镜阵列。其中正交棱镜膜和正交柱透镜阵列均为双层结构,两层棱镜膜的棱相互正交;双层柱透镜阵列相互正交排布,柱透镜阵列由柱透镜单元阵列而成,上下两层柱透镜阵列协同工作实现光束的准直与匀化;对向棱镜膜的棱与柱透镜排布方向成一定夹角,起到进一步匀化光斑的作用。

    一种基于衍射元件的准直背光源及裸眼三维显示系统

    公开(公告)号:CN114265238B

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202111597237.9

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于衍射元件的准直背光源及裸眼三维显示系统,属于自由立体显示领域。该三维显示系统包括准直背光源、液晶显示屏、光场指向屏。准直背光源由光源阵列、整形透镜阵列、平面导光板以及分别位于平面导光板上表面和下表面的衍射元件阵列构成;其中衍射元件阵列由多个衍射元件单元阵列而成,上下两组衍射元件阵列实现光束的准直与匀化。由该准直背光源产生的准直光束先经液晶显示屏调制后,再经光场指向屏偏折后汇聚到空间各预定位置处,实现裸眼三维显示视点重构。通过调控每个视点处的显示图像,实现裸眼三维显示。

    一种用于裸眼三维显示的波导型高均匀度定向背光系统

    公开(公告)号:CN114815298A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210463262.6

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于裸眼三维显示的波导型定向背光系统,属于自由立体显示领域。该系统包括光源阵列、耦合组件、光波导、反射型微结构阵列和透镜阵列。光源阵列的出射光经耦合组件初步整形后,以设定的入射角耦合到光波导中,并进行全内反射传输。光束传递至光波导下表面的反射型微结构后实现整形和匀化,反射光将不满足全内反射条件从而透射出光波导,再经透镜阵列进一步的准直和偏折实现定向背光。本发明提供的波导型定向背光源是一种轻薄,均匀度高,准直性好的大尺寸器件,可应用于裸眼三维显示装置。

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