[发明专利]一种三维光场显示系统

权利要求书

1.一种三维光场显示系统，其特征在于，所述系统包括：

显示器、透镜阵列、全息功能屏；

所述显示器用于显示预设的视差子图阵列；

所述透镜阵列用于将所述预设的视差子图阵列投射到所述全息功能屏；

所述全息功能屏用于提供具有全视差立体效果的光场；

其中，所述透镜阵列中的透镜为具有偏心光瞳的透镜，所述透镜阵列满足如下条件：

所述预设的视差子图阵列中位于第i行第j列的视差子图的中心相对于所述透镜阵列中相应位置的透镜L_ij的通光圆孔的张角为U，i为不大于视差子图阵列行数的正整数，j为不大于视差子图阵列列数的正整数。

2.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述显示器为液晶显示器LCD，所述透镜阵列中的透镜为菲涅尔透镜。

3.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述透镜阵列中的透镜个数由所述预设的视差子图阵列中的视差子图个数确定。

4.根据权利要求3所述的显示系统，其特征在于，所述预设的视差子图阵列中的视差子图个数为N×N，所述N为正整数，所述透镜阵列中的透镜个数也为N×N。

5.根据权利要求3所述的显示系统，其特征在于，所述透镜阵列中的透镜为不透光的方形结构，所述方形结构的中心开有一通光圆孔。

6.根据权利要求5所述的显示系统，所述张角满足：

U=arctanD2D1;]]>

其中，D为所述通光圆孔的孔径，D₁为所述显示器与所述透镜阵列的间距。

7.根据权利要求6所述的显示系统，其特征在于，所述具有偏心光瞳的透镜的通光圆孔通过在预设透镜上截取圆形区域得到，所述圆形区域的中心满足：

x1=D1D1+D2X;]]>

y1=D1D1+D2Y;]]>

其中，x₁为圆形区域的中心与所述预设透镜的中心的水平距离，y₁为圆形区域的中心与所述预设的透镜的中心的竖直距离，D₂为所述透镜阵列与所述全息功能屏的距离，X为视差子图的中心与全息功能屏中心的水平距离，Y为视差子图的中心与全息功能屏中心的竖直距离，所述视差子图为预设的视差子图阵列中与所述具有偏心光瞳的透镜位置相对应的视差子图。

8.根据权利要求7所述的显示系统，其特征在于，所述透镜阵列中的透镜制作在曲率为C_s的球面基底上，并且透镜的相位函数满足：

其中，G为非球面系数，φ为透镜的光焦度，λ为光波的波长；所述C_s与G的值通过下述方式确定：

根据预设的像差平衡规则，调节C_s与G，使得弥散斑半径最小，其中所述弥散斑半径由所述具有偏心光瞳的透镜的偏心像差确定。