[发明专利]一种三维光场显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种基于球面基底偏心光瞳菲涅尔透镜阵列的三维光场显示系统。

背景技术

传统的基于狭缝光栅和柱透镜光栅的显示方式由于视点的限制无法提供一个连续平滑的视差，而基于高密度视点的显示方式也只能在一个较小的观看角范围内提供连续平滑的视差。

多投影光场显示方式的提出解决了上述问题，它是一种基于像素的能够重构目标物体光场的显示方式，这种显示方法可以在一个较大的观看角范围内提供连续平滑的视差。然而，这种显示方式需要的设备比较复杂且又占用较大的空间。

基于液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)的光场显示方式的提出解决了上述问题，这种显示方式中，LCD上显示的每一个视差子图及其相应的成像透镜组成了一个类似于投影仪的单元，通过缩小成像透镜的通光孔径来减小因为成像透镜的像差带来的成像模糊的问题。

现有的基于LCD的光场显示方式存在的问题如下：由于成像透镜的通光孔径(即通光圆孔的孔径)减小，如图1所示，对于LCD边缘部分的视差子图(如1中最左侧的视差子图)，该视差子图的中心与其相应的成像透镜中心有一偏移距离d₁，成像透镜的通光孔径为D，D满足：S＝N×D，N为视差子图阵列的行数，S为视差子图阵列中同行相邻视差子图的间距，图1中D₁为LCD与透镜阵列的间距，最左侧的视差子图的中心相对于透镜阵列中最左侧的透镜的通光圆孔的张角为U₂，中间的视差子图的中心相对于透镜阵列中间的透镜的通光圆孔的张角为U₁，U₁与U₂满足下式：

U1=arctanD2D1,U2=12[arctan(d1+D2D1)-arctan(d1-D2D1)].]]>

像面中心(即全息功能屏中心)的照度满足：