[发明专利]一种光场显示装置

权利要求书

1.一种光场显示装置，其特征在于，包括：显示屏和设置在所述显示屏出光侧的透镜单元；

其中，所述透镜单元包括阵列排布的多个透镜；所述显示屏设置在多个所述透镜的焦面上；

所述显示屏包括对盒的第一基板和第二基板；所述第一基板为出光侧基板，所述第二基板包括阵列排布的多个像素岛，所述像素岛包括至少一个子像素；多个所述像素岛与多个所述透镜对应；

所述像素岛的所述子像素发出的光线经对应的所述透镜传播到人眼形成的视图区域小于等于半瞳孔区域，且所述像素岛中不同所述子像素发出的不同视点的光线经所述透镜射入不同的视锥细胞；

所述透镜为球面透镜，且多个所述透镜紧密设置；

所述透镜的口径D满足：

其中，L为实际观看距离，N为视点数，且N≥2，ε为人眼极限分辨角；

第一观看距离L_F满足：

所述透镜的焦距f满足：

所述透镜的放置高度t满足：

t＝nf；

其中，a为所述显示屏的长边值，e为人眼的瞳距，p为所述显示屏的像素间距，Φ为人眼的瞳孔直径，ω为所述透镜的视场角，s为预设可移动距离，n为所述透镜的折射率。

2.根据权利要求1所述的光场显示装置，其特征在于，令N＝2，所述透镜口径的最小值

3.根据权利要求1所述的光场显示装置，其特征在于，所述光场显示装置的可视空间形状为圆台；

所述圆台包括相对的顶圆和底圆，所述底圆比所述顶圆靠近所述显示屏；

所述底圆的直径为人眼的瞳距、且小于所述顶圆的直径d；

所述顶圆的直径d满足：

其中，D为所述透镜的口径，Φ为人眼的瞳孔直径，p为所述显示屏的像素间距。

4.根据权利要求1所述的光场显示装置，其特征在于，所述光场显示装置的可视空间形状为拼接的第一圆台和第二圆台，所述第一圆台比所述第二圆台靠近所述显示屏；

所述第一圆台包括相对的底圆和拼接圆，所述第二圆台包括相对的所述拼接圆和顶圆；

所述底圆的直径为人眼的瞳距e、且分别小于所述顶圆的直径d和所述拼接圆的直径d2；

所述顶圆的直径d满足：

所述拼接圆的直径d2满足：

所述第一圆台的高度h1满足：

所述第二圆台的高度h2满足：

h2＝s-h1；

其中，D为所述透镜的口径，Φ为人眼的瞳孔直径，p为所述显示屏的像素间距，f为所述透镜的焦距，ω为所述透镜的视场角，a为所述显示屏的长边值，s为预设可移动距离。

5.根据权利要求1所述的光场显示装置，其特征在于，

第二观看距离L_M满足：

其中，a为所述显示屏的长边值，e为人眼的瞳距，D为所述透镜的口径，f为所述透镜的焦距，ω为所述透镜的视场角。

6.根据权利要求1所述的光场显示装置，其特征在于，

第三观看距离L_N满足：

其中，D为所述透镜的口径，e为人眼的瞳距，f为所述透镜的焦距，Lmin为最小安全距离。

7.根据权利要求1所述的光场显示装置，其特征在于，所述光场显示装置的光场成像系统分辨率PPD满足：

其中，D为所述透镜的口径，L为实际观看距离。

8.根据权利要求1-7任一项所述的光场显示装置，其特征在于，各所述透镜的焦距相同。

9.根据权利要求1-7任一项所述的光场显示装置，其特征在于，各所述透镜的焦距沿第一方向递增，所述第一方向为从所述透镜单元的中心位置到边缘位置的方向。