[发明专利]一种光场显示装置

说明书

本发明提供了一种光场显示装置，涉及显示技术领域，该光场显示装置可以解决因单眼聚焦深度与双眼汇聚深度不一致引起的视觉疲劳，避免用户产生眩晕感。一种光场显示装置包括：显示屏和设置在显示屏出光侧的透镜单元；其中，透镜单元包括阵列排布的多个透镜；显示屏设置在多个透镜的焦面上；显示屏包括对盒的第一基板和第二基板；第一基板为出光侧基板，第二基板包括阵列排布的多个像素岛，像素岛包括至少一个子像素；多个像素岛与多个透镜对应；像素岛的子像素发出的光线经对应的透镜传播到人眼形成的视图区域小于等于半瞳孔区域，且像素岛中不同子像素发出的不同视点的光线经透镜射入不同的视锥细胞。本发明适用于光场显示装置的制作。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光场显示装置。

背景技术

人眼在观察现实世界的时候，依靠双目视差产生立体视觉。依据该原理，科研人员研究出基于视差的3D显示装置，例如：VR(Virtual Reality，虚拟现实)显示装置。参考图1所示，用户在观看基于视差的3D显示装置时，单眼聚焦在显示屏上，而用户实际看到的立体图像位于不同深度的平面上；即单眼聚焦深度与双眼汇聚深度不一致，这会造成视觉疲劳，进而使用户产生眩晕等不良体验。

发明内容

本发明的实施例提供一种光场显示装置，该光场显示装置可以解决因单眼聚焦深度与双眼汇聚深度不一致引起的视觉疲劳，避免用户产生眩晕感。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供了一种光场显示装置，该装置包括：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。

可选的，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。

可选的，令N＝2，所述透镜口径的最小值

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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；