[发明专利]一种光场3D显示装置及其驱动方法

说明书

本发明实施例公开了一种光场3D显示装置及其驱动方法，其中包括张量显示面板、人眼追踪器以及计算机设备；张量显示面板包括密集显示器件和多光轴和焦点光学组件；计算机设备用于在每个密集显示器件中确定至少一个子像素并驱动显示，以通过多光轴和焦点光学组件成像在至少两个成像焦面中的目标成像焦面上，使至少两个成像焦面上的至少两个有效显示像素在人眼的视线方向上重合；还用于调节至少两个有效显示像素的显示亮度，以使人眼通过视觉融合效应，将至少两个有效显示像素融合为目标像素。本发明实施例解决了现有3D显示装置景深较小的问题，可以保证3D图像景深的自由调控，实现高分辨率、高景深并且更接近真实物理场景的光场3D显示。

技术领域

本发明实施例涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种光场3D显示装置及其驱动方法。

背景技术

裸眼式3D技术可以使用户摆脱3D眼镜的束缚，肉眼直接观察到3D图像。目前，随着显示技术的发展，裸眼3D显示技术越来越成熟。

现有的裸眼3D显示技术主要有柱镜光栅、全息等方式实现，而且一般存在分辨率较低，视角较小，亮度不够等问题。而且，目前的裸眼3D显示主要是在左右眼中分别形成单一像面，其所形成的光场景深有限，所实现的3D效果不够接近真实光场。

发明内容

本发明提供一种光场3D显示装置及其驱动方法，以保证3D光场显示中的图像景深可调控，从而适应调节3D图像中物体的成像位置，改善3D显示效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种光场3D显示装置，包括张量显示面板、人眼追踪器以及分别与所述张量显示面板和所述人眼追踪器电连接的计算机设备；

所述张量显示面板包括多个张量像素，所述张量像素包括密集显示器件和位于所述密集显示器件出光侧的多光轴和焦点光学组件，所述密集显示器件包括多个子像素；

所述多光轴和焦点光学组件包括至少两个成像光轴和至少两个成像焦面，所述成像焦面与所述成像光轴一一对应；所述密集显示器件可经所述多光轴和焦点光学组件分别在所述至少两个成像焦面上成像；

所述人眼追踪器用于追踪人眼的位置；所述计算机设备用于根据人眼的位置，在每个所述密集显示器件中确定至少一个子像素并驱动显示，以通过所述多光轴和焦点光学组件成像在至少两个成像焦面中的目标成像焦面上，形成有效显示像素；分别位于至少两个成像焦面上的至少两个有效显示像素在人眼的视线方向上重合；

所述计算机设备还用于调节所述至少两个有效显示像素的显示亮度，以使人眼通过视觉融合效应，将所述至少两个有效显示像素融合为目标像素，所述目标像素位于目标的成像面上。

可选地，每个所述密集显示器件中确定的所述至少一个子像素，通过所述多光轴和焦点光学组件，还成像在除所述目标成像焦面外的其他成像焦面上，形成无效显示像素；在同一成像焦面上的所述无效显示像素和所述有效显示像素不重叠；

令至少两个成像焦面上的至少两个有效显示像素在人眼的视线方向上重合时对应的视线为有效视线，所述无效显示像素位于所述有效视线之外。

可选地，所述多光轴和焦点光学组件包括超构透镜或多焦点透镜。

可选地，所述多光轴和焦点光学组件为超构透镜，所述超构透镜包括阵列排布的多个亚波长微结构；

所述超构透镜包括至少两个亚波长微结构区，所述至少两个亚波长微结构区与所述至少两个成像焦面一一对应，所述密集显示器件经所述亚波长微结构区所成的像，位于对应的所述成像焦面上。

可选地，每个所述亚波长微结构区均包括多个子微结构区；属于同一所述亚波长微结构区的所述多个子微结构区，均匀分布在所述超构透镜上。