[发明专利]光场显示装置

说明书

本发明涉及一种光场显示装置，包括显示面板，具有阵列排布的多个子像素，用于发出具有不同图像信息的多种光线；第一光学元件，位于所述显示面板的出光侧，用于使得所述显示面板发出的多种光线形成可以单眼聚焦的多个虚拟视点；第二光学元件，设置于所述第一光学元件远离所述显示面板的一侧，用于对从所述第一光学元件出射的光线进行调制，形成进入人眼的多个视点，以提高所述视点的分辨率。

技术领域

本发明涉及显示产品制作技术领域，尤其涉及一种光场显示装置。

背景技术

当前近眼显示中，3D物体是通过向用户的左右眼分别显示不同的图像而形成立体视觉，而基于人眼立体视觉形成的3D显示会导致辐辏冲突问题，辐辏冲突会导致视觉疲劳和眩晕问题，如何解决辐辏冲突问题成为亟待解决的问题。通过单眼光场显示可以解决这一问题，但是分辨率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光场显示装置，解决如何在解决辐辏冲突问题的同时提高分辨率的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种光场显示装置，其特征在于，包括

显示面板，具有阵列排布的多个子像素，用于发出具有不同图像信息的多种光线；

第一光学元件，位于所述显示面板的出光侧，用于使得所述显示面板发出的多种光线形成可以单眼聚焦的多个虚拟视点；

第二光学元件，设置于所述第一光学元件远离所述显示面板的一侧，用于对从所述第一光学元件出射的光线进行调制，形成进入人眼的多个视点，以提高所述视点的分辨率。

可选的，所述第二光学元件为透镜，所述透镜的焦距F由以下公式获得：其中，FOV为视场角，PanelSize为与视场角的方向相平行的方向上的所述显示面板的长度。

可选的，所述透镜可以为球面透镜、非球面透镜、折叠光路透镜或菲涅尔透镜。

可选的，所述第一光学元件包括微透镜阵列。

可选的，所述第一光学元件包括在所述显示面板的出光方向上相叠置的第一柱透镜单元和第二柱透镜单元，所述第一柱透镜单元包括沿第一方向排布的多个柱透镜，所述第二柱透镜单元包括沿第二方向排布的多个柱透镜，所述第一方向和所述第二方向之间具有夹角。

可选的，所述第一光学元件包括微透镜阵列时，所述微透镜阵列中的微透镜的视场角θ满足如下公式：

所述第一光学元件包括在所述显示面板的出光方向上相叠置的第一柱透镜单元和第二柱透镜单元，所述第一柱透镜单元包括沿第一方向排布的多个柱透镜，所述第二柱透镜单元包括沿第二方向排布的多个柱透镜时，所述柱透镜的视场角θ满足如下公式：

可选的，所述微透镜的口径D＝n*p，其中n为视点数量，p为子像素的间距。

可选的，所述微透镜的焦距f依据以下公式确定：其中，θ为所述微透镜或所述柱透镜的视场角，D为所述微透镜的口径；

所述显示面板与所述微透镜或柱透镜之间的间距为所述微透镜或所述柱透镜的焦距。

可选的，所述第一柱透镜单元或所述第二柱透镜单元和所述透镜之间的距离a，满足以下公式：其中，F为所述透镜的焦距，b为所述第一柱透镜单元或所述第二柱透镜单元对应的景深，b值位于500-1500mm之间。

可选的，单个所述视点的直径小于相邻两个所述视点之间的间距。

本发明的有益效果是：通过所述第一光学元件的设置可以时间单眼聚焦一解决辐辏冲突问题，所述第一光学元件和所述第二光学元件可以提高进入人员的视点的分辨率。

附图说明

图1表示发生辐辏冲突的示意图；