光场显示系统技术方案

本申请提供了一种光场显示系统。该光场显示系统包括：成像单元，包括显示设备与设置在显示设备的出光侧的成像设备，显示设备用于显示图像，成像设备用于将显示设备显示的图像转化为缩小的实像；微透镜阵列，设置在成像单元的出光侧，微透镜阵列用于把成像单元输出的图像转化为立体图像。该光场显示系统中包括成像设备，通过成像设备将显示设备的显示图像变为较小的实像，进而使得微透镜阵列中的各个微透镜对应的像素的数量增加，从而使得最终得到的图像的分辨率提高。

Optical field display system

This application provides a light field display system. The optical field display system includes an imaging unit including an imaging device and an imaging device set on the light out side of the display device. The display device is used to display the image, and the imaging device is used to transform the image displayed by the display device into a reduced real image; the microlens array is set at the light out side of the image unit, and the microlens array is used. The image output from the imaging unit is transformed into a stereoscopic image. The optical field display system includes an imaging device, which changes the display image of the display device to a smaller real image by the imaging device, and then increases the number of pixels corresponding to the microlenses in the microlens array, thereby improving the resolution of the final image.

【技术实现步骤摘要】
光场显示系统
本申请涉及光场显示技术，具体而言，涉及一种光场显示系统。
技术介绍
光场显示是一种真3D显示技术，其特点是通过恢复真实场景的光场，让人眼产生与真实场景比较一致的视觉效果，相对于目前常见的裸眼3D技术如柱镜或视差障壁技术来说，光场显示可以明显改善观看的舒适度，是一种很有发展前景的技术。如图1所示，微透镜阵列的光场显示技术是把微透镜阵列2'(简称MLA，包括多个微透镜)置于显示面板1'前适当的位置，每个微透镜底部会覆盖一定数量的像素，显示面板1'上发出的光经过微透镜在空间中叠加，再现出原物体的光场，即可看到三维图像。由于每个微透镜下覆盖着像素的数量有限，因此，微透镜阵列光场显示技术的分辨率较低，如图2所示，其中，显示面板的显示图像为原始图像01'，最后经过微透镜阵列得到的图像为成像图像02'，这个会显著增大画面的颗粒感，从而影响到用户的体验。解决上述分辨率过低的一个方法是增加面板的像素密度，但是目前的面板密度已发展到瓶颈，要想进一步提升有很大困难。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种光场显示系统，以解决现有技术中微透镜阵列的光场显示系统的分辨率较低的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种光场显示系统，该光场显示系统包括：成像单元，包括显示设备与设置在上述显示设备的出光侧的成像设备，上述显示设备用于显示图像，上述成像设备用于将上述显示设备显示的图像转化为缩小的实像；微透镜阵列，设置在上述成像单元的出光侧，上述微透镜阵列用于把上述成像单元输出的图像转化为立体图像。进一步地，上述成像单元还包括：反射装置，设置在上述显示设备的出光侧。进一步地，上述反射装置包括至少一个反射设备。进一步地，上述成像单元为多个。进一步地，上述光场显示系统包括至少两个上述成像单元，各上述成像单元中包括一个上述显示设备与一个上述成像设备，各上述成像单元投射到上述微透镜阵列上的光所在的区域为光区域，不同的上述成像单元对应的上述光区域的位置至少部分不同。进一步地，各上述成像单元还包括两个上述反射设备，分别为第一反射设备与第二反射设备，在各上述成像单元中，上述成像设备设置在上述显示设备的出光侧，上述第一反射设备设置在上述成像设备的出光侧，上述第二反射设备设置在上述第一反射设备的出光侧，且两个上述光区域无间隙衔接。进一步地，上述光场显示系统包括多个成像单元，多个上述成像单元中，部分为第一成像单元，部分为第二成像单元，上述第二成像单元还包括两个上述反射设备，分别为第一反射设备与第二反射设备，在上述第二成像单元中，上述第一反射设备设置在上述成像设备的出光侧，上述第二反射设备设置在上述第一反射设备的出光侧，且任意两个上述光区域部分重合。进一步地，上述第二反射设备位于上述第一成像单元与上述微透镜阵列之间，上述第二反射设备为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，其中，上述可切换透射/反射设备为可在透射状态与反射状态切换的反射设备，上述半透射半反射设备为一部分结构处于透射状态且另一部分结构处于反射状态的反射设备。进一步地，至少一个上述成像单元中包括多个上述显示设备，多个上述显示设备显示的多个图像由源图像中的不同的显示像素组成，且多个上述图像中对应的上述显示像素投射到上述微透镜阵列上的光区域部分重叠。进一步地，在至少一个上述成像单元中，多个上述显示设备的出光面平行设置且面积相等，各上述显示设备为透明的显示设备，与上述出光面平行的平面为第一平面，且多个上述显示设备的出光面在上述第一平面上的投影部分重合。进一步地，任意相邻的两个上述显示设备的中心在上述第一平面上的投影的连线为矩形的对角线，各上述矩形的对角线在同一条直线上。进一步地，至少一个上述成像单元中包括三个上述显示设备、一个上述成像设备与四个上述反射设备，三个上述显示设备分别为第一显示设备、第二显示设备与第三显示设备，且上述第一显示设备的显示面与上述第三显示设备的显示面平行，上述第二显示设备的显示面与上述第一显示设备的显示面垂直，四个上述反射设备分别为第一反射设备、第二反射设备、第三反射设备与第四反射设备，且上述第一反射设备与上述第二反射设备设置在上述第二显示设备与上述成像设备之间，且上述第一反射设备与上述第二反射设备相交且垂直，上述第一反射设备用于将上述第一显示设备显示的图像对应的光反射到上述成像设备上，上述第二反射设备用于将上述第三显示设备显示的图像对应的光反射到上述成像设备上，上述第一反射设备与上述第二反射设备为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，上述第三反射设备设置在上述成像设备的出光侧，上述第四反射设备设置在上述第三反射设备的出光侧。进一步地，上述光场显示系统还包括：时序控制设备，与上述成像单元电连接，用于至少控制各上述成像单元中的上述显示设备的工作。进一步地，上述光场显示系统还包括：移位设备，上述显示设备和/或上述成像设备设置在上述移位设备上，上述移位设备在不同时刻将上述显示设备和/或上述成像设备移动至不同的位置；时序控制设备，与各上述移位设备电连接，用于至少控制上述移位设备的工作。进一步地，上述成像设备包括凸透镜、菲涅尔透镜、渐变折射率透镜和/或光栅透镜。应用本申请的技术方案，光场显示系统中包括成像设备，通过成像设备将显示设备的显示图像变为较小的实像，进而使得微透镜阵列中的各个微透镜对应的像素的数量增加，从而使得最终得到的图像的分辨率提高。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了现有技术中的一种光场显示系统的结构示意图；图2示出了图1的显示系统得到的图像与显示设备显示的图像的对比图；图3示出了本申请的实施例1提供的光场显示系统的结构示意图；图4示出了本申请的实施例2提供的光场显示系统的结构示意图；图5示出了本申请的实施例3提供的光场显示系统的结构示意图；图6示出了本申请的实施例4提供的光场显示系统的结构示意图；图7示出了本申请的实施例5提供的光场显示系统的结构示意图；图8示出了本申请的实施例6提供的光场显示系统的结构示意图；图9示出了本申请的一种实施例提供的3个显示设备的图像经过微透镜阵列后的成像的位置关系示意图；图10示出了本申请的实施例7提供的光场显示系统的结构示意图；图11示出了图10的光场显示系统在不同时刻的两个成像之间的位置关系示意图；图12示出了本申请的实施例8提供的光场显示系统的结构示意图；图13示出了图12的光场显示系统在不同时刻的两个成像之间的位置关系示意图；图14示出了本申请的实施例9提供的光场显示系统的结构示意图；图15示出了本申请的实施例10提供的光场显示系统的结构示意图；图16示出了另一种实施例提供的显示单元的位置关系示意图；图17示出了本申请的实施例11提供的光场显示系统的结构示意图；以及图18示出了本申请的光场显示系统得到的图像与显示设备显示的图像的对比图。其中，上述附图包括以下附图标记：1'、显示面板；2'、微透镜阵列；01'、原始图像；02'、成像图像；1、显示设备；2、成像设备；3、微透镜阵列；4、反射设备；5、移位设备；11、第一显示设备；12、第二显示设备；13、第三显示设备；4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统包括：成像单元，包括显示设备(1)与设置在所述显示设备(1)的出光侧的成像设备(2)，所述显示设备(1)用于显示图像，所述成像设备(2)用于将所述显示设备(1)显示的图像转化为缩小的实像；以及微透镜阵列(3)，设置在所述成像单元的出光侧，所述微透镜阵列(3)用于把所述成像单元输出的图像转化为立体图像。

【技术特征摘要】
1.一种光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统包括：成像单元，包括显示设备(1)与设置在所述显示设备(1)的出光侧的成像设备(2)，所述显示设备(1)用于显示图像，所述成像设备(2)用于将所述显示设备(1)显示的图像转化为缩小的实像；以及微透镜阵列(3)，设置在所述成像单元的出光侧，所述微透镜阵列(3)用于把所述成像单元输出的图像转化为立体图像。2.根据权利要求1所述的光场显示系统，其特征在于，所述成像单元还包括：反射装置，设置在所述显示设备(1)的出光侧。3.根据权利要求2所述的光场显示系统，其特征在于，所述反射装置包括至少一个反射设备(4)。4.根据权利要求3所述的光场显示系统，其特征在于，所述成像单元为多个。5.根据权利要求4所述的光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统包括至少两个所述成像单元，各所述成像单元中包括一个所述显示设备(1)与一个所述成像设备(2)，各所述成像单元投射到所述微透镜阵列(3)上的光所在的区域为光区域，不同的所述成像单元对应的所述光区域的位置至少部分不同。6.根据权利要求5所述的光场显示系统，其特征在于，各所述成像单元还包括两个所述反射设备(4)，分别为第一反射设备(41)与第二反射设备(42)，在各所述成像单元中，所述成像设备(2)设置在所述显示设备(1)的出光侧，所述第一反射设备(41)设置在所述成像设备(2)的出光侧，所述第二反射设备(42)设置在所述第一反射设备(41)的出光侧，且两个所述光区域无间隙衔接。7.根据权利要求5所述的光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统包括多个成像单元，多个所述成像单元中，部分为第一成像单元，部分为第二成像单元，所述第二成像单元还包括两个所述反射设备(4)，分别为第一反射设备(41)与第二反射设备(42)，在所述第二成像单元中，所述第一反射设备(41)设置在所述成像设备(2)的出光侧，所述第二反射设备(42)设置在所述第一反射设备(41)的出光侧，且任意两个所述光区域部分重合。8.根据权利要求7所述的光场显示系统，其特征在于，所述第二反射设备(42)位于所述第一成像单元与所述微透镜阵列(3)之间，所述第二反射设备(42)为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，其中，所述可切换透射/反射设备为可在透射状态与反射状态切换的反射设备，所述半透射半反射设备为一部分结构处于透射状态且另一部分结构处于反射状态的反射设备。9.根据权利要求1所述的光场显示系统，其特征在于，至少一个所述成像单元中包括多个所述显示设备(1)，多个所述显示设备(1)显示的多个图像由源图像中的不同的显示像素组成，且多个所述图像中对应的所述显示像素投射到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李礼操，薛翰聪，
申请(专利权)人：张家港康得新光电材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32