[發明專利]顯示器及其透射率/反射率確定方法和裝置

在審

• 申請號: 201510706233.8
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN105158917A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 肖真;郭成
• 申請（專利權）人: 北京國承萬通信息科技有限公司
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22
• 代理公司: 北京展翼知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11452
• 代理人: 屠長存

技術領域

本發明涉及一種顯示設備，特別是涉及一種顯示器及其透射率/反射率確定方法和裝置。

背景技術

在現有的顯示器中，其背光一般是散射光。這樣，可以使得顯示器顯示的圖像具有足夠的可視角度，以確保顯示器上的每一個像素能夠在大角度范圍內被觀察到。但是這種顯示器一般只能用于顯示平面圖像，不能顯示三維立體圖像。

現有的三維顯示裝置大多是分別為左眼和右眼提供稍有差別的平面圖像。這些稍有差別的平面圖像經視網膜反饋至大腦，從而欺騙大腦，令觀察者產生3D的感覺。由于人為制造視差的方式所構造的3D景象并不是真正的立體圖像，在觀看這些3D景象時的人眼所感覺的圖像所在位置和圖像的實際位置(屏幕)不同，此時人眼會按照感覺的圖像位置進行調焦。由于圖像的實際位置在屏幕上，因此調焦后會看不清圖像。此時人眼需要再次調焦到屏幕。如此反復調節，造成視覺疲勞，降低用戶的觀看體驗。

因此，亟需一種可以產生不易導致視覺疲勞的三維立體圖像的三維立體圖像的顯示器，以解決使用現有三維顯示設備觀看三維圖像容易造成視覺疲勞的問題。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題是提供一種能夠產生不易導致視覺疲勞的三維立體圖像的三維圖像顯示方案，以解決通過現有顯示設備觀看三維圖像容易造成視覺疲勞的問題。

根據本發明的一個方面，公開了一種顯示器，包括：顯示裝置，該顯示裝置包括多個像素，每個像素的透射率或反射率能夠被調節，從而在顯示裝置上形成透射率分布或反射率分布；

光源系統，用于向顯示裝置投射有序光，有序光在空間中各個位置的方向是確定的，使得顯示裝置的每一個像素的出射光的方向是確定的，光源系統具有多種工作模式，在不同的工作模式下，向顯示裝置投射不同的有序光；顯示控制裝置，用于控制顯示裝置，在光源系統處于每一種工作模式的期間，在顯示裝置上形成對應于該工作模式的透射率分布或反射率分布；光源控制裝置，用于控制光源系統在多種工作模式之間切換，其中，顯示裝置在多種工作模式下透射或反射的所有光的疊加向用戶呈現預期三維虛擬圖像。

由此，光源控制裝置可以控制光源系統在多種工作模式之間切換，為顯示裝置提供多種工作模式下的有序光。基于每一種工作模式下的有序光，顯示控制裝置可以控制顯示裝置，在其上形成與該工作模式的有序光對應的透射率分布或反射率分布。每一種工作模式下的有序光在該工作模式下的透射率分布或反射率分布的調節下，在顯示裝置上的每個像素上可以形成具有特定強度及方向的出射光(透射光或反射光)。多種工作模式下透射或反射的所有光的疊加效果就可以構成向用戶呈現的預期三維虛擬圖像。

本發明的顯示器所呈現的三維虛擬圖像是根據像點成像原理形成的，其帶有人眼調節線索，因此可以解決使用現有立體顯示設備觀看立體圖像容易造成視覺疲勞的問題。

優選地，光源控制裝置可以在預定周期內控制光源系統經歷多種工作模式。

可以將預定周期優選地控制在人眼視覺暫留時間內，這樣，基于視覺暫留原理，光源系統在光源控制裝置的控制下，在預定周期內產生的多種有序光經顯示裝置出射后，可以疊加起來形成三維虛擬圖像，供用戶觀看。

優選地，光源系統經歷多種工作模式的預定周期可以在1/1200s至1/120s之間。

這樣，可以充分保證預定周期內的多種工作模式處于人眼視覺暫留時間內，使得周期內的多種工作模式下的有序光從顯示裝置出射后，可以疊加起來形成需要顯示的目標圖像。

優選地，有序光形成的有序光場，在顯示裝置處具有預先設定的光強分布I(i,x,y,r)，其中，i為工作模式序號，x、y為像素在顯示裝置上的坐標，r為代表方向的單位矢量，多種工作模式下投射的有序光場相互正交；或者，多種工作模式下投射的有序光場的序列可以是滿足壓縮感知的有限等距約束的隨機序列。

優選地，本發明顯示器的光源系統可以包括：點光源；光學系統，用于將點光源發出的光轉變為有序光。

由此，光源系統可以采用光學系統和點光源，以為顯示裝置提供有序光。

優選地，本發明顯示器的光源系統還可以包括多個點光源，每個點光源的位置可以對應于多種工作模式。

這樣，光源系統可以采用多個點光源，多個點光源在光學系統的作用下，可以為顯示裝置產生多種工作模式下的有序光。

優選地，向顯示裝置投射的有序光可以是平行光、會聚光或發散光。

也就是說，每個工作模式下，光源系統向顯示裝置投射的有序光可以有多種形式。

優選地，光源系統包括點光源和光學系統時，光學系統可以包括如下所示的任一種：

凸透鏡；