[發明專利]一種光場顯示裝置

有效

• 申請號: 202010580943.1
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111624784B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 高健;程芳;張慶訓;朱勁野;洪濤
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B30/27
• 分類號: G02B30/27;G02B27/00;G02F1/1333;H01L27/32;H01L27/15
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 李娜

本發明提供了一種光場顯示裝置，涉及顯示技術領域，該光場顯示裝置可以解決因單眼聚焦深度與雙眼匯聚深度不一致引起的視覺疲勞，避免用戶產生眩暈感。一種光場顯示裝置包括：顯示屏和設置在顯示屏出光側的透鏡單元；其中，透鏡單元包括陣列排布的多個透鏡；顯示屏設置在多個透鏡的焦面上；顯示屏包括對盒的第一基板和第二基板；第一基板為出光側基板，第二基板包括陣列排布的多個像素島，像素島包括至少一個子像素；多個像素島與多個透鏡對應；像素島的子像素發出的光線經對應的透鏡傳播到人眼形成的視圖區域小于等于半瞳孔區域，且像素島中不同子像素發出的不同視點的光線經透鏡射入不同的視錐細胞。本發明適用于光場顯示裝置的制作。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種光場顯示裝置。

背景技術

人眼在觀察現實世界的時候，依靠雙目視差產生立體視覺。依據該原理，科研人員研究出基于視差的3D顯示裝置，例如：VR(Virtual Reality，虛擬現實)顯示裝置。參考圖1所示，用戶在觀看基于視差的3D顯示裝置時，單眼聚焦在顯示屏上，而用戶實際看到的立體圖像位于不同深度的平面上；即單眼聚焦深度與雙眼匯聚深度不一致，這會造成視覺疲勞，進而使用戶產生眩暈等不良體驗。

發明內容

本發明的實施例提供一種光場顯示裝置，該光場顯示裝置可以解決因單眼聚焦深度與雙眼匯聚深度不一致引起的視覺疲勞，避免用戶產生眩暈感。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一方面，提供了一種光場顯示裝置，該裝置包括：顯示屏和設置在所述顯示屏出光側的透鏡單元；

其中，所述透鏡單元包括陣列排布的多個透鏡；所述顯示屏設置在多個所述透鏡的焦面上；

所述顯示屏包括對盒的第一基板和第二基板；所述第一基板為出光側基板，所述第二基板包括陣列排布的多個像素島，所述像素島包括至少一個子像素；多個所述像素島與多個所述透鏡對應；

所述像素島的所述子像素發出的光線經對應的所述透鏡傳播到人眼形成的視圖區域小于等于半瞳孔區域，且所述像素島中不同所述子像素發出的不同視點的光線經所述透鏡射入不同的視錐細胞。

可選的，所述透鏡為球面透鏡，且多個所述透鏡緊密設置；

所述透鏡的口徑D滿足：

其中，L為實際觀看距離，N為視點數，且N≥2，ε為人眼極限分辨角。

可選的，令N＝2，所述透鏡口徑的最小值

可選的，第一觀看距離L_F滿足：

所述透鏡的焦距f滿足：

所述透鏡的放置高度t滿足：

t＝nf；

其中，a為所述顯示屏的長邊值，e為人眼的瞳距，p為所述顯示屏的像素間距，Φ為人眼的瞳孔直徑，ω為所述透鏡的視場角，s為預設可移動距離，n為所述透鏡的折射率。

可選的，所述光場顯示裝置的可視空間形狀為圓臺；

所述圓臺包括相對的頂圓和底圓，所述底圓比所述頂圓靠近所述顯示屏；

所述底圓的直徑為人眼的瞳距、且小于所述頂圓的直徑d；

所述頂圓的直徑d滿足：

其中，D為所述透鏡的口徑，Φ為人眼的瞳孔直徑，p為所述顯示屏的像素間距。

可選的，所述光場顯示裝置的可視空間形狀為拼接的第一圓臺和第二圓臺，所述第一圓臺比所述第二圓臺靠近所述顯示屏；