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一种基于四维光场的显示系统及其显示方法


技术摘要:
本发明公开了一种基于四维光场的显示系统及其显示方法,该显示系统,包括:光源模组,显示面板,以及光传导组件;光源模组包括呈阵列排布的多个光源;显示面板为反射式液晶显示面板,显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元;光源模组中的光源出射的光线射向显示面板中  全部
背景技术:
随着显示技术的不断发展,增强现实(Augmented  Reality,AR)、虚拟现实 (Virtual  Reality,VR)、抬头显示(Head  Up  Display,HUD)等显示系统得到了广泛的应用, 然而,目前的显示系统无法实现较高分辨率的光场成像。
技术实现要素:
本发明实施例提供一种基于四维光场的显示系统及其显示方法,用以解决现有技 术中存在的显示系统无法实现较高分辨率的光场成像的问题。 本发明实施例提供了一种基于四维光场的显示系统,包括:光源模组,显示面板, 以及光传导组件; 所述光源模组包括呈阵列排布的多个光源; 所述显示面板为反射式液晶显示面板,所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素 单元; 所述光源模组中的所述光源出射的光线射向所述显示面板中的所述像素单元,所 述显示面板中的所述像素单元将接收到的光线经所述光传导组件传输至目标位置。 在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述显示系统中,所述光传导 组件包括:光波导结构,粘合层,以及取光结构; 所述光波导结构包括:出光面,与所述出光面相对的背面,以及侧面;所述光波导 结构用于使设定角度的光线全反射传输; 所述光源模组位于所述光波导结构的侧面,且所述光源模组与所述光波导结构呈 一定夹角,以使所述光源出射的光线射入到所述光波导结构,并在所述光波导结构内全反 射传输; 所述显示面板通过所述粘合层固定于所述光波导结构的背面,所述粘合层的折射 率小于或等于所述光波导结构的折射率,且所述粘合层的折射率大于空气的折射率; 所述取光结构位于所述光波导结构的出光面,用于将所述光波导结构中全反射传 输的光线取出至所述目标位置。 在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述显示系统中,所述取光结 构为透射式光栅。 在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述显示系统中,所述光传导 组件包括:偏光元件,偏振反射层,第一四分之一相位延迟片,第二四分之一相位延迟片,以 及半透半反层; 所述光源模组与所述显示面板相对设置,所述偏振反射层位于所述光源模组与所 述显示面板之间,且所述偏振反射层与所述显示面板呈一定夹角;所述偏振反射层用于透 4 CN 111610634 A 说 明 书 2/9 页 射第一偏振光且反射第二偏振光; 所述偏光元件位于所述光源模组与所述偏振反射层之间;用于将所述光源出射的 光线转换为第一偏振光; 所述第一四分之一相位延迟片位于所述显示面板与所述偏振反射层之间; 所述半透半反层位于所述偏振反射层背离所述目标位置的一侧; 所述第二相位延迟片位于所述半透半反层与所述偏振反射层之间。 在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述显示系统中,述第一偏振 光为P型偏振光,所述第二偏振光为S型偏振光; 所述偏光元件为P型偏光片,用于将所述光源出射的光线转换为P型偏振光; 所述偏振反射层用于透射P型偏振光且反射S型偏振光。 在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述显示系统中,所述半透半 反层的表面为曲面。 在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述显示系统中,所述光传导 组件包括:半透半反层; 所述半透半反层用于将所述显示面板出射的光线反射至所述目标位置。 本发明实施例还提供了一种上述显示系统的显示方法,包括: 根据待显示图像、光源模组、显示面板及目标位置之间的位置关系,以及所述待显 示图像的原始图像信息,确定所述光源模组中各光源的发光信息,以及所述显示面板中各 像素单元的显示信息; 根据确定出的所述光源模组中各光源的发光信息,控制所述光源模组中的各所述 光源发光,并根据确定出的所述显示面板中各像素单元的显示信息,控制所述显示面板中 的所述像素单元进行显示。 在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述显示方法中,所述根据待 显示图像、光源模组、显示面板及目标位置之间的位置关系,以及所述待显示图像的原始图 像信息,确定所述光源模组中各光源的发光信息,以及所述显示面板中各像素单元的显示 信息,包括: 将所述待显示图像进行微分处理,得到多个图像块;每一个所述图像块在所述目 标位置对应一个像点; 对于每一个所述图像块,确定所述图像块到对应的所述像点的所有光线; 对于每一个所述像点,确定每一根光线与所述显示面板以及与所述光源模组之间 的交点,并得到每一根光线对应的四维坐标值;所述四维坐标值包括光线与所述显示面板 的交点的坐标值,以及光线与所述光源模组的交点的坐标值; 根据所述待显示图像的原始图像信息及确定出的各所述像点对应的四维坐标值, 确定所述显示面板中各像素单元的显示信息,以及所述光源模组中各光源的亮度信息。 在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述显示方法中,所述根据所 述待显示图像的原始图像信息及确定出的各所述像点对应的四维坐标值,确定所述显示面 板中各像素单元的显示信息,以及所述光源模组中各光源的亮度信息,包括: 以每一个像点对应的各所述四维坐标值作为一个坐标集合; 若存在两个所述坐标集合中存在相同的四维坐标值,则舍弃该四维坐标值确定出 5 CN 111610634 A 说 明 书 3/9 页 的所述显示信息和所述亮度信息。 本发明有益效果如下: 本发明实施例提供的基于四维光场的显示系统及其显示方法,该显示系统,包括: 光源模组,显示面板,以及光传导组件;光源模组包括呈阵列排布的多个光源;显示面板为 反射式液晶显示面板,显示面板包括呈阵列排布的多个像素单元;光源模组中的光源出射 的光线射向显示面板中的像素单元,显示面板中的像素单元将接收到的光线经光传导组件 传输至目标位置。光源模组中的一个光源与显示面板中的一个像素单元可以确定一根光 线,光源在光源模组中的位置以及像素单元在显示面板中的位置已经,则可以确定该光线 的四维参数,从而可以实现四维光场显示,此外,由于一个光源可以支持多个像点成像,并 且一个像素单元也可以支持多个像点成像,因而,显示系统很容易实现高分辨率的光场成 像。 附图说明 图1为本发明实施例提供的显示系统的结构示意图之一; 图2为本发明实施例提供的显示系统的结构示意图之二; 图3为本发明实施例提供的显示系统的结构示意图之三; 图4为本发明实施例中的显示系统的简化结构示意图; 图5为本发明实施例提供的上述显示系统的显示方法流程图; 图6为本发明实施例中显示方法对应的结构示意图。
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