[发明专利]显示器及其透射率/反射率确定方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示设备，特别是涉及一种显示器及其透射率/反射率确定方法和装置。

背景技术

在现有的显示器中，其背光一般是散射光。这样，可以使得显示器显示的图像具有足够的可视角度，以确保显示器上的每一个像素能够在大角度范围内被观察到。但是这种显示器一般只能用于显示平面图像，不能显示三维立体图像。

现有的三维显示装置大多是分别为左眼和右眼提供稍有差别的平面图像。这些稍有差别的平面图像经视网膜反馈至大脑，从而欺骗大脑，令观察者产生3D的感觉。由于人为制造视差的方式所构造的3D景象并不是真正的立体图像，在观看这些3D景象时的人眼所感觉的图像所在位置和图像的实际位置(屏幕)不同，此时人眼会按照感觉的图像位置进行调焦。由于图像的实际位置在屏幕上，因此调焦后会看不清图像。此时人眼需要再次调焦到屏幕。如此反复调节，造成视觉疲劳，降低用户的观看体验。

因此，亟需一种可以产生不易导致视觉疲劳的三维立体图像的三维立体图像的显示器，以解决使用现有三维显示设备观看三维图像容易造成视觉疲劳的问题。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种能够产生不易导致视觉疲劳的三维立体图像的三维图像显示方案，以解决通过现有显示设备观看三维图像容易造成视觉疲劳的问题。

根据本发明的一个方面，公开了一种显示器，包括：显示装置，该显示装置包括多个像素，每个像素的透射率或反射率能够被调节，从而在显示装置上形成透射率分布或反射率分布；

光源系统，用于向显示装置投射有序光，有序光在空间中各个位置的方向是确定的，使得显示装置的每一个像素的出射光的方向是确定的，光源系统具有多种工作模式，在不同的工作模式下，向显示装置投射不同的有序光；显示控制装置，用于控制显示装置，在光源系统处于每一种工作模式的期间，在显示装置上形成对应于该工作模式的透射率分布或反射率分布；光源控制装置，用于控制光源系统在多种工作模式之间切换，其中，显示装置在多种工作模式下透射或反射的所有光的叠加向用户呈现预期三维虚拟图像。

由此，光源控制装置可以控制光源系统在多种工作模式之间切换，为显示装置提供多种工作模式下的有序光。基于每一种工作模式下的有序光，显示控制装置可以控制显示装置，在其上形成与该工作模式的有序光对应的透射率分布或反射率分布。每一种工作模式下的有序光在该工作模式下的透射率分布或反射率分布的调节下，在显示装置上的每个像素上可以形成具有特定强度及方向的出射光(透射光或反射光)。多种工作模式下透射或反射的所有光的叠加效果就可以构成向用户呈现的预期三维虚拟图像。

本发明的显示器所呈现的三维虚拟图像是根据像点成像原理形成的，其带有人眼调节线索，因此可以解决使用现有立体显示设备观看立体图像容易造成视觉疲劳的问题。

优选地，光源控制装置可以在预定周期内控制光源系统经历多种工作模式。

可以将预定周期优选地控制在人眼视觉暂留时间内，这样，基于视觉暂留原理，光源系统在光源控制装置的控制下，在预定周期内产生的多种有序光经显示装置出射后，可以叠加起来形成三维虚拟图像，供用户观看。

优选地，光源系统经历多种工作模式的预定周期可以在1/1200s至1/120s之间。

这样，可以充分保证预定周期内的多种工作模式处于人眼视觉暂留时间内，使得周期内的多种工作模式下的有序光从显示装置出射后，可以叠加起来形成需要显示的目标图像。

优选地，有序光形成的有序光场，在显示装置处具有预先设定的光强分布I(i,x,y,r)，其中，i为工作模式序号，x、y为像素在显示装置上的坐标，r为代表方向的单位矢量，多种工作模式下投射的有序光场相互正交；或者，多种工作模式下投射的有序光场的序列可以是满足压缩感知的有限等距约束的随机序列。

优选地，本发明显示器的光源系统可以包括：点光源；光学系统，用于将点光源发出的光转变为有序光。

由此，光源系统可以采用光学系统和点光源，以为显示装置提供有序光。

优选地，本发明显示器的光源系统还可以包括多个点光源，每个点光源的位置可以对应于多种工作模式。

这样，光源系统可以采用多个点光源，多个点光源在光学系统的作用下，可以为显示装置产生多种工作模式下的有序光。

优选地，向显示装置投射的有序光可以是平行光、会聚光或发散光。

也就是说，每个工作模式下，光源系统向显示装置投射的有序光可以有多种形式。

优选地，光源系统包括点光源和光学系统时，光学系统可以包括如下所示的任一种：

凸透镜；