[发明专利]基于复合调制方式的光场显示系统

说明书

本发明公开了一种基于复合调制方式的光场显示系统，包括：投影单元和液晶调制层；全息漫射屏，用于与所述投影单元构成光强增强调制层，以对光线进行增强调制；背光系统，用于与所述液晶调制层构成光强衰减调制层，以对光线进行衰减调制。该系统通过背光系统和液晶调制层实现光线的衰减调制，再通过投影单元和全息漫射屏实现光线的增强调制，可以提供一个可增可减的复合调制方式，具有更高的灵活性，提高对比度图像的传输效率，并提高光场显示的信噪比。

技术领域

本发明涉及三维显示技术领域，特别涉及一种基于复合调制方式的光场显示系统。

背景技术

随着医疗、电子和信息技术的发展，普通的二维显示越来越不能够满足人们对视觉信息的需求，如3D电影、视觉导航、游戏等领域中，三维显示技术越来越成为一种重要的趋势。光场显示技术作为三维显示技术中重要的组成部分具有不可替代的优势，如连续的运动视差、可多人观察、三维实时渲染、不需要辅助设备、不易发生视觉疲劳等。

光场显示技术能够在不同方向上提供不同的光强，通过特定的光场分布实现三维立体视觉效果。光场显示技术主要包括基于透镜阵列或投影仪阵列的光场显示和基于液晶的多层光场显示。基于液晶的多层光场显示，由于液晶调制的便利性，能够提供更好的显示效果。

但在相关技术中，光线强度层层衰减，对于目标光场的显示，明亮区域要求所有层具有高传输，但黑色区域要求所有层具有低传输。在高对比度的图像中，黑色区域和明亮区域都存在，单纯基于衰减式液晶层的调制方式无法正确处理此情况，导致显示信噪比并不理想。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于复合调制方式的光场显示系统，该系统可以提供一个可增可减的复合调制方式，提高光场显示的信噪比。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于复合调制方式的光场显示系统，包括：投影单元和液晶调制层；全息漫射屏，用于与所述投影单元构成光强增强调制层，以对光线进行增强调制；背光系统，用于与所述液晶调制层构成光强衰减调制层，以对光线进行衰减调制。

根据本发明实施例提出的基于复合调制方式的光场显示系统，通过背光系统和液晶调制层实现光线的衰减调制，再通过投影单元和全息漫射屏实现光线的增强调制，可以提供一个可增可减的复合调制方式，对光线亮度的调制具有更高的灵活性，能够提高对比度图像的传输效率，并提高光场显示的信噪比。

另外，根据本发明上述实施例的基于复合调制方式的光场显示系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述背光系统设置在光场显示系统的最底层，以用于提供初始光强分布L₀(x,y,u,v)，x和y为光线在所述背光系统所在平面的位置，u和v为光线方向。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述液晶调制层设置在所述背光系统与所述全息漫射屏之间，且由衰减式液晶组成，以对光强进行衰减式调制。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述全息漫射屏设置在所述液晶调制层与所述投影单元之间，以直接透射来自所述液晶调制层光线，并对投影光线进行漫反射。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述投影单元设置在所述光场显示系统的最顶层，并生成投影图案P₂(x₂,y₂)，以对所述光强进行增强式调制，x₂和y₂为像素在所述全息漫射屏表面的位置分布。