[发明专利]一种用于桌面三维定向的显示系统及显示方法

说明书

本发明实施例提供一种用于桌面三维定向的显示系统及显示方法。该显示系统包括点光源、菲涅尔透镜、微棱柱组合透镜阵列、液晶面板和全息功能屏；点光源和菲涅尔透镜组成准直背光光源，用于向微棱柱组合透镜阵列提供准直入射背光；并透过微棱柱组合透镜阵列，形成点光源阵列；点光源阵列用于向液晶面板提供光线，使其在空间中集成形成三维显示视区；全息功能屏用于消除点光源阵列形成的视点盲区，并在垂直方向上使光线进行扩散，形成三维影像。本发明实施例通过采用点光源和菲涅尔透镜组成准直背光光源，并通过引入微棱柱组合透镜阵列形成点光源阵列，使得液晶面板显示定向的三维显示视区，最后通过全息功能屏显示具有特定视场角的三维影像。

技术领域

本发明涉及桌面显示技术领域，尤其涉及一种用于桌面三维定向的显示系统及显示方法。

背景技术

随着桌面视频显示技术的快速发展，三维显示技术因为可以实时显示真实自然的三维影像，被认定是下一代显示技术的发展趋势。

目前主流的三维显示装置是以平面二维显示器为关键器件，实现直立式三维成像显示，如图1所示，即人眼所观测到的视区和显示装置是平行的，人眼需要正对显示装置，才能比较清晰的观看到三维成像。进一步地，如果把直立式三维成像显示技术应用于桌面沙盘显示场景，存在如下问题：(1)二维平面显示器的分辨率利用率低；(2)在桌面显示应用场景下，观看视区内的三维影像会出现观看角度异常的现象；(3)三维影像的悬浮感不明显。

因此，需要提出一种用于桌面三维显示的系统，能克服直立式三维成像显示系统的缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种用于桌面三维定向的显示系统及显示方法，用以解决现有技术中三维影像显示装置在成像上的缺陷。

一方面，本发明实施例提供一种用于桌面三维定向的显示系统，包括：

点光源、菲涅尔透镜、微棱柱组合透镜阵列、液晶面板和全息功能屏；

所述点光源和所述菲涅尔透镜组成准直背光光源，用于向所述微棱柱组合透镜阵列提供准直入射背光；

所述准直入射背光透过所述微棱柱组合透镜阵列，形成点光源阵列；

所述点光源阵列用于向所述液晶面板提供光线，使所述液晶面板在空间中集成形成三维显示视区；

所述全息功能屏用于消除所述点光源阵列形成的视点盲区，并在与所述全息功能屏垂直的方向上使所述光线进行扩散，形成三维影像。

优选地，所述微棱柱组合透镜阵列包括若干微棱柱组合透镜，所述微棱柱组合透镜通过调制所述准直入射背光，使所述准直入射背光与水平方向形成具有预设倾斜角度的点光源阵列。

优选地，所述微棱柱组合透镜包括微柱透镜和微直角棱镜，所述微柱透镜与所述微直角棱镜相连接；

所述若干微棱柱组合透镜按照若干排和若干列排列组成所述微棱柱组合透镜阵列。

优选地，由所述微棱柱组合透镜获取所述三维显示视区的投射俯仰角计算公式如下：

式中，n为所述微柱透镜和所述微直角棱镜的折射率，H为所述微直角棱镜的高，L为所述微直角棱镜的长。

优选地，由所述微棱柱组合透镜获取所述三维影像的视区视场角θ，计算公式如下：

式中，P为所述微直角棱镜的宽，f为所述微柱透镜的焦距。

另一方面，本发明实施例提供一种用于桌面三维定向的显示方法，包括：

获取点光源；

将所述点光源向菲涅尔透镜进行投射，得到准直背光光源；