CN104049452B - 真三维显示装置、显示控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真三维显示装置、显示控制方法、装置及系统，其中显示装置包括：光源；沿光线的传播光路上依次设置的N个光调制层，N为大于0的整数，各所述光调制层用于显示分时合成的断层图像并对不同方向入射的光线分别进行调制，使得不同方向的光线依次透过各光调制层、并在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息；这种实现真三维显示的方式能够实现大尺寸显示、提升真三维显示的分辨率、亮度、清晰度等，同时避免采用多投影仪进行真三维显示校准难度低的问题。

Description

真三维显示装置、显示控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及图像显示技术，尤其涉及一种真三维显示装置、显示控制方法、装置及系统。

背景技术

所谓“真三维显示”是指被显示的三维物体之间的相对位置关系也被真实的体现，构成真正意义上的三维空间图像，具有真实的物理深度和图像质量的表面特性，观察者不需要借助任何设备就可以从多个方向任意观察被显示物体，感知最真实、完整的三维信息。真三维显示技术从根本上更新了图像显示的概念，使显示的图像栩栩如生，向观看者提供了完备的心理和生理上的三维感知信息，为理解三维图像和其中物体之间的空间关系提供了独特的手段。

当前的双目立体眼镜技术、平行遮挡光栅技术、柱面镜技术以及集成显示技术都存在着各种缺陷，比如显示尺寸不大、视场数量少、分辨率低、亮度低、清晰度不足等。而多投影仪的光场真三维显示系统虽然有获得较大视场的潜质，但其存在着投影仪间校准困难以及价格昂贵等固有缺陷。

发明内容

本发明的一个主要目的在于客服现有技术的缺陷，提供一种满足大尺寸显示、提升视场数量、分辨率、亮度和清晰度的真三维显示装置、显示控制方法、装置及系统。

一种真三维显示装置，包括：

光源；

沿光线的传播光路上依次设置的N个光调制层，N为大于1的整数，各所述光调制层用于显示分时合成的断层图像并对不同方向入射的光线分别进行调制，使得不同方向的光线依次透过各光调制层、并在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息，所述N个光调制层中部分光调制层为极性光旋转器。

一种用于上述真三维显示装置的真三维显示控制方法，包括：

不同方向的各目标光线依次透过显示有分时合成的断层图像的N个光调制层，在对应不同方向区域的目标视场中形成合成光场分布，N为大于0的整数；

根据各目标光线在各光调制层上的坐标信息，确定在对应相应方向区域的目标视场中形成的目标光场；

根据目标光场调节相应目标视场中的合成光场分布，并根据调节结果组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

本发明还提供一种真三维显示控制装置，包括：

光场生成模块，用于控制不同方向的各目标光线依次透过显示有分时合成的断层图像的N个光调制层，在对应不同方向区域的目标视场中形成合成光场分布，N为大于0的整数；

光场确定模块，用于根据各目标光线在各光调制层上的坐标信息，确定在对应相应方向区域的目标视场中形成的目标光场；

光场调节模块，用于根据目标光场调节相应目标视场中的合成光场分布，并根据调节结果组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

本发明还提供一种真三维显示控制系统，包括上述的真三维显示装置，以及上述的真三维显示控制装置。

本发明提供的真三维显示装置、显示控制方法、装置及系统，通过方向光源产生不同方向的照明光，照明光通过N个光调制层产生多个光场，N个光调制层上的分时合成的断层图像在多个光场的作用下呈现真三维显示，这种实现真三维显示的方式能够实现大尺寸显示、提升真三维显示的分辨率、亮度、清晰度等，同时避免采用多投影仪进行真三维显示校准难度低的问题。

附图说明

图1为本发明提供的真三维显示装置第一种实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的真三维显示装置第二种实施例的结构示意图。

图3为本发明提供的真三维显示装置第三种实施例的结构示意图。

图4为本发明提供的真三维显示装置第四种实施例的结构示意图。

图5为本发明提供的真三维显示装置第五种实施例的结构示意图。

图6为本发明提供的真三维显示控制方法一种实施例的流程图。

图7为本发明提供的真三维显示控制装置一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

真三维显示装置实施例一：

参考图1，本发明提供的真三维显示装置包括：

光源101；

沿光线的传播光路上依次设置的N个光调制层，N为大于0的整数，各所述光调制层用于显示分时合成的断层图像并对不同方向入射的光线分别进行调制，使得不同方向的光线依次透过各光调制层、并在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

光源101紧贴第一个光调制器层102的一面设置，第一光调制层的另一面设置有分光部件。

如图1所示，分光部件可采用柱面镜阵列103。

本实施例以两个光调制层进行说明。

第一个光调制层102紧贴光源101的一面设置，光源101发出的照明光经过第一光调制层和柱面镜阵列103，产生方向可控的照明光，这一系列方向不同的照明光，依次或按照随机顺序对第二个光调制层104进行照明，第二层光调制层104和第一层空间光调制层102的联合作用下，在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

第一个光调制层102和第二个光调制层103显示断层图像，每一张断层图像分时合成，即每一张图像分别由多个周期显示合成，在每个周期内，每个光场的方向区域上显示一个光场图像，在多个周期完成后，各个周期内产生的光场图像叠加，在方向区域上形成合成光场。

光调制层可以为空间光调制器，具体地，该空间光调制器可以为能够显示彩色、黑白和/或灰度图像的液晶面板。

在本实施例中，部分或全部光调制层的截面为平面。

真三维显示装置实施例二：

参考图2，本发明提供的真三维显示装置包括光源201以及沿光线的传播光路上依次设置的2个光调制层，本实施例的真三维显示装置和实施例1的真三维显示装置的结构基本相同，区别在于：

光源201紧贴第一个光调制器层202的一面设置，第一光调制层202的另一面设置有分光部件，该分光部件为微透镜阵列203。

第一个光调制层202紧贴光源201的一面设置，光源201发出的照明光经过第一光调制层202和微透镜阵列203，产生方向可控的照明光，这一系列方向不同的照明光，依次或按照随机顺序对第二个光调制层204进行照明，第二层光调制层204和第一层空间光调制层202的联合作用下，在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

真三维显示装置实施例三

参考图3，本实施例提供的真三维显示装置包括光源301、光调制层302，和真三维显示装置实施例一或二的基本相同，区别在于：

本实施例提供的真三维显示装置包括多个光调制层。

光调制层为空间光调制器。

光源301发出的照明光经过第一光调制层302和柱面镜阵列303，产生方向可控的照明光，这一系列方向不同的照明光，依次或按照随机顺序对第二个光调制层—第N个光调制层304进行照明，在多个光调制层的联合作用下，在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

第一个光调制层302-第N个光调制层304显示断层图像，每一张断层图像分时合成，即每一张图像分别由多个周期显示合成，在每个周期内，每个光场的方向区域上显示一个光场图像，在多个周期完成后，各个周期内产生的光场图像叠加，在方向区域上形成合成光场。

光调制层为空间光调制器，具体地，该空间光调制器可以为能够显示彩色、黑白和/或灰度图像的液晶面板。

在本实施例中，部分或全部光调制层的截面为平面。

采用多个光调制层，可得到视场数量更多、清晰度更高的真三维显示图像。

真三维图像显示装置实施例四：

本实施例提供的真三维图像显示装置包括光源401以及在方向光源的照明光路上设置的N个光调制层，N为大于0的整数，本实施例提供的真三维图像显示装置和真三维图像显示装置实施例三的结构基本相同，区别在于，本实施例提供的真三维图像显示装置中的部分光调制层为极性光旋转器。

具体的，在光源401紧贴空间光调制器402的一面设置，空间光调制器402的另一面设有微透镜阵列403(或柱面镜阵列)，与第一个极性光旋转器之间设有将光源401产生的光线转为极性光的的第一极性光调制器404，还设置有第二极性光调制器406，具体设置在第N个极性光旋转器面向预设视场的一侧，将极性光转换成可见光。

光源401发出的照明光经过空间光调制器402和微透镜阵列403(柱面镜阵列)，产生方向可控的照明光，这一系列方向不同的照明光，依次或按照随机顺序通过第一极性光调制器404转换成极性光，再对第一个极性光旋转器405—第N个极性光旋转器进行照明，通过第二极性光调制器406时转换成可见光，在多个极性光旋转器的联合作用下，在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

各个极性光旋转器上显示断层图像，每一张断层图像分时合成，即每一张图像分别由多个周期显示合成，在每个周期内，每个光场的方向区域上显示一个光场图像，在多个周期完成后，各个周期内产生的光场图像叠加，在方向区域上形成合成光场。

在本实施例中，部分或全部极性光旋转器的截面为平面。

真三维显示装置实施例五

参考图5，本实施例提供的真三维图像显示装置包括光源501，以及沿光线的传播光路上依次设置的N个光调制层，各光调制层可为空间光调制器、极性光旋转器或者其他可显示断层图像的器件，当各光调制层为极性光旋转器时，还设置有第一极性光调制器和第二极性光调制器，具体在真三维显示装置实施例4中已经进行了描述，在此不在赘述。

本实施例的真三维图像显示装置和实施例1-4任意一个的结构或工作方式基本相同，区别在于，本实施例的部分光调制层502的截面为曲面，即部分光调制层可以为任意的三维曲面形状。

真三维显示控制方法实施例：

如图6所示，本实施例提供的真三维显示控制方法包括：

步骤S601，不同方向依次透过显示有分时断层图像的N个光调制层的各目标光线，在对应不同方向区域的目标视场中形成合成光场分布，N为大于1的整数；

步骤S602，根据各目标光线在各光调制层上的坐标信息，确定在对应相应方向区域的目标视场中形成的目标光场；

步骤S603，根据目标光场调节相应目标视场中的合成光场分布，并根据调节结果组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

参考图1，本实施例提供的真三维显示控制方法具体可应用在上述真三维显示装置的各实施例中，当应用在图1所述的真三维显示装置中时，其工作原理和工作过程如下：

首先根据各光调制层的位置关系建立三维物理坐标(xyz)，并沿x轴、y轴和z轴建立离散化坐标(i、j、k)。i可用于表示各光调制层上的显示单元的横向位置，j可用于表示各光调制层的显示单元的纵向位置，k表示光调制层的序列号。

光源发出的照明光经过第一光调制层和柱面镜阵列，产生方向可控的照明光，这一系列方向不同的照明光，依次或按照随机顺序对第二个光调制层进行照明，第二层光调制层和第一层空间光调制层的联合作用下，在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

将整体光场按照方向的不同，划分为D个方向区域。对于每一个方向区域d＝1、2、3……，D，各有一组相应的目标视场Vdr，r＝1、2、3……，Rd。由这组目标视场，可以利用其中每个光线在空间光调制器和第一层光调制层上的交点，计算出与其相应的目标光线的坐标(i₁、j₁、i₂、i₂)，得出目标光场T(i₁、j₁、i₂、i₂)。

对于每一个方向区域d，在空间光调制器上有一组相应的像素集合C^d，该集合的每个元素都会对方向区域d的照明做出贡献。用A表示第一层光调制层显示图像，则由方向光源C^d与A联合作用在方向区域d产生的光场L^d可以由下式表示：

L^d＝C^dA (1)

在分时复用的操作中，每一张图像分别由F个周期显示合成，f＝1、2、3……，F。在每个周期f，对于每个方向区域d，第一层光调制层显示一个图像A_f，在F个周期完成后，各个周期产生的光场叠加，在方向区域d形成合成光场：

分别用列向量表示

则得到在方向区域d产生光场的矩阵表示式：

L^d＝C^dA，d＝1、2、3……D (4)

我们用T^d表示在方向区域d的目标光场，则我们的目标是让C^d和A的选取产生出与T^d尽量接近的光场：

T^d←C^dA，d＝1、2、3……D (5)

假定T^d与A_f，的维数相同的列向量，并用紧凑表示

由此得到表示整个光场T，方向光照明的亮度C，与第一层光调制层上图像A之间的关系：

T←CA(7)

或者表示为展开形式:

根据目标光场确定透过第一个光调制层且对应不同方向区域的光照C、以及第二个光调制层在相应方向区域的光场图像，n为大于0且小于N的整数。这个计算由下式定义：

其中Cmax为：非负光照参数C的最大取值；Amax为：透光率函数A的最大取值；光场图像为各光调制层上对应的透光率函数A。

调节透光率函数A以使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与相应目标光场误差最小。

具体方法为:

通过共轭梯度法对透光率函数A直接进行求解，找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数。

共轭梯度法为公知技术。

此外，还可以根据第k个光调制层上的透光率函数值，调节第k+1个光调制层上的透光率函数，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数，其中1≤k≤N。

对于多层空间光调制器，如真三维显示装置实施例三的工作原理如下：

光源发出的照明光经过第一光调制层和柱面镜阵列，产生方向可控的照明光，这一系列方向不同的照明光，依次或按照随机顺序对第二个光调制层-第N个光调制层进行照明，在多个空间光调制层的联合作用下，在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

将整体光场按照方向的不同，划分为D个方向区域。对于每一个方向区域d＝1、2、3……，D，各有一组相应的目标视场Vdr，r＝1、2、3……，Rd。由这组目标视场，可以利用其中每个光线在第一层空间光调制器和第N层光调制层上的交点，计算出与其相应的目标光线的坐标(i₁、j₁、i₂、i₂)，得出目标光场T(i₁、j₁、i₂、i₂)。

对于每一个方向区域d，在第一层空间光调制器上有一组相应的像素集合C^d，该集合的每个元素都会对方向区域d的照明做出贡献。用A^d表示由第二层至第N层空间光调制器在方向区域d产生的光场图像，则由方向光源C^d与光场图像A^d联合作用在方向区域d产生的光场L^d可以由下式表示：

L^d＝C^dA^d (10)

在分时复用的操作中，每一张图像分别由F个周期显示合成，f＝1，2，。。。，F。在每个周期f，对于每个方向区域d，第二层至第N层SLM产生的光场图像为在F个周期完成后，各个周期产生的光场叠加，在方向区域d形成合成光场：

分别用列向量表示

则得到在方向区域d产生光场的矩阵表示式：

L^d＝C^dA^d.d＝1、2、3……D(13)

我们用T^d表示在方向区域d的目标光场，则我们的目标是让C^d和A^d的选取产生出与T^d尽量接近的光场：

T^d←C^dA^d.d＝1、2、3……D (14)

假定T^d与的维数相同的列向量，并注意到在每个f时刻，第二层至N层SLM上无论对于哪个方向的照明，只能显示同样图像(d＝1,2,3......D,f＝1,2,......F).]]>我们用紧凑格式来表示

由此得到表示整个光场T，方向光照明的亮度C，与第二层至N层SLM产生光场A之间的关系：

T←CA (16)

或者表示为展开形式：

根据目标光场确定透过前n个光调制层且对应不同方向区域的光照C、以及后N-n个光调制层在相应方向区域的光场图像A。这个计算由下式定义：

其中Cmax为：非负光照参数C的最大取值；Amax为：透光率函数A的最大取值；光场图像为各光调制层上对应的透光率函数A。

调节光场图像以使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与相应目标光场误差最小，n为大于0且小于N的整数。

具体方法为:

通过共轭梯度法对透光率函数A直接进行求解，找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数。

共轭梯度法为公知技术。

此外，还可以根据第k个光调制层上的透光率函数值，调节第k+1个光调制层上的透光率函数，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数，其中1≤k≤N。

对于多层极性光旋转器，如真三维显示装置实施例四，工作原理如下：光源发出的照明光经过空间光调制器和柱面镜阵列，产生方向可控的照明光，这一系列方向不同的照明光，经过第一极性光调制器转换成极性光，依次或按照随机顺序对第一个极性光旋转器-第N个极性光旋转器进行照明，最后经过第二极性光调制器转换成可见光，在多个极性光旋转器的联合作用下，在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

将整体光场按照方向的不同，划分为D个方向区域。对于每一个方向区域d＝1，2，。。。，D，各有一组相应的目标视场Vdr，r＝1，2，。。。，Rd。由这组目标视场，可以利用其中每个光线在第一层和第N层上的交点，计算出与其相应的目标光线的坐标(i₁、j₁、i₂、i₂)，得出目标光场T(i₁、j₁、i₂、i₂)。

对于每一个方向区域d，在第一层SLM上有一组相应的像素集合C^d，该集合的每个元素都会对方向区域d的照明做出贡献。用B^d表示由第二层至第N层极性光旋转器在方向区域d产生的光场图像，则由方向光源C^d与B^d联合作用在方向区域d产生的光场L^d可以由下式表示：

L^d＝C^dB^d (19)

在分时复用的操作中，每一张图像分别由F个周期显示合成，f＝1，2，。。。，F。在每个周期f，对于每个方向区域d，第二层至第N层极性光旋转器由透过极性光调制器的作用，产生的光场图像在F个周期完成后，各个周期产生的光场叠加，在方向区域d形成合成光场：

分别用列向量表示

则得到在方向区域d产生光场的矩阵表示式：

L^d＝C^dB^d.d＝1、2、3……D (22)

我们用T^d表示在方向区域d的目标光场，则我们的目标是让C^d和B^d的选取产生出与T^d尽量接近的光场：

T^d←C^dB^d.d＝1、2、3……D (23)

假定T^d与的维数相同的列向量，并注意到在每个f时刻，第二层至N层SLM上无论对于哪个方向的照明，只能显示同样图像(d＝1,2,3......D,f＝1,2,......F).]]>我们用紧凑格式来表示

。我们用紧凑格式来表示

由此得到表示整个光场T，方向光照明的亮度C，与第二层至N层极性光旋转器产生光场图像B之间的关系：

T←CB (25)

或者表示为展开形式：

根据目标光场，可以通过计算得出第一层方向光照C与第二层至N层极性光旋转器对应的光场图像。这个计算由下式定义：

其中Cmax为：非负光照参数C的最大取值；Bmax为：旋转率函数B的最大取值；光场图像为各光调制层上对应的旋转率函数B。

调节旋转率函数B以使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与相应目标光场误差最小，n为大于0且小于N的整数。

具体方法为：

通过共轭梯度法对旋转率函数B直接进行求解，找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的旋转率函数。

共轭梯度法为公知技术。

此外，还可以根据第k个极性光旋转器上的旋转率函数值，调节第k+1个极性光旋转器上的旋转率函数值，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的旋转率函数值，其中1≤k≤N。

真三维显示控制装置实施例：

如图7所示，本实施例提供的真三维显示控制装置包括：

光场生成模块701，用于控制不同方向依次透过显示有分时断层图像的N个光调制层的各目标光线，在对应不同方向区域的目标视场中形成合成光场分布，N为大于1的整数；

光场确定模块702，用于根据各目标光线在各光调制层上的坐标信息，确定在对应相应方向区域的目标视场中形成的目标光场；

光场调节模块703，用于根据目标光场调节相应目标视场中的合成光场分布，并根据调节结果组成对应相应目标视场的真三维图像信息.

具体地，光场调节模块703用于根据目标光场确定透过前n个光调制层且对应不同方向区域的光照C、以及后N-n个光调制层在相应方向区域的透光率函数A，并调节光照C和透光率函数A以使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与相应目标光场误差最小，n为大于0且小于N的整数。

光场调节模块703用于根据共轭梯度法对透光率函数A直接进行求解，得到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数。

光场调节模块703用于根据第k个光调制层上的透光率函数，调节第k+1个光调制层上的透光率函数，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数，其中1≤k<N。

光场调节模块703用于通过共轭梯度法对旋转率函数B直接进行求解，找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的旋转率函数B。

光场调节模块703用于根据第k个极性光旋转器上的旋转率函数，调节第k+1个极性光旋转器上的旋转率函数，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的旋转率函数，其中1≤k≤N。

本发明还提供一种真三维显示控制系统，包括上述任意的真三维显示装置和真三维显示控制装置。

本发明提供的真三维显示通过不同方向的照明光产生多个不同方向的光场，断层图像通过分时合成，并在多个光场的作用下使断层图像呈现真三维显示，具有如下优点：

全视差真三维显示：可以同时提供水平和垂直方向的视差；

全彩色：可以通过高分辨率全彩色三维显示；

显示屏幕可大可小，可用于大屏幕显示和小屏幕移动装置；

没有机械运动部件，结构设计简单、可靠性高、成本低。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (28)

1.一种真三维显示装置，其特征在于，包括：

光源；

沿光线的传播光路上依次设置的N个光调制层，N为大于0的整数，各所述光调制层用于显示分时合成的断层图像并对不同方向入射的光线分别进行调制，使得不同方向的光线依次透过各光调制层、并在对应不同方向区域的目标视场中形成光场分布，以组成对应相应目标视场的真三维图像信息，所述N个光调制层中部分光调制层为极性光旋转器。

2.根据权利要求1所述的真三维显示装置，其特征在于，第一个光调制层的一面设置所述光源，所述第一个光调制层的另一面设置有分光部件。

3.根据权利要求2所述的真三维显示装置，其特征在于，所述分光部件为柱面镜阵列。

4.根据权利要求2所述的真三维显示装置，其特征在于，所述分光部件为微透镜阵列。

5.根据权利要求1所述的真三维显示装置，其特征在于，所述N个光调制层中部分光调制层为空间光调制器。

6.根据权利要求1-5任一所述的真三维显示装置，其特征在于，所述光源与第一个极性光旋转器之间还设有用于将光源产生的光线转换为极性光的第一极性光调制器，所述真三维显示装置还包括将透过第N个极性光旋转器的极性光转换为可见光的第二极性光调制器。

7.根据权利要求1-5任一所述的真三维显示装置，其特征在于，所述光调制层的截面为平面形或曲面形。

8.一种用于权利要求1-5任一所述的真三维显示装置的真三维显示控制方法，其特征在于，包括：

不同方向的各目标光线依次透过显示有分时合成的断层图像的N个光调制层，在对应不同方向区域的目标视场中形成合成光场分布，N为大于0的整数；

根据各目标光线在各光调制层上的坐标信息，确定在对应相应方向区域的目标视场中形成的目标光场；

根据目标光场调节相应目标视场中的合成光场分布，并根据调节结果组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

9.根据权利要求8所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述根据目标光场调节相应目标视场中的合成光场分布，包括：

根据目标光场确定透过前n个光调制层且对应不同方向区域的光照C、以及后N-n个光调制层在相应方向区域的光场图像；

调节光场图像以使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与相应目标光场误差最小，n为大于0且小于N的整数。

10.根据权利要求9所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述光场图像为所述后N-n个光调制层上对应的透光率函数。

11.根据权利要求10所述的真三维显示控制方法，其特征在于，采用下式确定透光率函数A：

$\arg \underset{A,c}{min}{\mathrm{\&Sigma;}}_{A\&Element;\&lsqb;0,Amax\&rsqb;,C\&Element;\&lsqb;0,Cmax\&rsqb;}|T-CA{|}^2$

其中Cmax为：非负光照参数C的最大取值；Amax为：透光率函数A的最大取值；T为目标光场。

12.根据权利要求11所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制方法通过共轭梯度法对透光率函数A直接进行求解，找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数。

13.根据权利要求11所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制方法根据第k个光调制层上的透光率函数值，调节第k+1个光调制层上的透光率函数，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数，其中1≤k<N。

14.根据权利要求9所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述光场图像为所述后N-n个光调制层对应的极性光旋转器上对应的旋转率函数。

15.根据权利要求14所述的真三维显示控制方法，其特征在于，采用下式确定旋转率函数B：

$\arg \underset{C,B}{min}{\mathrm{\&Sigma;}}_{C\&Element;\&lsqb;0,Cmax\&rsqb;,B\&Element;\&lsqb;0,Bmax\&rsqb;}|T-CB{|}^2$

其中Cmax为：非负光照参数C的最大取值；Bmax为：旋转率函数B的最大取值；T为目标光场。

16.根据权利要求15所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制方法通过共轭梯度法对旋转率函数B直接进行求解，找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的旋转率函数B。

17.根据权利要求15所述的真三维显示控制方法，其特征在于，所述真三维显示控制方法根据第k个极性光旋转器上的旋转率函数，调节第k+1个极性光旋转器上的旋转率函数，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的旋转率函数，其中1≤k≤N。

18.一种采用权利要求8所述的真三维显示控制方法的真三维显示控制装置，其特征在于，包括：

光场生成模块，用于控制不同方向的各目标光线依次透过显示有分时合成的断层图像的N个光调制层，在对应不同方向区域的目标视场中形成合成光场分布，N为大于0的整数；

光场确定模块，用于根据各目标光线在各光调制层上的坐标信息，确定在对应相应方向区域的目标视场中形成的目标光场；

光场调节模块，用于根据目标光场调节相应目标视场中的合成光场分布，并根据调节结果组成对应相应目标视场的真三维图像信息。

19.根据权利要求18所述的真三维显示控制装置，其特征在于，所述光场调节模块用于根据目标光场确定透过前n个光调制层且对应不同方向区域的光照、以及后N-n个光调制层在相应方向区域的光场图像，并调节所述光场图像以使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与相应目标光场误差最小，n为大于0且小于N的整数。

20.根据权利要求19所述的真三维显示控制装置，其特征在于，所述光场图像为所述后N-n个光调制层上对应的透光率函数。

21.根据权利要求20所述的真三维显示控制装置，其特征在于，采用下式确定透光率函数A：

$\arg \underset{A,c}{min}{\mathrm{\&Sigma;}}_{A\&Element;\&lsqb;0,Amax\&rsqb;,C\&Element;\&lsqb;0,Cmax\&rsqb;}|T-CA{|}^2$

其中Cmax为：非负光照参数C的最大取值；Amax为：透光率函数A的最大取值；T为目标光场。

22.根据权利要求21所述的真三维显示控制装置，其特征在于，所述光场调节模块用于根据共轭梯度法对透光率函数A直接进行求解，得到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数。

23.根据权利要求21的真三维显示控制装置，其特征在于，所述光场调节模块用于根据第k个光调制层上的透光率函数，调节第k+1个光调制层上的透光率函数，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的透光率函数，其中1≤k<N。

24.根据权利要求19所述的真三维显示控制装置，其特征在于，所述光场图像为与所述后N-n个光调制层对应的极性光旋转器上对应的旋转率函数。

25.根据权利要求24所述的真三维显示控制装置，其特征在于，采用下式确定旋转率函数B：

$\arg \underset{C,B}{min}{\mathrm{\&Sigma;}}_{C\&Element;\&lsqb;0,Cmax\&rsqb;,C\&Element;\&lsqb;0,Bmax\&rsqb;}|T-CB{|}^2$

其中Cmax为：非负光照参数C的最大取值；Bmax为：旋转率函数B的最大取值；T为目标光场。

26.根据权利要求25所述的真三维显示控制装置，其特征在于，所述光场调节模块用于通过共轭梯度法对旋转率函数B直接进行求解，找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的旋转率函数B。

27.根据权利要求25所述的真三维显示控制装置，其特征在于，所述光场调节模块用于根据第k个极性光旋转器上的旋转率函数，调节第k+1个极性光旋转器上的旋转率函数，以找到一组能够使相应方向区域对应的目标视场中的合成光场与目标视场误差最小的旋转率函数，其中1≤k≤N。

28.一种真三维显示控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的真三维显示装置，以及如权利要求18-27任一项所述的真三维显示控制装置。