CN106254857B - 光场显示控制方法和装置、光场显示设备 - Google Patents

光场显示控制方法和装置、光场显示设备 Download PDF

Info

Publication number
CN106254857B
CN106254857B CN201511030839.0A CN201511030839A CN106254857B CN 106254857 B CN106254857 B CN 106254857B CN 201511030839 A CN201511030839 A CN 201511030839A CN 106254857 B CN106254857 B CN 106254857B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sub
display
depth
lens
district
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201511030839.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106254857A (zh
Inventor
周梁
杜琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Zhigu Ruituo Technology Services Co Ltd
Original Assignee
Beijing Zhigu Ruituo Technology Services Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Zhigu Ruituo Technology Services Co Ltd filed Critical Beijing Zhigu Ruituo Technology Services Co Ltd
Priority to CN201511030839.0A priority Critical patent/CN106254857B/zh
Priority to US15/382,622 priority patent/US10368049B2/en
Publication of CN106254857A publication Critical patent/CN106254857A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106254857B publication Critical patent/CN106254857B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106—Processing image signals
    • H04N13/128—Adjusting depth or disparity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/307—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using fly-eye lenses, e.g. arrangements of circular lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/339—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using spatial multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/344—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] with head-mounted left-right displays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/363—Image reproducers using image projection screens
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/294—Variable focal length devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备，其中一种光场显示控制方法包括：根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外；至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。本申请可提高待显示或显示的内容中位于显示景深范围之外的至少一深度分布子区内的对象的显示质量。

Description

光场显示控制方法和装置、光场显示设备
技术领域
本申请涉及光场显示技术领域，特别是涉及一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备。
背景技术
光场显示技术早在20世纪初被提出，两种具有代表性的实现方式为：1908年Lippmann基于子透镜(Lenslet)阵列的实现方式以及1903年Ives基于平行光栅(ParallaxBarriers)的实现方式。近年来，伴随着消费级电子产品对显示设备的多样化需求，光场显示技术被运用到不同的场景和设备中，例如：3D显示器、可穿戴式设备、视力矫正的光场显示设备等。目前，电子设备的计算能力、显示分辨率以及光场显示技术对硬件资源需求的逐渐匹配，为光场显示技术的推广应用提供了良好的支持。
光场显示技术可通过传统光场显示技术类似的硬件结构，实现相对灵活的显示效果，例如：光场3D显示、光场投影显示、穿戴式设备上的光场近眼显示、光场显示的视力纠正，等等，然而实现上述灵活显示特性的代价是牺牲显示分辨率，也就是说，基于相同显示像素条件下，采用光场显示技术显示的图像的空间分辨率相比传统图像的空间分辨率低，如何改善光场显示图像的空间分辨率问题，成为业内的研究热点。
发明内容
在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限 定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本申请提供一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备。
第一方面，本申请实施例提供了一种光场显示控制方法，包括：
根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外；
至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，经焦距调整后的所述第一子透镜显示的所述第一对象在所述光场显示设备的第一显示平面的平均弥散圆小于或等于一容许弥散圆，所述第一显示平面为在深度方向上与一观看对焦距离对应且垂直深度方向的一显示平面。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度连续变化。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度非连续变化。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少根据光场显示设备的显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，包括：至少根据所述显示景深范围确定所述第一对象的期望显示深度信息；至少根据所述期望显示深度信息调整所述 第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少根据所述显示景深范围确定所述第一对象的期望显示深度信息，包括：确定所述显示景深范围内的任一显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少根据所述显示景深范围确定所述第一对象的期望显示深度信息，包括：根据所述深度分布子区与所述显示景深范围在深度方向上的相对分布，确定所述显示景深范围中靠近所述深度分布子区的一显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少根据所述期望显示深度信息调整所述第一子透镜的焦距，包括：根据所述期望显示深度信息和所述光场显示设备中的显示器与所述子透镜阵列之间的距离，确定所述第一子透镜的期望焦距；至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距，包括：至少根据所述期望焦距确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的相位差；根据相位差和外场之间的映射关系，确定所述相位差对应的外场；通过所述外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差，以调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述第一子透镜为第一液晶子透镜；所述至少根据所述期望焦距确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的相位差，包括：根据所述期望焦距、所述第一液晶子透镜的半径以及所述入射光的波长，确定所述入射光分别穿过所述第一液晶子透镜的不同部分后形成的相位差。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距，包括：至少根据所述期望焦距确定所述第一子透镜的容许焦距调整范围；至少根据所述容许焦距调整范围调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述至少根据所述容许焦距调整范围调整所述第一子透镜的焦距，包括：根据所述容许焦距调整范围确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的容许相位差范围；根据相位差和外场之间的映射关系，确定与所述容许相位差范围内的一容许相位差对应的外场；通过所述外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差，以调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，所述第一子透镜为第一液晶子透镜；根据所述容许焦距调整范围确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的容许相位差范围，包括：根据所述容许焦距调整范围内的最大容许焦距、所述第一液晶子透镜的半径以及所述入射光的波长，分别确定所述入射光分别穿过所述第一液晶子透镜的不同部分后形成的第一相位差；根据所述容许焦距调整范围内的最小容许焦距、所述第一液晶子透镜的半径以及所述入射光的波长，分别确定所述入射光分别穿过所述第一液晶子透镜的不同部分后形成的第二相位差；根据所述第一相位差和所述第二相位差确定所述容许相位差范围。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，调整所述第一子透镜之前，所述方法还包括：确定所述子透镜阵列中影响所述第一对象显示的子透镜为所述第一子透镜。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法，可选地，确定所述子透镜阵列中影响所述第一对象显示的子透镜为所述第一子透镜，包括：根据所述期望显示深度信息、所述观看对焦距离和人眼 瞳孔尺寸确定所述第一显示子区，所述第一显示子区为所述光场显示设备的显示器中影响所述第一对象显示的显示子区；根据所述显示器中的显示子区和所述子透镜阵列中的子透镜之间的对应关系，确定所述子透镜阵列中与所述第一显示子区对应的子透镜为所述第一子透镜。
第二方面，本申请实施例还提供了一种光场显示控制装置，包括：
一深度分布子区确定模块，用于根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外；
一焦距调整模块，用于至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，经焦距调整后的所述第一子透镜显示的所述第一对象在所述光场显示设备的第一显示平面的平均弥散圆小于或等于一容许弥散圆，所述第一显示平面为在深度方向上与一观看对焦距离对应且垂直深度方向的一显示平面。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度连续变化。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度非连续变化。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述焦距调整模块包括：一期望显示深度信息获取子模块，用于至少根 据所述显示景深范围确定所述第一对象的期望显示深度信息；一焦距调整子模块，用于至少根据所述期望显示深度信息调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述期望显示深度信息获取子模块包括：一第一期望显示深度信息获取子模块，用于确定所述显示景深范围内的任一显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述期望显示深度信息获取子模块包括：一第二期望显示深度信息获取子模块，用于根据所述深度分布子区与所述显示景深范围在深度方向上的相对分布，确定所述显示景深范围中靠近所述深度分布子区的一显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述焦距调整子模块包括：一期望焦距确定单元，用于根据所述期望显示深度信息和所述光场显示设备中的显示器与所述子透镜阵列之间的距离，确定所述第一子透镜的期望焦距；一第一焦距调节单元，用于至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述第一焦距调节单元包括：一相位差确定子单元，用于至少根据所述期望焦距确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的相位差；一第一外场确定子单元，用于根据相位差和外场之间的映射关系，确定所述相位差对应的外场；一第一焦距调整子单元，用于通过所述外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差，以调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述第一焦距调节单元包括：一容许焦距调整范围确定单元，用于至少根据所述期望焦距确定所述第一子透镜的容许焦距调整范围；一第二 焦距调整单元，用于至少根据所述容许焦距调整范围调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述第二焦距调整单元包括：一容许相位差范围确定子单元，用于根据所述容许焦距调整范围确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的容许相位差范围；一第二外场确定子单元，用于根据相位差和外场之间的映射关系，确定与所述容许相位差范围内的一容许相位差对应的外场；一第二焦距调整子单元，用于通过所述外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差，以调整所述第一子透镜的焦距。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述装置还包括：一子透镜确定模块，用于确定所述子透镜阵列中影响所述第一对象显示的子透镜为所述第一子透镜。
结合本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，可选地，所述子透镜确定模块包括：一显示子区确定子模块，用于根据所述期望显示深度信息、所述观看对焦距离和人眼瞳孔尺寸确定所述第一显示子区，所述第一显示子区为所述光场显示设备的显示器中影响所述第一对象显示的显示子区；一子透镜确定子模块，用于根据所述显示器中的显示子区和所述子透镜阵列中的子透镜之间的对应关系，确定所述子透镜阵列中与所述第一显示子区对应的子透镜为所述第一子透镜。
第三方面，本申请实施例提供了另一种光场显示控制装置，包括：
一处理器、一通信接口、一存储器以及一通信总线；所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一指令；所述指令使所述处理器执行以下操作：
根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定 所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外；
至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
第四方面，本申请实施例提供了一种光场显示设备，包括：
一显示器；
一子透镜阵列，所述子透镜阵列包括阵列分布的多个焦距可调的子透镜；
一上述任一所述的光场显示控制装置，所述光场显示控制装置分别与所述显示器和所述子透镜阵列连接。
本申请实施例充分利用透镜焦距可调的特性，可至少根据所述光场显示设备当前的显示景深范围和所述显示景深范围之前且待进行像质量控制的深度分布子区，调整所述第一子透镜的焦距，通过第一子透镜焦距的调整改变所述第一对象在空间中的显示像距，使得所述第一对象经所述第一子透镜显示后所成的虚像的平均显示像距尽可能分布在所述光场显示设备当前的显示景深范围内，由此提高经所述第一子透镜所显示的所述第一对象的显示质量。该方案在原有显示景深范围内清晰成像的基础上，还充分利用子透镜焦距可调的特性提高所述显示景深范围之外的至少一深度分布子区内的对象的显示质量，效果上一定程度上相当于用户可看清比原显示景深范围更广的深度范围的对象，并且该显示质量调整过程无需对光场源内容的繁琐计算，通过调整相应子透镜的焦距即可对原显示景深范围之外的对象的显示质量进行调整，方案简单，便于控制。
通过以下结合附图对本申请的可选实施例的详细说明，本申请的这些以及其它的优点将更加明显。
附图说明
本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本申请的可选实施例和解释本申请的原理和优点。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种光场显示控制方法的流程图；
图2a为本申请实施例提供的光场显示设备及其光场显示示例一；
图2b为本申请实施例提供的光场显示设备及其光场显示示例二；
图2c为本申请实施例提供的第一子透镜的确定示例；
图3a为本申请实施例提供的液晶透镜的可选结构示例；
图3b为本申请实施例提供的液晶透镜的可选光路示例；
图4a为本申请实施例提供的元平面透镜(硅桩透镜)的可选结构示例；
图4b为本申请实施例提供的元平面透镜等效调焦的可选光路示例；
图5a为本申请实施例提供的深度分布子区与景深范围深度分布关系的示例之深度连续分布；
图5b为本申请实施例提供的深度分布子区与景深范围深度分布关系的示例之深度非连续分布；
图5c为本申请实施例提供的深度分布子区与景深范围深度分布关系的示例之深度连续分布和深度非连续分布；
图6为本申请实施例提供的一种光场显示控制装置的逻辑框图；
图7为本申请实施例提供的一种焦距调整模块的逻辑框图；
图8为本申请实施例提供的一种期望显示深度信息获取子模块的逻辑框图；
图9为本申请实施例提供的一种焦距调整子模块的逻辑框图；
图10为本申请实施例提供的一种第一焦距调节单元的逻辑框图；
图11为本申请实施例提供的一种光场显示控制装置的逻辑框图；
图12为本申请实施例提供的一种光场显示控制装置的逻辑框图；
图13为本申请实施例提供的一种光场显示设备的结构示意图。
本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本申请实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对与本申请关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
图1为本申请实施例提供的一种光场显示控制方法的流程图。本申请实施例提供的光场显示控制方法的执行主体可为某一光场显示控制装置，所述光场显示控制装置可在但不限于涉及图像呈现、视频播放等应用过程中通过执行该光场显示控制方法进行图像的显示控制。所述光场显示控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述光场显示控制装置可为某一独立的部件，该部件与光场显示设备配合通信；或者，所述光场显示控制装置可作为某一功能模块集成在光场显示设备中，所述光场显示设备可包括但不限于具有光场显示能力的电子设备，例如所述光场显示设备可包括但不限于近眼光场显示设备，所述近眼光场显示设备可包括但不限于智能头盔、智能眼镜等。具体如图1所示，本申请实施例提供的一种光场显示控制方法包括：
S101：根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外。
光场显示设备包括紧邻设置的显示器和子透镜阵列，如图2a所示。所述显示器可为一连续的显示器，或者，所述显示器可为由多个阵列分布的显示单元拼接而成的屏，所述显示器在进行内容显示时可分为多个显示子区，每个显示子区包括阵列分布的多个显示像素，每个显示子区可显示一子图像，所述子图像为所述内容的图像的某一局部。所述子透镜阵列也可称为微透镜阵列，包括多个阵列分布的子透镜(或称为微透镜)，来自显示器的光线经所述子透镜阵列中的至少一个子透镜改变传播方向，传播方向改变后的光线经用户的眼睛(类似透镜)在用户的视网膜上成像，如果在视网膜局部成像的平均弥散圆较小，相当于用户可看清空间中显示的该局部成像对应的虚像，反 之，如果在视网膜局部成像的平均弥散圆较大，相当于空间中显示的该局部成像对应的虚像就用户看来较为模糊。此外，由于显示器和子透镜阵列紧邻设置(需要说明的是，图中各部件之间的相对距离仅为示例性说明，不代表各部件之间的实际距离)，因此，经所述至少一子透镜传播方向改变后的光线在显示器远离用户的一侧成一虚像，该虚像与用户视网膜所成的像对应，相当于人眼透过子透镜阵列所看到的像，该虚像在空间中可呈现一定的深度分布，虚像在光场显示设备当前的第一显示平面上的弥散圆分布与视网膜所成的像的弥散圆分布对应，例如，虚像某部分在所述第一显示平面上的平均弥散圆较大，则该部分在视网膜所成的像的平均弥散圆也较大，反之亦然。
光场显示设备在进行光场显示过程中，所显示的内容在空间上存在显示景深(Depth of Field，简称DoF)范围，所述显示景深范围是在深度方向上存在一定深度宽度分布的范围、且该范围包括第一显示平面所在的深度位置，所述第一显示平面为在深度方向上与一观看对焦距离对应且垂直深度方向的一显示平面，所述观看对焦距离可为某一缺省的人眼对焦距离(如默认观看所述第一显示平面上所成的虚像的最佳距离为25cm，人眼在该观看距离处可清晰看到所述第一显示平面上所成的虚像，换而言之，所述第一显示平面显示的内容能够在处于观看对焦距离处的人眼的视网膜清晰成像)，或者，所述观看对焦距离可为实际的人眼对焦距离等等。实际应用中，在确定好适合的观看对焦距离之后，可确定与所述观看对焦距离对应的第一显示平面，不妨以近眼光场显示设备为例进行说明，在使用近眼光场显示设备(如佩戴具有光场显示能力的智能眼镜)观看显示内容时通常人眼和近眼光场显示设备之间的距离L相对固定，计算所述观看对焦距离与所述距离L之间的差值，并在深度方向上确定与该差值对应的深度位置即为所述第一显示平面的深度位置；在确定好所述第一显示平面后，可确定光场显示设备的显示景深范围，例如，可根据显示质量预 期、人眼特征等一种或多种参数确定成像的容许弥散圆(permissible circle ofconfusion)，计算在深度方向上相对所述第一显示平面不同距离处的平均成像弥散圆，将包括所述第一显示平面的深度位置且平均成像弥散圆小于容许弥散圆的连续深度范围，确定为所述显示景深范围；进一步地，可结合考虑人眼对不同深度所显示内容清晰度的视觉敏感性来优化所述显示景深范围，例如，人眼对较近处显示的内容清晰度的视觉敏感性要高于对较远处显示的内容清晰度的视觉敏感性，因此，可以所述第一显示平面的深度位置为参考，确定相对所述第一显示平面的深度位置较近的深度处的容许弥散圆为一较小的容许弥散圆门限值(C1)，而相对所述第一显示平面的深度位置较远的深度处的容许弥散圆为一较大的容许弥散圆门限值(C2)，进而确定所述显示景深范围，确定的所述显示景深范围表现为包括所述第一显示平面的深度位置且沿所述第一显示平面的深度位置非对称分布的一定深度范围。当然，以上所述第一显示平面以及所述显示景深范围的确定方法，仅为示例性说明，本领域技术人员还可采用其他方法进行确定，本申请实施例对此并不限制。在所述显示景深范围内所显示的虚像在所述第一显示平面所对应的观看对焦距离处的人眼看来通常是清晰的，而显示景深范围之外所显示的虚像在与所述第一显示平面所对应的观看对焦距离处的人眼看来通常是模糊的。
所述内容为正在显示或待显示的内容。所述内容的深度分布信息是指所述内容处于显示状态时其各部分在深度方向上的分布信息。可至少根据所述内容的深度分布信息确定至少一深度分布子区，作为需要进行显示质量控制的深度分布子区显示质量，其中，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述光场显示设备的显示景深范围之外。
S102：至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜 阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
本申请发明人在实践本申请实施例过程中发现，如果需要调整所述内容不同部分的清晰度，可改变所述光场显示设备当前的所述第一显示平面，所述第一显示平面改变之后，相当于重新确定了光场显示设备的显示景深范围，基于所显示内容的深度分布信息和重新确定的显示景深范围，可调整光场显示设备清晰显示的部分。例如，光场显示设备当前清晰显示的内容为深度较浅的前景部分，通过所述第一显示平面的调整，可改变为清晰显示深度较深的背景部分，等等。而重新确定所述第一显示平面通常需要对光场显示设备所显示的源内容进行处理，运算量大，运算复杂度高，显示速度较慢，为此本申请提出了新的解决方案。
发明人注意到某些类型的透镜具有焦距可调的特性，本申请实施例充分利用透镜焦距可调的特性，可至少根据所述光场显示设备当前的显示景深范围和所述显示景深范围之前且待进行像质量控制的深度分布子区，调整所述第一子透镜的焦距(所述第一子透镜为焦距可调的透镜)，通过第一子透镜焦距的调整改变所述第一对象在空间中的显示像距，使得所述第一对象经所述第一子透镜显示后所成的虚像的平均显示像距尽可能分布在所述光场显示设备当前的显示景深范围内，由此提高经所述第一子透镜所显示的所述第一对象的显示质量。不妨以近眼光场显示为例进行说明，假设第一显示平面与人眼的距离(即观看对焦距离)为25cm，则该第一显示平面在深度上分布的某一深度范围(即显示景深范围)，如[25cm-5cm,25cm+7cm]这一段深度范围(即显示景深范围)的像相对人眼是清晰成像的，如果用户希望看到该显示景深范围之外的像，如看清距离人眼[32cm，35cm]处(即显示景深范围之外的某一深度分布子区)的像，则可通过调整相应子透镜的焦距，使得相同对象的像都显示在显示景深范围内，由 此提高该对象的显示清晰度，使用户可看清该对象。该方案在原有显示景深范围内清晰成像的基础上，还充分利用子透镜焦距可调的特性提高所述显示景深范围之外的至少一深度分布子区内的对象的显示质量，效果上一定程度上相当于用户可看清比原显示景深范围更广的深度范围的对象，并且该显示质量调整过程无需对光场源内容的繁琐计算，通过调整相应子透镜的焦距即可对原显示景深范围之外的对象的显示质量进行调整，方案简单，便于控制。
所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜。所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分，如果将所述内容看作一完整的显示图像的话，所述第一对象可为该完整的显示图像的某一局部。影响第一对象显示的子透镜可为一个或多个，因此，在实际应用中，所述第一子透镜可为一个或多个，可对一个或多个第一子透镜进行焦距调整，以提高所显示的第一对象的清晰度，改善显示质量。
所述第一子透镜为焦距可调的透镜，所述焦距可调的透镜具有轻、薄等特点，便于集成到各类移动设备中，尤其适合对厚度、重量等要求较高的可穿戴式设备(如近眼显示设备等)具有广泛的应用前景。该透镜可通过改变透镜内的材质的特性来改变穿过透镜内的光的相位，由此实现调整该透镜的等效焦距(Focal Length)。
可选地，所述焦距可调的透镜可为液晶透镜，通过作用在液晶透镜上的电场或磁场等外场作用，可改变液晶透镜内液晶分子的空间分布，由此改变入射光线经液晶透镜后的光路，等效于透镜焦距的调整。一种可选的液晶透镜的结构如图3a和图3b所示，包括：上下平行设置的两个基层(Substrates)301、302，两个基层301、302之间包括一液晶层305，每个基层靠近液晶层305的一侧分别设有一控制层303、304，通过控制层303、304施加电场和/或磁场，施加的电场和/或磁场在液晶层305内形成非均匀分布的稳定能量(AnchoringEnergy)，这些能量可使得透镜不同部分的液晶分子的极化方向的分布发生改变，这样，平行入射光线经过透镜不同部分后出射所形成不同的相位差，相当于调整了透镜的等效焦距。在实际应用过程中，可通过控制层施加非均匀外场，以在液晶层的不同部分形成非均匀分布的稳定能量；或者，可通过控制层施加均匀外场(如均匀电场和/或磁场等)，再通过但不限于以下至少一种方式在液晶层内形成非均匀分布的稳定能量：控制层具有厚度非均匀分布的校准层(Alignment Layer)或者厚度非均匀分布的极化层；可选地，所述厚度非均匀分布的校准层可包括具有光感特性的材料，非均匀分布的光照能够让校准层的不同部分接收到非均匀分布的稳定能量强度；或者，可选地，所述校准层也可以通过点染(Half-tone)处理技术在不同的区域使用不同的材料，当在校准层上施加外场后，可形成差异化分布的稳定能量；等等。透镜内形成的稳定能量的非均匀分布方式例如：稳定能量沿着透镜中心部位放射性的向边缘部位逐级增大或减小等。
可选地，所述焦距可调的透镜可为元平面(metasurface)光学器件。所述元平面光学器件是一种平面的、超薄光学器件，其目标是打破波阵面塑形(Wavefront shaping)对传播效应的依赖，让光波的相位(phase)、振幅(amplitude)和/或偏振(polarization)特性在很短距离产生突变。所述元平面光学器件通常是由一系列微型、异向性散射体构成，其散射体的光学响应在空间上形成差异性，例如，所述元平面光学器件可为但不限于硅桩(silicon stump)透镜，如图4a所示，所述硅桩透镜的透镜平面包括蜂窝状排列的多个像素点，每个像素点为一纳米台桩，每个纳米台柱包括基座(如SiO2基座)以及形成在基座上的无定形晶硅(elliptical amorphous silicon post)，无定形晶硅的横截面通常为椭圆形。每一个硅桩可以看作光波导结构，对于同一角度的入射光波，硅桩中的椭圆形截面的不同直径和朝向带来了不同的有效折射指数，通常，如图4b所示，硅桩的朝向和入射光波的角度夹 角越大，对于入射光波的折射即相位的改变越大；对于相同的入射光波而言，不同的折射指数，意味着不同的对焦距离，例如：距离硅桩透镜600um的光源，经过直径为400um的不同朝向的硅桩后，汇聚点距离硅桩透镜平面的范围(focusing distance)可以在50um～500um。实际应用中，单个硅桩或者整个硅桩透镜平面可通过旋转等方式来改变入射光波的相位，而旋转角度和对相位的改变的对应关系预先可知，因此通过控制硅桩或硅桩透镜的旋转角度，可相应改变出射光和入射光的相位差，进而等效于硅桩透镜焦距的调整。
需要说明的是，所述焦距可调的透镜的具体结构可根据实际需要选用或设计，该部分为现有技术，以上透镜结构仅为光场显示设备中子透镜的可选结构，不应理解为对本申请实施例技术方案实质的限制，也就是说，本领域技术人员在本申请技术方案的基础上，可选用焦距可调的其他透镜作为子透镜阵列中的子透镜，本申请实施例对此并不限制。
本申请实施例是利用透镜焦距可调的特性来调整光场显示中局部内容的显示质量，对焦距可调的透镜具体的结构并不限制。
所述第一对象经如光场显示设备进行显示时，由于光波性质、像差等因素的影响，对象上的点的成像光束通常不能汇聚于一点，而是在像平面上形成一个扩散的正圆形、椭圆形或其他类圆形的投影，称为弥散圆(circle of confusion)，也可称为弥散圈、弥散环、散光圈、模糊圈、散射圆盘等。某点成像的弥散圆尺寸可采用下式进行计算：
上式中：E表示人眼瞳孔的尺寸，如人眼瞳孔的直径等；da表示观看对焦距离，即与光场显示设备当前的第一显示平面与人眼瞳孔之间的距离；d0表示对象的显示深度，如对象的虚像在深度方向距离位于观看对焦距离的人眼之间的平均距离；ca表示显示深度为d0的像点在人眼成像所产生的弥散圆的尺寸，如弥散圆的直径等。
所述第一对象经焦距调整后的所述第一子透镜显示后在空间中所成的虚像在光场显示设备当前的所述第一显示平面上的弥散圆分布，与虚像经人眼的等效透镜作用后在视网膜所成的像在视网膜上的弥散圆分布对应。通常，如果弥散圆的尺寸较小，该弥散圆对应的对象的成像相对较为清晰，相对人眼可被视为该点的合焦成像，成像清晰；相应的，如果弥散圆的尺寸超过一定的容许范围，则该弥散圆对应的对象的成像相对模糊。本申请实施例通过对所述第一子透镜进行焦距的调整，将第一子透镜焦距调整后相应对象在光场显示设备的所述第一显示平面或视网膜的平均弥散圆小于或等于一容许弥散圆作为该第一子透镜焦距调整控制的收敛条件，使得所述第一对象经焦距调整后的所述第一子透镜显示的所述第一对象各点在光场显示设备的所述第一显示平面或视网膜所成的像的平均弥散圆小于或等于一容许弥散圆，如图2b所示，所述第一对象经焦距调整后的第一子透镜显示后的虚像对应的视网膜成像的平均弥散圆有所减小，由此提高所显示的所述第一对象各点的平均清晰度。需要说明的是，所述第一对象中的各点是个相对的概念，如可以显示器中单个显示像素显示的部分作为所述第一对象中的一个点等，本申请实施例对此并不限制。
本申请实施例提供的任一种技术方案中，所述深度分布子区的确定方式及数量可根据实际需要确定，实现方式非常灵活。例如，可根据用户的输入信息，确定所述内容中除所述显示景深范围之外的至少部分深度区域为所述至少一深度分布子区；又例如，可将所述显示景深范围和所述内容的图像分析结果，确定所述内容中除所述显示景深范围之外的至少部分深度区域为所述至少一深度分布子区；等等。可以理解，确定出的所述至少部分深度区域整体可作为一所述深度分布子区，或者，确定出的所述至少部分深度区域也可按一定条件进行划分以得到多个所述深度分布子区，等等。本申请实施例对上述具体实现方式并不限制，可更好满足多样化的实际应用需求。
所述深度分布子区包括的深度范围和数量可在所述内容位于所述显示景深范围之外的其他深度范围内灵活确定，以满足多样化的应用需求。
可选地，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度连续变化，也就是说，所述至少一深度分布子区中的至少一个深度分布子区的一个边界在深度方向上和所述显示景深范围的一个边界是相邻的，如图5a或图5b所示。该方案有利于提高正在显示或待显示的所述内容中位于所述显示景深范围周边的对象的显示质量，从用户观看的效果上来看，一定程度上相当于用户可看清比原显示景深范围更广的深度范围的对象。
可选地，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度非连续变化，也就是说，所述至少一深度分布子区中的至少一个深度分布子区的各边界在深度方向上和所述显示景深范围的各边界都是不相邻的，如图5b或图5c所示。该方案有利于提高正在显示或待显示的所述内容中位于所述显示景深范围之外的对象的显示质量，从用户观看的效果上，一定程度上相当于用户可看清比原显示景深范围更广的深度范围的对象。
确定好所述深度分布子区之后，可所述至少根据光场显示设备的显示景深范围和所述深度分布子区调整所述第一子透镜的焦距。可选地，所述至少根据光场显示设备的显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，包括：根据所述显示景深范围和所述深度分布子区确定所述第一对象的期望显示深度信息；至少根据所述期望显示深度信息调整所述第一子透镜的焦距。所述期望显示深度信息表示了所述第一对象各点的期望平均显示深度或期望平均显示像距，即所述第一对象的成像光线经所述第一子透镜后所成的像与所述第一子透镜之间的距离。在实际应用过程中，可权衡所述光场显示设备的显示景深范围和所述深度分布子区，确定所述显示景深范围内的某一深 度子范围或某一深度位置，为所述第一对象的期望显示像距，再至少根据所述期望显示深度信息调整所述第一子透镜的焦距，使得所述第一对象经焦距调整后的所述第一子透镜显示后的像距信息尽可能接近甚至匹配于所述期望显示深度信息，由此提高所述第一对象的显示质量。
所述期望显示深度信息的确定方法非常灵活，本申请实施例对此并不限制。
可选地，所述至少根据所述显示景深范围确定所述第一对象的期望显示深度信息，包括：确定所述显示景深范围内的任一显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息；如光场显示设备的显示景深范围为[Vclose,Vfar]，可确定该显示景深范围内的某显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息，即所所述第一对象各点的期望显示深度信息在实际应用中，可结合第一子透镜的焦距调节能力、所述内容中不同深度分布子区内对象的相对分布等一种或多种因素，确定所述显示景深范围内的某一较优选的显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息，以作为所述第一子透镜焦距调整的依据，由此提高方案实现的灵活性。
可选地，所述至少根据所述显示景深范围确定所述第一对象的期望显示深度信息，包括：根据所述深度分布子区与所述显示景深范围在深度方向上的相对分布，确定所述显示景深范围中靠近所述深度分布子区的一显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息。所述“靠近”是个考虑了容许范围的相对概念，在实际应用中，可以光场显示设备当前的显示对焦面所在的深度位置Vfocus为参考进行所述期望显示深度信息的确定。例如：如果所述第一对象对应的深度分布子区相对所述显示景深范围位于深度较深的区域，则可确定[Vfocus,Vfar]范围内的某一显示深度(如在[Vfocus,Vfar]范围内尽可能接近Vfar的某一深度位置)为所述第一对象的期望显示深度信息；而如果所述第一对象对应 的深度分布子区相对所述显示景深范围位于深度较浅的区域，则可确定[Vclose,Vfocus]范围内的某一显示深度(如在[Vclose,Vfocus]范围内尽可能接近Vclose的某一深度位置)为所述第一对象的期望显示深度信息。如此处理可尽可能保持所述内容不同深度分布的各对象之间的显示深度的相对关系，深度较深的对象相对深度较浅的对象的显示像距大，使得在提高显示显示清晰度的同时尽可能不削弱用户观看时的深度感，提升用户体验。
进一步地，所述至少根据所述期望显示深度信息调整所述第一子透镜的焦距的实现方式非常灵活。例如，可通过多次调整逐步逼近的方式来进行所述第一子透镜焦距的调整。又例如，可根据所述期望显示深度信息和所述光场显示设备中的显示器与所述子透镜阵列之间的距离，确定所述第一子透镜的期望焦距，至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距。其中，参考图2a和图2b，所述期望焦距可根据经典光学成像公式确定：
其中：v表示平均像距，即所述期望显示深度信息u表示物距，即所述显示器和所述第一子透镜之间的距离，相当于所述显示器和所述子透镜阵列之间的距离dl；f表示所述第一子透镜的期望焦距。确定好所述第一子透镜的期望焦距之后，再至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距，由此提高了所述第一子透镜焦距调整的效率和针对性。
所述第一子透镜的焦距调整方式非常灵活，例如，本申请实施例提供的技术方案在进行所述第一子透镜的焦距调整过程中，可通过外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差的方式，来调整所述第一子透镜的焦距，例如，所述至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距，包括：至少根据所述期望焦距确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的相位差，根据相位差和外场之 间的映射关系，确定所述相位差对应的外场，通过所述外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差，以调整所述第一子透镜的焦距。其中，所述外场可根据透镜的材质的特性确定，如所述外场可包括但不限于电场、磁场、光场等。当外场作用在第一子透镜上时，可引起第一子透镜的材质特性的改变，如引起液晶子透镜的液晶分子极化方向分布变化、硅桩子透镜的硅桩朝向改变等等，使得入射光穿过第一子透镜的不同部分后形成一定的相位差，由于相位和焦距之间存在一定的对应关系，相位的改变等效于焦距的调整。可见，该方案无需在光场显示设备中移动或倾斜第一子透镜，而是充分利用第一子透镜的材质特性实现焦距调整，因此有利于简化系统机械结构，可满足但不限于轻、薄、便携等设备的集成应用需求，且该方案简单易实现，提高了第一子透镜焦距调整的控制效率。
不妨以第一子透镜为液晶透镜(以下称为第一液晶子透镜)为例说明确定相位差的可选实现方式。可选地，所述至少根据所述期望焦距确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的相位差，包括：根据所述期望焦距、所述第一液晶子透镜的半径以及所述入射光的波长，确定所述入射光分别穿过所述第一液晶子透镜的不同部分后形成的相位差。采用该方案确定所述相位差，方案简单易实现。可选地，焦距和相位差之间满足如下对应关系：
上式中：f表示第一液晶子透镜的期望焦距；r表示第一液晶子透镜的半径；Δφ表示光穿过第一液晶子透镜不同部分的相位差，如光分别穿过第一液晶子透镜的中心部分和边缘部分的相位差；λ表示光的波长。
确定期望焦距对应的相位差之后，由于相位差和外场之间存在一定的对应关系，可根据该对应关系确定所需的外场。具体而言，针对第一子透镜的结构，相位差和电场(如均匀电场的电压大小，或者， 非均匀电场的分布等等)之间的映射关系可预先获取，根据该映射关系，可确定处与期望焦距对应的相位差所对应的电场，之后通过确定的电场作用第一子透镜来改变第一子透镜的材质特性(如改变第一子透镜内的液晶分子分布、硅桩透镜内硅桩的朝向等等)，使得光穿过第一子透镜不同部分的相位差尽可能接近甚至等于所确定的相位差，进而使得调整后的第一子透镜的等效焦距尽可能接近甚至等于所述期望焦距。
可选地，所述至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距，包括：至少根据所述期望焦距确定所述第一子透镜的容许焦距调整范围；至少根据所述容许焦距调整范围调整所述第一子透镜的焦距。采用该方案进行所述第一子透镜的焦距调整，所述第一子透镜调整后的焦距落入所述容许焦距调整范围。其中，所述容许焦距调整范围可根据所述期望焦距灵活确定，如可直接以所述期望焦距为差确定一容差范围，或者，可将所述期望焦距和所述第一子透镜允许调节的能力相结合，确定所述容许焦距调整范围。采用该方案确定的所述容许焦距调整范围较为合理，基于该容许焦距调整范围进行第一子透镜的焦距调整，效率高且较易实现。
进一步可选地，所述至少根据所述容许焦距调整范围调整所述第一子透镜的焦距，包括：根据所述容许焦距调整范围确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的容许相位差范围；根据相位差和外场之间的映射关系，确定与所述容许相位差范围内的一容许相位差对应的外场；通过所述外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差，以调整所述第一子透镜的焦距。所述容许焦距调整范围内的焦距为容许调整的焦距，当所述第一子透镜调整后的焦距落入所述容许焦距调整范围内时，经焦距调整后的所述第一子透镜所显示的所述第一子对象的像距尽可能接近甚至匹配于所述期望显示深度信息，由此提高所述第一对象的显示质量。而所述第一子透镜的每个 焦距对应一相位差，因此可确定所述容许焦距调整范围所对应的容许相位差范围，确定该容许相位差范围内的任一相位差所对应的外场，作为所述第一子透镜焦距调整的控制源，由此对所述第一子透镜实现所需的焦距调整，提高焦距调整控制的方便性和灵活性。
不妨以第一子透镜为液晶透镜(以下称为第一液晶子透镜)为例说明确定所述容许相位差范围的可选实现方式。可选地，根据所述容许焦距调整范围确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的容许相位差范围，包括：根据所述容许焦距调整范围内的最大容许焦距、所述第一液晶子透镜的半径以及所述入射光的波长，分别确定所述入射光分别穿过所述第一液晶子透镜的不同部分后形成的第一相位差；根据所述容许焦距调整范围内的最小容许焦距、所述第一液晶子透镜的半径以及所述入射光的波长，分别确定所述入射光分别穿过所述第一液晶子透镜的不同部分后形成的第二相位差；根据所述第一相位差和所述第二相位差确定所述容许相位差范围。采用该方案可获得最大的所述容许相位差范围，有利于提高焦距调整的控制效率和灵活性。
可选地，调整所述第一子透镜之前，所述方法还包括：确定所述子透镜阵列中影响所述第一对象显示的子透镜为所述第一子透镜。采用该方案可在光场显示设备的子透镜阵列中确定出影响所述第一对象显示的一个或多个子透镜作为所述第一子透镜，之后通过对一个或多个所述第一子透镜进行焦距调整，以调整经相应第一子透镜显示的第一对象的显示像距，使之落入所述光场显示设备的显示景深范围，由此提高所述第一对象的显示质量。
进一步可选地，确定所述子透镜阵列中影响所述第一对象显示的子透镜为所述第一子透镜，包括：根据所述期望显示深度信息、所述观看对焦距离和人眼瞳孔尺寸确定所述第一显示子区，所述第一显示子区为所述光场显示设备的显示器中影响所述第一对象显示的显示 子区；根据所述显示器中的显示子区和所述子透镜阵列中的子透镜之间的对应关系，确定所述子透镜阵列中与所述第一显示子区对应的子透镜为所述第一子透镜。光场显示的某些情形下，显示器上的显示内容与用户经子透镜阵列所看到的虚像在内容上对应但图像表现形式不同，用户经子透镜阵列所看到的虚像通常和人眼在自然环境下观看的图像相符，而显示器上显示是多个子图像，每个子图像对应虚像的某一局部，不同子图像所表示的对象可能部分相同，例如，如果采用3倍角度采样进行光场显示(即用3×3个显示子区表示相同对象不同角度的显示信息)，如鸟嘴等相同对象可能在9子图像中都有体现，可确定出显示这9个子图像的显示子区所对应的子透镜为待调节的第一子透镜，对所述第一子透镜进行焦距调整以提高该对象成像的清晰度。实际应用中，可确定所述第一显示子区，据此再进一步确定所述第一子透镜，可选地，参考图5，不妨以确定影响所述第一对象某点成像的第一子透镜的显示为例进行说明，所述第一子透镜可通过以下方法确定：
(a)假设所述内容为一清晰的2D图像(所述2D图像经光场显示之后在空间显示为具有一定显示深度分布的3D图像)，可根据所述2D图像的深度分布信息，确定其部分深度分布子区中的第一对象中的各点分别在所述2D图像中图像坐标{(xi，yi)}，需要说明的是，确定各点的图像坐标可能集中分布也可能分散分布。以下不妨以所述第一对象中的某一点为例进行说明。
(b)根据上述确定的某点的图像坐标，确定与该点对应的虚像点P的空间坐标p(x′i，y′i)，其中，x′i＝M1xi，y′i＝M2yi，M为已知的缩放系数，如M1为已知的X方向的缩放系数，M2为已知的Y方向的缩放系数；
(c)虚像点P可看作一虚拟光源，该虚拟光源所发出的光线要进入人眼，和虚拟光源距离人眼的距离以及人眼瞳孔的尺寸有关，而 虚拟光源距离人眼的距离相当于虚像点P的显示深度，人眼瞳孔的直径可根据经验值或实验值或检测值预先获取，这两个信息确定之后，以虚像点P为顶点的光锥也相应确定，该光锥内的光线可进入人眼，因此，显示器与该光锥的截面所覆盖的显示子区所发出的光线，可视为可进入人眼，这些显示子区为影响该虚像点成像的显示子区，即第一显示子区。可选地，可根据公式(4)和(5)确定虚像点P沿垂直方向在显示器上的覆盖范围，进而根据该覆盖范围确定所述第一显示子区：
其中：
Yi2＝Y-Yi1-y′i....................................................(8)
上述各公式：Y表示以虚像点P为虚拟光源到人眼瞳孔的光锥在显示器所在平面的截面在垂直方向上的覆盖范围；Yi1表示光锥与显示器的截面的上边界在垂直方向上距离平面2的距离，Yt2表示光锥与显示器的截面的下边界在垂直方向上距离平面1的距离，其中，平面1位穿过显示器中心且垂直显示器的平面，平面2为经过虚像点P且平行平面1的平面；ymin表示虚像点P沿垂直方向在显示器上的覆盖范围的最小坐标值；ymax表示虚像点P沿垂直方向在显示器上的覆盖范围的最大坐标值；dl表示显示器和子透镜阵列之间的距离；dv表示表示虚像距离子透镜阵列之间的距离，E表示瞳孔的直径。
(d)根据已知的每一个显示子区在显示器的垂直方向的起始位置，确定虚像点P沿垂直方向在显示器上的范围覆盖的第一显示子区的序号，由于子图像和子透镜的对应关系已知，因此可得到垂直方向上覆盖的子透镜序号；
根据覆盖范围以及显示器中各显示子区在Y轴上的坐标位置信息，可确定所述覆盖范围对应的各显示子区。如果覆盖范围与各显示子区在垂直方向的位置坐标完全重合，则可方便确定覆盖范围对应垂直方向坐标的显示子区为第一显示子区；如果覆盖范围的边缘部分未完全对应一完整的显示子区，则可采用近似处理方法确定所述第一显示子区，如确定所述覆盖范围只要局部覆盖的显示子区为所述第一显示子区，或者，所述覆盖范围仅全部覆盖的显示子区为所述第一显示子区，或者，所述覆盖范围和显示子区的坐标的重叠子范围满足一定比例的显示子区为所述第一显示子区，等等，确定方式非常灵活。
(e)同理，采用类似(c)和(d)的方法可确定虚像点P沿水平方向在显示器上的覆盖范围的第一显示子区的序号，进而得到水平方向上覆盖的第一子透镜的序号。
确定出各子透镜序号所对应的子透镜即为待进行焦距调整的第一子透镜。采用该方案确定影响所述深度分布子区图像采集的子透镜，方法简单易实现。
本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述任一方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。
图6为本申请实施例提供的第一种光场显示控制装置的逻辑框图。如图6所示，本申请实施例提供的光场显示控制装置可包括：一深度分布子区确定模块61和一焦距调整模块62。
一深度分布子区确定模块61用于根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外。
一焦距调整模块62用于至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
本申请实施例充分利用透镜焦距可调的特性，可至少根据所述光场显示设备当前的显示景深范围和所述显示景深范围之前且待进行像质量控制的深度分布子区，调整所述第一子透镜的焦距(所述第一子透镜为焦距可调的透镜)，通过第一子透镜焦距的调整改变所述第一对象在空间中的显示像距，使得所述第一对象经所述第一子透镜显示后所成的虚像的平均显示像距尽可能分布在所述光场显示设备当前的显示景深范围内，由此提高经所述第一子透镜所显示的所述第一对象的显示质量。该方案在原有显示景深范围内清晰成像的基础上，还充分利用子透镜焦距可调的特性提高所述显示景深范围之外的至少一深度分布子区内的对象的显示质量，效果上一定程度上相当于用户可看清比原显示景深范围更广的深度范围的对象，并且该显示质量调整过程无需对光场源内容的繁琐计算，通过调整相应子透镜的焦距即可对原显示景深范围之外的对象的显示质量进行调整，方案简单，便于控制。
所述光场显示控制装置可在但不限于涉及图像呈现、视频播放等应用过程中通过执行该光场显示控制方法进行图像的显示控制。所述光场显示控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述光场显示控制装置可为某一独立的部件，该部件与光场显示设备配合通信；或者，所述光场显示控制装置可作为某一功能模块集成在光场显示设备中， 所述光场显示设备可包括但不限于具有光场显示能力的电子设备，例如所述光场显示设备可包括但不限于近眼光场显示设备，所述近眼光场显示设备可包括但不限于智能头盔、智能眼镜等。
可选地，经焦距调整后的所述第一子透镜显示的所述第一对象在所述光场显示设备的第一显示平面的平均弥散圆小于或等于一容许弥散圆。该方案可将平均弥散圆在第一显示平面上减小作为所述第一子透镜焦距调整的收敛条件，提高第一子透镜焦距调整的效率和针对性。
可选地，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度连续变化。该方案有利于提高正在显示或待显示的所述内容中位于所述显示景深范围周边的对象的显示质量，从用户观看的效果上来看，一定程度上相当于用户可看清比原显示景深范围更广的深度范围的对象。
可选地，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度非连续变化。该方案有利于提高正在显示或待显示的所述内容中位于所述显示景深范围之外的对象的显示质量，从用户观看的效果上，一定程度上相当于用户可看清比原显示景深范围更广的深度范围的对象。
结合本申请实施例提供的任一种技术方案，如图7所示，可选地，所述焦距调整模块62包括：一期望显示深度信息获取子模块621和一焦距调整子模块622。期望显示深度信息获取子模块621用于至少根据所述显示景深范围确定所述第一对象的期望显示深度信息；焦距调整子模块622用于至少根据所述期望显示深度信息调整所述第一子透镜的焦距。该方案可使得所述第一对象经焦距调整后的所述第一子透镜显示后的像距信息尽可能接近甚至匹配于所述期望显示深度信息，由此提高所述第一对象的显示质量。
可选地，如图8所示，所述期望显示深度信息获取子模块621包 括：一第一期望显示深度信息获取子模块6211，第一期望显示深度信息获取子模块6211用于确定所述显示景深范围内的任一显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息。采用该方案确定所述期望显示深度信息，方案简单，实现方式灵活。
可选地，所述期望显示深度信息获取子模块621包括：一第二期望显示深度信息获取子模块6212，第二期望显示深度信息获取子模块6212用于根据所述深度分布子区与所述显示景深范围在深度方向上的相对分布，确定所述显示景深范围中靠近所述深度分布子区的一显示深度为所述第一对象的期望显示深度信息。采用该方案确定所述期望显示深度信息并据此进行后续显示控制，则可使得在提高显示显示清晰度的同时尽可能不削弱用户观看时的深度感，提升用户体验。
可选地，如图9所示，所述焦距调整子模块622包括：一期望焦距确定单元6221和一第一焦距调节单元6222。期望焦距确定单元6221用于根据所述期望显示深度信息和所述光场显示设备中的显示器与所述子透镜阵列之间的距离，确定所述第一子透镜的期望焦距；焦距调节单元6222用于至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距。该方案在确定好所述第一子透镜的期望焦距之后，可至少根据所述期望焦距调整所述第一子透镜的焦距，由此提高了所述第一子透镜焦距调整的效率和针对性。
进一步可选地，如图10所示，所述第一焦距调节单元6222包括：一相位差确定子单元62221、一第一外场确定子单元62222和一第一焦距调整子单元62223。相位差确定子单元62221用于至少根据所述期望焦距确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的相位差；第一外场确定子单元62222用于根据相位差和外场之间的映射关系，确定所述相位差对应的外场；第一焦距调整子单元62223用于通过所述外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差，以调整所述第一子透镜的焦距。该方案无需在光场相机中移动或倾斜 第一子透镜，而是充分利用第一子透镜的材质特性实现焦距调整，因此有利于简化系统机械结构，可满足但不限于轻、薄、便携等设备的集成应用需求，且该方案简单易实现，提高了第一子透镜焦距调整的控制效率。
可选地，所述第一焦距调节单元6222包括：一容许焦距调整范围确定单元62224和一第二焦距调整单元62225。容许焦距调整范围确定单元62224用于至少根据所述期望焦距确定所述第一子透镜的容许焦距调整范围；第二焦距调整单元62225用于至少根据所述容许焦距调整范围调整所述第一子透镜的焦距。该方案可确定所述容许焦距调整范围所对应的容许相位差范围，确定该容许相位差范围内的任一相位差所对应的外场，作为所述第一子透镜焦距调整的控制源，由此对所述第一子透镜实现所需的焦距调整，提高焦距调整控制的方便性和灵活性。
进一步可选地，所述第二焦距调整单元62225包括：一容许相位差范围确定子单元622251、一第二外场确定子单元622252和一第二焦距调整子单元622253。容许相位差范围确定子单元622251用于根据所述容许焦距调整范围确定入射光分别穿过所述第一子透镜不同部分后形成的容许相位差范围；第二外场确定子单元622252用于根据相位差和外场之间的映射关系，确定与所述容许相位差范围内的一容许相位差对应的外场；第二焦距调整子单元622253用于通过所述外场改变入射光穿过所述第一子透镜的不同部分的相位差，以调整所述第一子透镜的焦距。采用该方案可获得最大的所述容许相位差范围，有利于提高焦距调整的控制效率和灵活性。
可选地，如图11所示，所述光场采集控制装置还包括：一子透镜确定模块63。子透镜确定模块63用于确定所述子透镜阵列中影响所述第一对象显示的子透镜为所述第一子透镜。确定待调节的所述第一子透镜之后，可通过调整所述第一子透镜的焦距以提高所述第一对 象的显示质量。
进一步可选地，所述子透镜确定模块63包括：一显示子区确定子模块631和一子透镜确定子模块632；显示子区确定子模块631用于根据所述期望显示深度信息、所述观看对焦距离和人眼瞳孔尺寸确定所述第一显示子区，所述第一显示子区为所述光场显示设备的显示器中影响所述第一对象显示的显示子区；子透镜确定子模块632用于根据所述显示器中的显示子区和所述子透镜阵列中的子透镜之间的对应关系，确定所述子透镜阵列中与所述第一显示子区对应的子透镜为所述第一子透镜。采用该方案确定所述第一子透镜，方案简单易实现。
图12为本申请实施例提供的一种光场显示控制装置的结构框图，本申请具体实施例并不对光场显示控制装置1200的具体实现方式做限定。如图12所示，光场显示控制装置1200可以包括：
处理器(Processor)1210、通信接口(Communications Interface)1220、存储器(Memory)1230、以及通信总线1240。其中：
处理器1210、通信接口1220、以及存储器1230通过通信总线1240完成相互间的通信。
通信接口1220，用于与比如具有通信功能的设备、外部光源等通信。
处理器1210，用于执行程序1232，具体可以执行上述任一光场显示控制方法实施例中的相关步骤。
例如，程序1232可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器1210可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器1230，用于存放程序1232。存储器1230可能包含随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
例如，在一种可选的实现方式中，处理器1210通过执行程序1232可执行以下步骤：根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外；至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
在其他可选的实现方式中，处理器1210通过执行程序1232还可执行上述其他任一实施例提及的步骤，在此不再赘述。
程序1232中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤、模块、子模块、单元中对应的描述，在此不再赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种光场显示设备，如图13所示，所述光场显示设备包括：一显示器、一子透镜阵列和一光场显示控制装置，所述显示器和所述子透镜阵列紧邻设置(即显示器和子透镜阵列之间的距离很小，通常小于子透镜阵列中子透镜的最大焦距)，所述子透镜阵列包括阵列分布的多个焦距可调的子透镜，且所述光场显示控制装置分别与所述显示器和所述子透镜阵列连接，控制一个或多个子透镜进行焦距调整以提高显示景深范围之外的至少一深度分布子区的显示清晰度，控制方式可包括但不限于所述光场显示控制装置通过控制作用在相应子透镜上的外场等方式，来调整相应子透镜的焦距调 整，等等。所述光场显示控制装置可为本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，其可在但不限于涉及图像呈现、视频播放等应用过程中通过执行本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法进行图像的显示控制。所述光场显示设备进行光场显示控制的原理和装置结构，可参见本申请其他实施例的记载，不在赘述。
在本申请上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。有关装置、设备或系统实施例的实施原理或过程的相关描述，可参见相应方法实施例的记载，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的装置、方法、系统等实施例中，显然，各部件(系统、 子系统、模块、子模块、单元、子单元等)或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。同时，在上面对本申请具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种光场显示控制方法，其特征在于，包括：
根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外；
至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经焦距调整后的所述第一子透镜显示的所述第一对象在所述光场显示设备的第一显示平面的平均弥散圆小于或等于一容许弥散圆，所述第一显示平面为在深度方向上与一观看对焦距离对应且垂直深度方向的一显示平面。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度连续变化。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度非连续变化。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少根据光场显示设备的显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，包括：
至少根据所述显示景深范围确定所述第一对象的期望显示深度信息；
至少根据所述期望显示深度信息调整所述第一子透镜的焦距。
6.一种光场显示控制装置，其特征在于，包括：
一深度分布子区确定模块，用于根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外；
一焦距调整模块，用于至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，经焦距调整后的所述第一子透镜显示的所述第一对象在所述光场显示设备的第一显示平面的平均弥散圆小于或等于一容许弥散圆，所述第一显示平面为在深度方向上与一观看对焦距离对应且垂直深度方向的一显示平面。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述至少一深度分布子区的至少之一和所述显示景深范围深度连续变化。
9.一种图像采集控制装置，其特征在于，包括:一处理器、一通信接口、一存储器以及一通信总线；所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一指令；所述指令使所述处理器执行以下操作：
根据光场显示设备的显示景深范围和内容的深度分布信息，确定所述内容的至少一深度分布子区，所述至少一深度分布子区中每个深度分布子区位于所述显示景深范围之外；
至少根据所述显示景深范围和所述深度分布子区调整第一子透镜的焦距，其中，所述第一子透镜为所述光场显示设备的子透镜阵列中影响第一对象显示的子透镜，所述第一对象为所述内容位于所述深度分布子区内的部分。
10.一种光场显示设备，其特征在于，包括：
一显示器；
一子透镜阵列，所述子透镜阵列包括阵列分布的多个焦距可调的子透镜；
一如权利要求6-9任一所述的光场显示控制装置，所述光场显示控制装置分别与所述显示器和所述子透镜阵列连接。
CN201511030839.0A 2015-12-31 2015-12-31 光场显示控制方法和装置、光场显示设备 Active CN106254857B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511030839.0A CN106254857B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
US15/382,622 US10368049B2 (en) 2015-12-31 2016-12-17 Light field display control method and apparatus, and light field display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511030839.0A CN106254857B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 光场显示控制方法和装置、光场显示设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106254857A CN106254857A (zh) 2016-12-21
CN106254857B true CN106254857B (zh) 2018-05-04

Family

ID=57626602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511030839.0A Active CN106254857B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 光场显示控制方法和装置、光场显示设备

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10368049B2 (zh)
CN (1) CN106254857B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9995859B2 (en) * 2015-04-14 2018-06-12 California Institute Of Technology Conformal optical metasurfaces
US10881336B2 (en) 2015-08-21 2021-01-05 California Institute Of Technology Planar diffractive device with matching diffraction spectrum
CN106254753B (zh) * 2015-12-31 2019-03-12 北京智谷睿拓技术服务有限公司 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
US10670782B2 (en) 2016-01-22 2020-06-02 California Institute Of Technology Dispersionless and dispersion-controlled optical dielectric metasurfaces
US10488651B2 (en) 2017-04-10 2019-11-26 California Institute Of Technology Tunable elastic dielectric metasurface lenses
CN111183634B (zh) * 2017-07-18 2022-01-04 辛特科技有限公司 一种利用透镜还原光场的方法
WO2019173357A1 (en) * 2018-03-05 2019-09-12 Vijayakumar Bhagavatula Display system for rendering a scene with multiple focal planes
CN109765695B (zh) * 2019-03-29 2021-09-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示系统和显示装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100417567B1 (ko) * 1995-06-07 2004-02-05 제이콥 엔 올스테드터 3차원 영상화 시스템으로 화면의 영상을 생성하는 카메라
US6014259A (en) * 1995-06-07 2000-01-11 Wohlstadter; Jacob N. Three dimensional imaging system
US7455407B2 (en) * 2000-02-11 2008-11-25 Amo Wavefront Sciences, Llc System and method of measuring and mapping three dimensional structures
US7077523B2 (en) * 2004-02-13 2006-07-18 Angstorm Inc. Three-dimensional display using variable focusing lens
US8537204B2 (en) * 2004-07-08 2013-09-17 Gyoung Il Cho 3D television broadcasting system
EP1946180B1 (en) * 2005-11-02 2012-12-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical system for 3-dimensional display
CN100483184C (zh) * 2007-05-29 2009-04-29 东南大学 可变焦透镜三维显示器
US20110075257A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-31 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona 3-Dimensional electro-optical see-through displays
US9030536B2 (en) * 2010-06-04 2015-05-12 At&T Intellectual Property I, Lp Apparatus and method for presenting media content
US20120105747A1 (en) * 2010-10-31 2012-05-03 Sajal Biring Optical system for displaying three-dimensional images and associated method
JP2015164235A (ja) * 2012-06-19 2015-09-10 シャープ株式会社 画像処理装置、方法、プログラム、および記録媒体
US8754829B2 (en) * 2012-08-04 2014-06-17 Paul Lapstun Scanning light field camera and display
US10244223B2 (en) * 2014-01-10 2019-03-26 Ostendo Technologies, Inc. Methods for full parallax compressed light field 3D imaging systems
CN104168472B (zh) * 2014-08-19 2017-07-28 西安电子科技大学 一种显示参数可交互控制的集成成像显示系统及其控制方法
CN104463949B (zh) * 2014-10-24 2018-02-06 郑州大学 一种基于光场数字重聚焦的快速三维重建方法及其系统

Also Published As

Publication number Publication date
US10368049B2 (en) 2019-07-30
US20170195652A1 (en) 2017-07-06
CN106254857A (zh) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106254857B (zh) 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
CN106375694B (zh) 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
CN114175627B (zh) 用于基于分布式光孔的光场显示器的光学方法和系统
US20200174277A1 (en) Light field vision-correction device
US11435576B2 (en) Near-eye display with extended accommodation range adjustment
US10197808B2 (en) Light field display control method and apparatus, and light field display device
CN110376743A (zh) 多焦点显示系统和方法
WO2019171342A1 (en) Vision correction system and method, light field display and microlens array therefor
CN109803133B (zh) 一种图像处理方法及装置、显示装置
CN106291953B (zh) 显示控制方法和装置
CN106254804B (zh) 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
WO2019161699A1 (zh) 虚拟现实设备的透镜优化方法、装置和计算机可读存储介质
CN106254753B (zh) 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
WO2024193151A1 (zh) 三维显示装置及系统
CN106254858B (zh) 光场显示控制方法和装置、光场显示设备
KR20190050737A (ko) 표시 장치와 방법
CN106162153B (zh) 显示控制方法和装置
CN117075335B (zh) 基于眼球追踪的裸眼3d显示方法及装置
CN107707807B (zh) 图像采集控制方法和装置
CN117092830B (zh) 裸眼3d显示装置及其驱动方法
Wetzstein Augmented and virtual reality
CN106375653A (zh) 图像采集控制方法和装置
CN106303209A (zh) 图像采集控制方法和装置
Sluka et al. Digital Light-Field
CN106254750A (zh) 图像采集控制方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant