CN108037591A - 光场显示系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光场显示系统。该光场显示系统包括：成像单元，包括显示设备与设置在显示设备的出光侧的成像设备，显示设备用于显示图像，成像设备用于将显示设备显示的图像转化为缩小的实像；微透镜阵列，设置在成像单元的出光侧，微透镜阵列用于把成像单元输出的图像转化为立体图像。该光场显示系统中包括成像设备，通过成像设备将显示设备的显示图像变为较小的实像，进而使得微透镜阵列中的各个微透镜对应的像素的数量增加，从而使得最终得到的图像的分辨率提高。

Description

光场显示系统

技术领域

本申请涉及光场显示技术，具体而言，涉及一种光场显示系统。

背景技术

光场显示是一种真3D显示技术，其特点是通过恢复真实场景的光场，让人眼产生与真实场景比较一致的视觉效果，相对于目前常见的裸眼3D技术如柱镜或视差障壁技术来说，光场显示可以明显改善观看的舒适度，是一种很有发展前景的技术。

如图1所示，微透镜阵列的光场显示技术是把微透镜阵列2'(简称MLA，包括多个微透镜)置于显示面板1'前适当的位置，每个微透镜底部会覆盖一定数量的像素，显示面板1'上发出的光经过微透镜在空间中叠加，再现出原物体的光场，即可看到三维图像。

由于每个微透镜下覆盖着像素的数量有限，因此，微透镜阵列光场显示技术的分辨率较低，如图2所示，其中，显示面板的显示图像为原始图像01'，最后经过微透镜阵列得到的图像为成像图像02'，这个会显著增大画面的颗粒感，从而影响到用户的体验。

解决上述分辨率过低的一个方法是增加面板的像素密度，但是目前的面板密度已发展到瓶颈，要想进一步提升有很大困难。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种光场显示系统，以解决现有技术中微透镜阵列的光场显示系统的分辨率较低的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种光场显示系统，该光场显示系统包括：成像单元，包括显示设备与设置在上述显示设备的出光侧的成像设备，上述显示设备用于显示图像，上述成像设备用于将上述显示设备显示的图像转化为缩小的实像；微透镜阵列，设置在上述成像单元的出光侧，上述微透镜阵列用于把上述成像单元输出的图像转化为立体图像。

进一步地，上述成像单元还包括：反射装置，设置在上述显示设备的出光侧。

进一步地，上述反射装置包括至少一个反射设备。

进一步地，上述成像单元为多个。

进一步地，上述光场显示系统包括至少两个上述成像单元，各上述成像单元中包括一个上述显示设备与一个上述成像设备，各上述成像单元投射到上述微透镜阵列上的光所在的区域为光区域，不同的上述成像单元对应的上述光区域的位置至少部分不同。

进一步地，各上述成像单元还包括两个上述反射设备，分别为第一反射设备与第二反射设备，在各上述成像单元中，上述成像设备设置在上述显示设备的出光侧，上述第一反射设备设置在上述成像设备的出光侧，上述第二反射设备设置在上述第一反射设备的出光侧，且两个上述光区域无间隙衔接。

进一步地，上述光场显示系统包括多个成像单元，多个上述成像单元中，部分为第一成像单元，部分为第二成像单元，上述第二成像单元还包括两个上述反射设备，分别为第一反射设备与第二反射设备，在上述第二成像单元中，上述第一反射设备设置在上述成像设备的出光侧，上述第二反射设备设置在上述第一反射设备的出光侧，且任意两个上述光区域部分重合。

进一步地，上述第二反射设备位于上述第一成像单元与上述微透镜阵列之间，上述第二反射设备为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，其中，上述可切换透射/反射设备为可在透射状态与反射状态切换的反射设备，上述半透射半反射设备为一部分结构处于透射状态且另一部分结构处于反射状态的反射设备。

进一步地，至少一个上述成像单元中包括多个上述显示设备，多个上述显示设备显示的多个图像由源图像中的不同的显示像素组成，且多个上述图像中对应的上述显示像素投射到上述微透镜阵列上的光区域部分重叠。

进一步地，在至少一个上述成像单元中，多个上述显示设备的出光面平行设置且面积相等，各上述显示设备为透明的显示设备，与上述出光面平行的平面为第一平面，且多个上述显示设备的出光面在上述第一平面上的投影部分重合。

进一步地，任意相邻的两个上述显示设备的中心在上述第一平面上的投影的连线为矩形的对角线，各上述矩形的对角线在同一条直线上。

进一步地，至少一个上述成像单元中包括三个上述显示设备、一个上述成像设备与四个上述反射设备，三个上述显示设备分别为第一显示设备、第二显示设备与第三显示设备，且上述第一显示设备的显示面与上述第三显示设备的显示面平行，上述第二显示设备的显示面与上述第一显示设备的显示面垂直，四个上述反射设备分别为第一反射设备、第二反射设备、第三反射设备与第四反射设备，且上述第一反射设备与上述第二反射设备设置在上述第二显示设备与上述成像设备之间，且上述第一反射设备与上述第二反射设备相交且垂直，上述第一反射设备用于将上述第一显示设备显示的图像对应的光反射到上述成像设备上，上述第二反射设备用于将上述第三显示设备显示的图像对应的光反射到上述成像设备上，上述第一反射设备与上述第二反射设备为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，上述第三反射设备设置在上述成像设备的出光侧，上述第四反射设备设置在上述第三反射设备的出光侧。

进一步地，上述光场显示系统还包括：时序控制设备，与上述成像单元电连接，用于至少控制各上述成像单元中的上述显示设备的工作。

进一步地，上述光场显示系统还包括：移位设备，上述显示设备和/或上述成像设备设置在上述移位设备上，上述移位设备在不同时刻将上述显示设备和/或上述成像设备移动至不同的位置；时序控制设备，与各上述移位设备电连接，用于至少控制上述移位设备的工作。

进一步地，上述成像设备包括凸透镜、菲涅尔透镜、渐变折射率透镜和/或光栅透镜。

应用本申请的技术方案，光场显示系统中包括成像设备，通过成像设备将显示设备的显示图像变为较小的实像，进而使得微透镜阵列中的各个微透镜对应的像素的数量增加，从而使得最终得到的图像的分辨率提高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的一种光场显示系统的结构示意图；

图2示出了图1的显示系统得到的图像与显示设备显示的图像的对比图；

图3示出了本申请的实施例1提供的光场显示系统的结构示意图；

图4示出了本申请的实施例2提供的光场显示系统的结构示意图；

图5示出了本申请的实施例3提供的光场显示系统的结构示意图；

图6示出了本申请的实施例4提供的光场显示系统的结构示意图；

图7示出了本申请的实施例5提供的光场显示系统的结构示意图；

图8示出了本申请的实施例6提供的光场显示系统的结构示意图；

图9示出了本申请的一种实施例提供的3个显示设备的图像经过微透镜阵列后的成像的位置关系示意图；

图10示出了本申请的实施例7提供的光场显示系统的结构示意图；

图11示出了图10的光场显示系统在不同时刻的两个成像之间的位置关系示意图；

图12示出了本申请的实施例8提供的光场显示系统的结构示意图；

图13示出了图12的光场显示系统在不同时刻的两个成像之间的位置关系示意图；

图14示出了本申请的实施例9提供的光场显示系统的结构示意图；

图15示出了本申请的实施例10提供的光场显示系统的结构示意图；

图16示出了另一种实施例提供的显示单元的位置关系示意图；

图17示出了本申请的实施例11提供的光场显示系统的结构示意图；以及

图18示出了本申请的光场显示系统得到的图像与显示设备显示的图像的对比图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1'、显示面板；2'、微透镜阵列；01'、原始图像；02'、成像图像；1、显示设备；2、成像设备；3、微透镜阵列；4、反射设备；5、移位设备；11、第一显示设备；12、第二显示设备；13、第三显示设备；41、第一反射设备；42、第二反射设备；43、第三反射设备；44、第四反射设备；01、原始图像；02、缩小的像；03、成像图像；04、第一光区域；05、第二光区域；06、第三光区域；040、第一像素光单元；050、第二像素光单元；045、等效像素。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及下面的权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“电连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中微透镜阵列的光场显示系统的分辨率较低，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种光场显示系统。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种光场显示系统，如图3所示，该光场显示系统包括成像单元与微透镜阵列3。其中，成像单元包括显示设备1与设置在上述显示设备1的出光侧的成像设备2，上述显示设备1用于显示图像，上述成像设备2用于将上述显示设备1显示的图像转化为缩小的实像；微透镜阵列3设置在上述成像单元的出光侧，上述微透镜阵列3用于把上述成像单元输出的图像转化为立体图像。

光场显示系统中包括成像设备，通过成像设备将显示设备的显示图像变为较小的实像，进而使得微透镜阵列中的各个微透镜对应的像素的数量增加，从而使得最终得到的图像的分辨率提高。

为了进一步优化光场显示系统的光路，进而减小光场显示系统的体积，使得光场显示轻量化，进而更加迎合现代社会对轻薄产品的要求，本申请的一种实施例中，如图4至图8、图12、图14以及图17所示，上述成像单元还包括反射装置，设置在上述显示设备1的出光侧，该反射装置为具有反射光的功能的装置。

具体地，反射装置可以设置在显示设备与成像设备之间，还可以设置在成像设备与微透镜阵列之间，本领域技术人员可以根据实际情况选择将反射装置设置在合适的位置上。

本申请的一种实施例中，如图4至图8、图12、图14以及图17所示，上述反射装置包括至少一个反射设备。反射设备可以对光进行反射。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适数量的反射设备，进而对光场显示系统的光路进行优化，以减小光场显示系统的体积。

图4中的反射装置包括一个反射设备，设备设置在成像设备的出光侧，对成像设备的出光进行反射，并且反射至微透镜阵列中，相比图3所示的系统，该系统中无需将微透镜阵列与成像设备正对设置，减小了光场显示系统的体积，使得其轻量化。

图5中的反射装置包括两个反射设备，分别是第一反射设备与第二反射设备，第一反射设备设置在成像设备的出光侧，第二反射设备设置在第一反射设备的出光侧，对第一反射设备的出光进行反射，并将其反射至微透镜阵列中。这样通过两个反射设备调整显示设备发出的光的光路，进而减小光场显示系统的体积，使得其轻量化。

为了进一步提高光场显示系统的分辨率，本申请的一种实施例中，上述成像单元为多个，进而将多个成像单元显示的图像投射到微透镜阵列中。

本申请的另一种实施例中，上述光场显示系统包括至少两个上述成像单元，各上述成像单元中包括一个上述显示设备1与一个上述成像设备2，各上述成像单元投射到上述微透镜阵列3上的光所在的区域为光区域，不同的上述成像单元对应的上述光区域的位置至少部分不同。这样通过将经过两个成像设备的光投射到微透镜阵列中，使得图像显示的分辨率提高。

一种具体的实施例中，如图7所示，各上述成像单元还包括两个上述反射设备4，分别为第一反射设备41与第二反射设备42，在各上述成像单元中，上述成像设备2设置在上述显示设备1的出光侧，上述第一反射设备41设置在上述成像设备2的出光侧，上述第二反射设备42设置在上述第一反射设备41的出光侧，且两个上述光区域无间隙衔接。这样将要显示的图像分为两部分，比如将一个图像分为上半部分与下半部分，分别通过一个显示设备显示，相比通过一个面积相等的显示设备显示，这样方式通过更多的显示像素显示了该图像，经过显示设备显示的图像再分别通过一个成像设备成像，最终投射到微透镜阵列中的两个区域，这两个区域是无间隙衔接的，使得一个微透镜对应的显示像素的数量增加了一倍，进而进一步增加了光场显示系统的分辨率。

另一种具体的实施例中，如图8所示，上述光场显示系统包括多个成像单元，多个上述成像单元中，部分为第一成像单元，部分为第二成像单元，上述第二成像单元还包括两个上述反射设备4，分别为第一反射设备41与第二反射设备42，在上述第二成像单元中，上述第一反射设备41设置在上述成像设备2的出光侧，对成像设备的出光进行反射，反射到第二反射设备中，上述第二反射设备42设置在上述第一反射设备41的出光侧，对第一反射设备的出光反射至微透镜阵列中，且任意两个上述光区域部分重合。在该实施例中，这些成像单元投射到微透镜阵列中的光区域部分重合，并且，多个图像对应的显示像素投射到微透镜阵列的光区域部分重合，重合的部分对应为等效像素，如图9所示，等效像素045较小，使得一个微透镜对应的等效像素的数量变多，进而进一步提高了显示分辨率。

当上述第二反射设备42位于上述第一成像单元与上述微透镜阵列3之间时，如图8所示，为了避免第二反射设备影响第一成像单元的出光的光路，上述第二反射设备42为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，其中，上述可切换透射/反射设备为可在透射状态与反射状态切换的反射设备，上述半透射半反射设备为一部分结构处于透射状态且另一部分结构处于反射状态的反射设备，该设备在透射一部分光的同时还可以反射一部分光。例如半透镜。

为了进一步提高光场显示系统的分辨率，本申请的一种实施例中，至少一个上述成像单元中包括多个上述显示设备1，如图15与图17所示，多个上述显示设备1显示的多个图像由源图像中不同的显示像素组成，这多个图像组成源图像，即不同时刻或者同一时刻显示的多个图像是一个源图像的不同的子图像，即多个图像是由源图像分解出来的多个子图像，这多个子图像可以完全不同，也可以部分相同。且多个图像中对应的上述显示像素投射到上述微透镜阵列3上的光区域部分重叠。多个图像对应的显示像素投射到微透镜阵列的光区域部分重合，重合的部分对应为等效像素，等效像素较小，使得一个微透镜对应的等效像素的数量变多，进而进一步提高了显示分辨率。

一种具体的实施例中，如图15所示，在至少一个上述成像单元中，多个上述显示设备1的出光面平行设置且面积相等，各上述显示设备1为透明的显示设备，与上述出光面平行的平面为第一平面，且多个上述显示设备1的出光面在上述第一平面上的投影部分重合。控制不同的显示设备在不同的时刻显示图像，使得各图像中对应的显示像素投射到微透镜阵列上的光区域部分重合，如图16所示，重合的部分对应为等效像素045，等效像素045较小，使得一个微透镜对应的等效像素的数量变多，进而进一步提高了显示分辨率。

为了进一步保证光场显示系统具有较高的分辨率，本申请的一种实施例中，如图15所示，任意相邻的两个上述显示设备1的中心在上述第一平面上的投影的连线为矩形的对角线，各上述矩形的对角线在同一条直线上。

另一种具体的实施例中，如图17所示，至少一个上述成像单元中包括三个上述显示设备1、一个上述成像设备2与四个上述反射设备4，三个上述显示设备1分别为第一显示设备11、第二显示设备12与第三显示设备13，且上述第一显示设备11的显示面与上述第三显示设备13的显示面平行，上述第二显示设备12的显示面与上述第一显示设备11的显示面垂直，四个上述反射设备4分别为第一反射设备41、第二反射设备42、第三反射设备43与第四反射设备44，且上述第一反射设备41与上述第二反射设备42设置在上述第二显示设备12与上述成像设备2之间，且上述第一反射设备41与上述第二反射设备42相交且垂直，上述第一反射设备41用于将上述第一显示设备11显示的图像对应的光反射到上述成像设备2上，上述第二反射设备42用于将上述第三显示设备13显示的图像对应的光反射到上述成像设备2上，上述第一反射设备41与上述第二反射设备42为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，上述第三反射设备43设置在上述成像设备2的出光侧，上述第四反射设备44设置在上述第三反射设备43的出光侧。控制三个显示设备在不同的时刻显示图像，并且，这三个显示设备显示的三个图像中对应的显示像素部分重合，重合的部分为等效像素，由于等效像素较小，使得一个微透镜对应的等效像素的数量变多，进而提高了光场显示系统的分辨率。

为了更加方便高效地控制显示设备的工作，本申请的一种实施例中，上述光场显示系统还包括时序控制设备，时序控制设备与上述成像单元电连接，用于控制各上述成像单元中的显示设备1的工作。

本申请的再一种实施例中，如图10所示，上述光场显示系统还包括移位设备5与时序控制设备，上述显示设备1和/或上述成像设备2设置在上述移位设备5上，上述移位设备5在不同时刻将上述显示设备1和/或上述成像设备2移动至不同的位置，进而使得不同时刻投射到微透镜阵列的光区域不同；时序控制设备与各上述移位设备5电连接，用于至控制移位设备5的工作，使得位移设备在不同的时刻位于不同的位置，进而使得显示设备在不同的时刻的位置不同。

为了进一步减小光场显示系统的体积，本申请的一种实施例中，上述成像设备2包括凸透镜、菲涅尔透镜、渐变折射率透镜和/或光栅透镜。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的成像设备，当然，并不限于上述提到的成像设备。

本申请中的显示设备可以是现有技术中的任何一种显示设备，比如说LCD面板、OLED面板或LED阵列，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的显示设备。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。

实施例1

如图3所示，光场显示系统包括一个成像单元与一个微透镜阵列3，具体位置关系如图3所示，该成像单元包括一个显示设备1与一个成像设备2，显示设备1为LCD面板显示面板，成像设备2为凸透镜，成像设备2将显示单元显示的图像转化为缩小的像02，进而将图像投影到微透镜阵列3中，使得微透镜阵列3中的各个微透镜对应的像素的数量增加，从而使得最终得到的图像的分辨率提高。

实施例2

如图4所示，光场显示系统包括一个成像单元与一个微透镜阵列3，具体位置关系如图4所示，该成像单元包括一个显示设备1、一个反射装置与一个成像设备2，反射装置包括一个反射设备4，显示设备1为OLED显示面板，成像设备2为凸透镜，反射设备4为反射膜，反射设备4设置在成像设备2的出光侧，对成像设备2的出光进行反射，并且反射至微透镜阵列3中，相比图3所示的系统，该系统中无需将微透镜阵列3与成像设备2正对设置，减小了光场显示系统的体积，使得其轻量化。

实施例3

如图5所示，光场显示系统包括一个成像单元与一个微透镜阵列3，具体位置关系如图5所示，该成像单元包括一个显示设备1、一个反射装置与一个成像设备2，反射装置包括两个反射设备，分别是第一反射设备41与第二反射设备42，显示设备1为LCD显示面板，成像设备2为凸透镜，第一反射设备41与第二反射设备42均为反射膜，第一反射设备41设置在成像设备2的出光侧，第二反射设备42设置在第一反射设备41的出光侧，对第一反射设备41的出光进行反射，并将其反射至微透镜阵列3中。这样通过两个反射设备调整显示设备1发出的光的光路，可以进一步减小光场显示系统的体积，使得其轻量化。

实施例4

如图6所示，该光场显示系统与实施例3的不同之处在于：成像设备2为菲涅尔透镜。

通过使用菲涅尔透镜能够进一步减小光场显示系统的体积，使得其轻量化。

实施例5

如图7所示，该光场显示系统包括两个成像单元与一个微透镜阵列3，其中，各成像单元中包括一个显示设备1、一个反射装置与一个成像设备2，反射装置包括两个反射设备，分别是第一反射设备41与第二反射设备42，显示设备1为OLED显示面板，成像设备2为凸透镜，第一反射设备41与第二反射设备42均为反射膜，且两个成像单元投射到微透镜阵列3的光区域无间隙衔接。

该光场显示系统将一个图像分为上半部分与下半部分，分别通过一个显示设备1显示，相比通过一个面积相等的显示设备1显示，这样方式通过更多的显示像素显示了该图像，经过显示设备1显示的图像再分别通过一个成像设备2成像，最终投射到微透镜阵列3中的两个区域，这两个区域是无间隙衔接的，使得一个微透镜对应的显示像素的数量增加了一倍，进而进一步增加了光场显示系统的分辨率。

实施例6

如图8所示，该光场显示系统包括第一成像单元、第二成像单元、一个微透镜阵列3与时序控制设备(图中未示出)，其中，第二成像单元中包括一个显示设备1、一个反射装置与一个成像设备2，反射装置包括两个反射设备，分别是第一反射设备41与第二反射设备42，显示设备1为LED阵列显示面板，成像设备2为凸透镜，第一反射设备41为反射膜，第二反射设备42为可切换透射/反射设备，具体的位置关系如图8所示。

在该实施例中，上述两个成像单元中的显示图像是一个源图像中的不同子图像，且这两个子图像时交错的，且成像单元投射到微透镜阵列3中的光区域部分重合。时序控制设备与两个成像单元中的显示设备1均电连接，且还与第二反射设备42电连接，时序控制设备控制第一成像单元中的显示设备1在第一时刻显示的图像为第一图像，此时，时序控制设备控制第二反射设备42为透射状态，然后，控制第二成像单元中的显示设备1在第二时刻显示的图像为第二图像，此时，时序控制设备控制第二反射设备42为反射状态，第一时刻与第二时刻的时间差小于人的肉眼可以感知到的时间差，如图9所示，第一图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第一光区域04，第二图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第二光区域05，这两个光区域部分重合，第一图像中的显示像素在第一光区域04中对应的部分称为第一像素光单元040；且第二图像中的显示像素在第二光区域05中对应的部分称为第二像素光单元050，第一像素光单元040与第二像素光单元050重合的部分为等效像素045，等效像素045较小，使得一个微透镜对应的等效像素045的数量变多，进而进一步提高了显示分辨率。

需要说明的一点是，当该第二反射设备42为半透射半反射设备时，由于该第二反射设备42可以同时实现透射与反射，所以该时序控制设备可以控制第一成像单元中的显示设备与第二成像单元中的显示设备同时显示图像。

实施例7

如图10所示，该光场显示系统包括一个成像单元、一个微透镜阵列3、移位设备5与时序控制设备，成像单元中包括一个显示设备1以及一个成像设备2，显示设备1为OLED显示面板，成像设备2为凸透镜，显示设备1设置在移位设备5上。

时序控制设备与上述移位设备5电连接，用于控制移位设备5的工作，使得移位设备5在第一时刻位于第一位置，对应显示设备1显示的图像为第一图像，使得移位设备5在第二时刻位于第二位置，对应显示设备1显示的图像为第二图像。第一时刻与第二时刻的时间差小于人的肉眼可以感知到的时间差，第一图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第一光区域04，第二图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第二光区域05，这两个光区域部分重合，第一图像中的显示像素在第一光区域04中对应的部分称为第一像素光单元040；且第二图像中的显示像素在第二光区域05中对应的部分称为第二像素光单元050，如图11所示，第一像素光单元040与第二像素光单元050重合的部分为等效像素045，等效像素045较小，使得一个微透镜对应的等效像素045的数量变多，进而进一步提高了显示分辨率。

实施例8

如图12所示，该光场显示系统包括一个成像单元、一个微透镜阵列3、一个移位设备5以及一个时序控制设备，成像单元中包括一个显示设备1、一个反射装置与一个成像设备2，反射装置包括两个反射设备，分别是第一反射设备41与第二反射设备42，显示设备1为OLED显示面板，成像设备2为凸透镜，第一反射设备41与第二反射设备42为反射膜，显示设备1设置在移位设备5上。

时序控制设备与上述移位设备5电连接，用于控制移位设备5的工作，使得移位设备5在第一时刻位于第一位置，对应显示设备1显示的图像为第一图像，使得移位设备5在第二时刻位于第二位置，对应显示设备1显示的图像为第二图像。第一时刻与第二时刻的时间差小于人的肉眼可以感知到的时间差，第一图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第一光区域04，第二图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第二光区域05，这两个光区域部分重合，且其中一个图像中的显示像素在第一光区域中对应的部分称为第一像素光单元040；且另一个图像中的显示像素在第一光区域中对应的部分称为第二像素光单元050，第一像素光单元040与第二像素光单元重合的部分为等效像素045，如图13所示，等效像素较小，使得一个微透镜对应的等效像素的数量变多，进而进一步提高了显示分辨率。

实施例9

如图14所示，该光场显示系统包括一个成像单元、一个微透镜阵列3、一个移位设备5以及一个时序控制设备，成像单元中包括一个显示设备1、一个反射装置与一个成像设备2，反射装置包括两个反射设备，分别是第一反射设备41与第二反射设备42，显示设备1为OLED显示面板，成像设备2为凸透镜，第一反射设备41与第二反射设备42为反射膜。成像设备2设置在移位设备5上。

时序控制设备与上述移位设备5电连接，用于控制移位设备5的工作，使得位移设备在不同的时刻位于不同的位置，进而使得成像设备2在不同的时刻的位置不同，进而使得不同时刻投射到微透镜阵列3的光区域部分重合并且，多个图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域部分重合，重合的部分对应为等效像素，等效像素较小，使得一个微透镜对应的等效像素的数量变多，进而进一步提高了显示分辨率。

实施例10

如图15所示，该光场显示系统包括一个成像单元、一个微透镜阵列3与一个时序控制设备，成像单元中包括三个显示设备1以及一个成像设备2，三个显示设备1为OLED显示面板，成像设备2为凸透镜，第一反射设备41与第二反射设备42为反射膜。

三个上述显示设备1的出光面平行设置且面积相等，任意相邻的两个上述显示设备1的中心在上述第一平面上的投影的连线为矩形的对角线，各上述矩形的对角线在同一条直线上，各上述显示设备1为透明的显示设备1，与上述出光面平行的平面为第一平面，且三个上述显示设备1的出光面在上述第一平面上的投影部分重合。时序控制设备与各显示单元电连接，用于控制不同的显示设备1在不同的时刻显示图像，时序控制单元控制第一显示设备11在第一时刻显示第一图像，控制第二显示设备12在第二时刻显示第二图像，控制第三显示设备13在第三时刻显示第三图像。第一时刻与第二时刻的时间差以及第二时刻与第三时刻的时间差均小于人的肉眼可以感知到的时间差，第一图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第一光区域04，第二图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第二光区域05，第三图像对应的显示像素投射到微透镜阵列3的光区域为第三光区域06，这三个光区域部分重合，且各图形中的显示像素对应光区域中的部分也是部分重合，重合的部分为等效像素045，如图16所示，等效像素较小，使得一个微透镜对应的等效像素的数量变多，进而进一步提高了显示分辨率。

实施例11

如图17所示，该光场显示系统包括一个成像单元、一个微透镜阵列3与一个时序控制设备，成像单元中包括三个显示设备1、一个成像设备2以及四个反射设备，三个显示设备1为OLED显示面板，成像设备2为凸透镜，第三反射设备43与第四反射设备44为反射膜。

三个上述显示设备1分别为第一显示设备11、第二显示设备12与第三显示设备13，且上述第一显示设备11的显示面与上述第三显示设备13的显示面平行，上述第二显示设备12的显示面与上述第一显示设备11的显示面垂直，四个上述反射设备4分别为第一反射设备41、第二反射设备42、第三反射设备43与第四反射设备44，且上述第一反射设备41与上述第二反射设备42设置在上述第二显示设备12与上述成像设备2之间，且上述第一反射设备41与上述第二反射设备42相交且垂直，上述第一反射设备41用于将上述第一显示设备11显示的图像对应的光反射到上述成像设备2上，上述第二反射设备42用于将上述第三显示设备13显示的图像对应的光反射到上述成像设备2上，上述第一反射设备41与上述第二反射设备42为可切换透射/反射设备，上述第三反射设备43设置在上述成像设备2的出光侧，上述第四反射设备44设置在上述第三反射设备43的出光侧。时序控制设备与三个显示设备1均电连接，且还与第一反射设备41以及第二反射设备42电连接，控制三个显示设备1在不同的时刻显示图像，时序控制设备控制第一显示设备11在第一时刻显示的图像为第一图像，此时，时序控制设备控制第一反射设备41为反射状态，第二反射设备42为透射状态然后，控制第二显示设备1在第二时刻显示的图像为第二图像，此时，时序控制设备控制第一反射设备41为透射状态，第二反射设备42为反射状态，控制第三显示设备1在第三时刻显示的图像为第三图像，此时，时序控制设备控制第一反射设备41与第二反射设备42均为透射状态，第一时刻与第二时刻的时间差以及第二时刻与第三时刻的时间差小于人的肉眼可以感知到的时间差，并且，这三个显示设备1显示的三个图像中对应的显示像素部分重合，重合的部分为等效像素，由于等效像素较小，使得一个微透镜对应的等效像素的数量变多，进而提高了光场显示系统的分辨率，该系统最终得到的图像与原始显示设备1显示的图形对比结果见图18，最后得到的成像图像03的清晰度基本与显示设备显示的原始图像01差不多。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的光场显示系统中包括成像设备，通过成像设备将显示设备的显示图像变为较小的实像，进而使得微透镜阵列中的各个微透镜对应的像素的数量增加，从而使得最终得到的图像的分辨率提高。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统包括：

成像单元，包括显示设备(1)与设置在所述显示设备(1)的出光侧的成像设备(2)，所述显示设备(1)用于显示图像，所述成像设备(2)用于将所述显示设备(1)显示的图像转化为缩小的实像；以及

微透镜阵列(3)，设置在所述成像单元的出光侧，所述微透镜阵列(3)用于把所述成像单元输出的图像转化为立体图像。

2.根据权利要求1所述的光场显示系统，其特征在于，所述成像单元还包括：

反射装置，设置在所述显示设备(1)的出光侧。

3.根据权利要求2所述的光场显示系统，其特征在于，所述反射装置包括至少一个反射设备(4)。

4.根据权利要求3所述的光场显示系统，其特征在于，所述成像单元为多个。

5.根据权利要求4所述的光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统包括至少两个所述成像单元，各所述成像单元中包括一个所述显示设备(1)与一个所述成像设备(2)，各所述成像单元投射到所述微透镜阵列(3)上的光所在的区域为光区域，不同的所述成像单元对应的所述光区域的位置至少部分不同。

6.根据权利要求5所述的光场显示系统，其特征在于，各所述成像单元还包括两个所述反射设备(4)，分别为第一反射设备(41)与第二反射设备(42)，在各所述成像单元中，所述成像设备(2)设置在所述显示设备(1)的出光侧，所述第一反射设备(41)设置在所述成像设备(2)的出光侧，所述第二反射设备(42)设置在所述第一反射设备(41)的出光侧，且两个所述光区域无间隙衔接。

7.根据权利要求5所述的光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统包括多个成像单元，多个所述成像单元中，部分为第一成像单元，部分为第二成像单元，所述第二成像单元还包括两个所述反射设备(4)，分别为第一反射设备(41)与第二反射设备(42)，在所述第二成像单元中，所述第一反射设备(41)设置在所述成像设备(2)的出光侧，所述第二反射设备(42)设置在所述第一反射设备(41)的出光侧，且任意两个所述光区域部分重合。

8.根据权利要求7所述的光场显示系统，其特征在于，所述第二反射设备(42)位于所述第一成像单元与所述微透镜阵列(3)之间，所述第二反射设备(42)为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，其中，所述可切换透射/反射设备为可在透射状态与反射状态切换的反射设备，所述半透射半反射设备为一部分结构处于透射状态且另一部分结构处于反射状态的反射设备。

9.根据权利要求1所述的光场显示系统，其特征在于，至少一个所述成像单元中包括多个所述显示设备(1)，多个所述显示设备(1)显示的多个图像由源图像中的不同的显示像素组成，且多个所述图像中对应的所述显示像素投射到所述微透镜阵列(3)上的光区域部分重叠。

10.根据权利要求9所述的光场显示系统，其特征在于，在至少一个所述成像单元中，多个所述显示设备(1)的出光面平行设置且面积相等，各所述显示设备(1)为透明的显示设备，与所述出光面平行的平面为第一平面，且多个所述显示设备(1)的出光面在所述第一平面上的投影部分重合。

11.根据权利要求10所述的光场显示系统，其特征在于，任意相邻的两个所述显示设备(1)的中心在所述第一平面上的投影的连线为矩形的对角线，各所述矩形的对角线在同一条直线上。

12.根据权利要求3所述的光场显示系统，其特征在于，至少一个所述成像单元中包括三个所述显示设备(1)、一个所述成像设备(2)与四个所述反射设备(4)，三个所述显示设备(1)分别为第一显示设备(11)、第二显示设备(12)与第三显示设备(13)，且所述第一显示设备(11)的显示面与所述第三显示设备(13)的显示面平行，所述第二显示设备(12)的显示面与所述第一显示设备(11)的显示面垂直，四个所述反射设备(4)分别为第一反射设备(41)、第二反射设备(42)、第三反射设备(43)与第四反射设备(44)，且所述第一反射设备(41)与所述第二反射设备(42)设置在所述第二显示设备(12)与所述成像设备(2)之间，且所述第一反射设备(41)与所述第二反射设备(42)相交且垂直，所述第一反射设备(41)用于将所述第一显示设备(11)显示的图像对应的光反射到所述成像设备(2)上，所述第二反射设备(42)用于将所述第三显示设备(13)显示的图像对应的光反射到所述成像设备(2)上，所述第一反射设备(41)与所述第二反射设备(42)为可切换透射/反射设备或半透射半反射设备，所述第三反射设备(43)设置在所述成像设备(2)的出光侧，所述第四反射设备(44)设置在所述第三反射设备(43)的出光侧。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统还包括：

时序控制设备，与所述成像单元电连接，用于至少控制各所述成像单元中的所述显示设备(1)的工作。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的光场显示系统，其特征在于，所述光场显示系统还包括：

移位设备(5)，所述显示设备(1)和/或所述成像设备(2)设置在所述移位设备(5)上，所述移位设备(5)在不同时刻将所述显示设备(1)和/或所述成像设备(2)移动至不同的位置；以及

时序控制设备，与各所述移位设备(5)电连接，用于至少控制所述移位设备(5)的工作。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的光场显示系统，其特征在于，所述成像设备(2)包括凸透镜、菲涅尔透镜、渐变折射率透镜和/或光栅透镜。