CN109870822B - 一种显示系统及其控制方法、介质 - Google Patents
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Abstract
一种显示系统及其控制方法、介质，其中，显示系统包括显示组件以及光线转换元件、光线偏折元件和微透镜阵列；显示组件，被配置为按照预设时序交替显示第一图像和第二图像；光线转换元件，被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光，将第二图像的光线转换为第二线偏振光，第一线偏振光和第二线偏振光的偏振方向不同；光线偏折元件，被配置为将第一线偏振光沿第一传播路径出射至微透镜阵列，将第二线偏振光沿第二传播路径出射至微透镜阵列；微透镜阵列，被配置为根据第一线偏振光呈现第一图像，根据第二线偏振光呈现第二图像。本申请提供的显示系统增大了视场角，不仅提高了显示系统的显示性能，而且还利于光场显示在显示设备上的实用化。
Description
技术领域
本文涉及显示技术领域，具体涉及一种显示系统及其控制方法、介质。
背景技术
在近眼显示领域中显示的三维图像是通过向用户的左右眼分别显示不同的图像形成的立体视觉，由于基于双眼立体视觉的三维显示存在辐辏调节冲突的问题，使得用户长时间佩戴时会造成眼睛疲劳和眩晕，这是三维显示中亟待解决的问题。
光场显示为解决用户眼睛疲劳和眩晕提供了一个可行的方法，通过模拟自然三维物体的光场，实现自然的三维显示，降低了人眼的疲劳和眩晕。采用微透镜阵列的三维显示系统是实现光场显示的方式之一。具体的，在三维显示系统中，显示面板上的像素所携带的信息被微透镜阵列中的微透镜成像成为三维图像。在三维显示系统中，视场角的大小决定了用户能在多大角度范围内观察到三维图像，它和成像分辨率和景深一起构成了三维显示系统的关键显示性能指标。
经发明人研究发现，相关技术中三维显示系统的视场角较小，降低了三维显示系统的显示性能，不利于光场显示在显示设备上的实用化。
发明内容
本申请提供了一种显示系统及其控制方法、介质，在一定程度上增大了显示系统的视场角，不仅提高了显示系统的显示性能，而且还利于光场显示在显示设备上的实用化。
本申请提供了一种显示系统，包括：显示组件以及设置在所述显示组件出光侧的光线转换元件、光线偏折元件和微透镜阵列；
所述显示组件，被配置为按照预设时序交替显示第一图像和第二图像；
所述光线转换元件，被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光，将第二图像的光线转换为第二线偏振光，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光的偏振方向不同；
所述光线偏折元件，被配置为将所述第一线偏振光沿第一传播路径出射至所述微透镜阵列，将所述第二线偏振光沿第二传播路径出射至所述微透镜阵列，所述第一传播路径不同于所述第二传播路径；
所述微透镜阵列，被配置为根据第一线偏振光呈现第一图像，根据第二线偏振光呈现第二图像。
可选地，所述光线偏折元件位于所述光线转换元件远离所述显示组件的一侧，所述微透镜阵列位于所述光线偏折元件远离所述光线转换元件的一侧。
可选地，所述第一线偏振光为s偏振光和p偏振光的其中一个，所述第二线偏振光为s偏振光和p偏振光的另一个。
可选地，所述显示组件包括：控制单元、图像渲染单元和显示面板；
所述控制单元，与所述图像渲染单元连接，被配置为向所述图像渲染单元发送第一指令；
所述图像渲染单元，与所述显示面板连接，被配置为根据所述第一指令，生成第一图像和第二图像，并将所述第一图像和所述第二图像按照预设时序交替输出至所述显示面板；
所述显示面板，被配置为交替显示第一图像和第二图像。
可选地，所述控制单元还与所述光线转换元件连接，被配置为向所述光线转换元件发送第二指令；
所述光线转换元件，被配置为根据所述第二指令，按照预设时序进行偏振态的切换，所述偏振态包括：第一偏振态和第二偏振态。
可选地，当光线转换元件为第一偏振态时，所述光线转换元件被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光；当光线转换元件为第二偏振态时，所述光线转换元件被配置为将第二图像的光线转换为第二线偏振光。
可选地，所述显示面板包括衬底基板和设置在所述衬底基板上的阵列排布的显示单元，所述光线偏折元件包括阵列排布的偏折单元；
所述显示单元与所述偏折单元一一对应，所述显示单元在所述衬底基板上的正投影与对应的偏折单元在衬底基板上的正投影重合。
可选地，所述微透镜阵列包括阵列排布的透镜单元；
所述显示单元与两个相邻的透镜单元对应，两个相邻的透镜单元在衬底基板上的正投影覆盖对应的显示单元在所述衬底基板上的正投影；
第一显示单元和第二显示单元为两个相邻的显示单元，第一显示单元对应的靠近第二显示单元的透镜单元与所述第二显示单元对应的靠近所述第一显示单元的透镜的透镜单元为同一透镜单元。
可选地，所述第一传播路径指的是沿与所述显示单元对应的其中一个透镜单元的方向的路径，所述第二传播路径指的是沿与所述显示单元对应的另一个透镜单元的方向的路径。
可选地，所述显示单元与所述透镜单元的尺寸相同；
两个相邻的透镜单元在指定方向上的中线与对应的显示单元在指定方向上的中线重合；所述指定方向垂直于两个相邻的透镜单元的延伸方向。
可选地，所述偏折单元由沃拉斯顿棱镜组成。
第二方面，本申请提供一种显示系统的控制方法，应用于上述显示系统中，所述方法包括：
在一个显示周期内，显示组件按照预设时序交替显示第一图像和第二图像；
在显示周期的第一时间段内，所述第一图像的光线经过光线转换元件转换为第一线偏振光，所述第一线偏振光经过光线偏折元件沿第一传播路径射出，第一线偏振光经过微透镜阵列呈现第一图像；
在显示周期的第二时间段内，所述第二图像的光线经过光线转换元件转换为第二线偏振光，所述第二线偏振光经过光线偏折元件沿第二传播路径射出，第二线偏振光经过微透镜阵列呈现第二图像。
可选地，所述在一个显示周期内，显示组件按照预设时序交替显示第一图像和第二图像包括：
发送第一指令，根据第一指令在显示周期的第一时间段内，将所述第一图像输出，显示第一图像，在显示周期的第二时间段内，将所述第二图像输出，显示第二图像。
可选地，所述第一图像的光线经过光线转换元件将转换为第一线偏振光包括：
发送第二指令，根据第二指令将光线转换元件切换至第一偏振态，所述第一图像的光线经过切换至第一偏振态的光线转换元件转换为第一线偏振光；
所述第二图像的光线经过光线转换元件将转换为第二线偏振光包括：
发送第二指令，根据第二指令将光线转换元件切换至第二偏振态，所述第二图像的光线经过切换至第二偏振态的光线转换元件转换为第二线偏振光。
可选地，所述第一时间段和所述第二时间段在显示周期内交替出现；
所述显示周期小于人眼刷新时间。
第四方面，本申请实施例提供一种介质，其上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述显示系统的控制方法的步骤。
本申请提供一种显示系统及其控制方法、介质，该显示系统包括：显示组件以及设置在显示组件出光侧的光线转换元件、光线偏折元件和微透镜阵列；显示组件，被配置为按照预设时序交替显示第一图像和第二图像；光线转换元件，被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光，将第二图像的光线转换为第二线偏振光，第一线偏振光和第二线偏振光的偏振方向不同；光线偏折元件，被配置为将第一线偏振光沿第一传播路径出射至微透镜阵列，将第二线偏振光沿第二传播路径出射至微透镜阵列，第一传播路径不同于第二传播路径；微透镜阵列，被配置为根据第一线偏振光显示第一图像，根据第二线偏振光显示第二图像。本申请提供的显示系统通过在显示系统中设置光线转换元件和光线偏折元件，显示系统的视场角由第一线偏振光和第二线偏振光所形成的视角共同形成，能在很大视角范围内都能清晰的显示三维图像，在一定程度上增大了显示系统的视场角，不仅提高了显示系统的显示性能，而且还利于光场显示在显示设备上的实用化。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为相关技术中显示系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的显示系统的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的偏折单元的结构示意图一；
图4为本申请实施例提供的偏折单元的结构示意图二；
图5为本申请实施例提供的显示系统在第一时间段的光路图；
图6为本申请实施例提供的显示系统在第二时间段的光路图；
图7为本申请实施例提供的显示系统的光路图；
图8为本申请实施例提供的显示系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
除非另外定义，本发明实施例公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述的对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1为相关技术中显示系统的结构示意图，如图1所示，相关技术中的显示系统包括：显示面板1和设置在显示面板1一侧的微透镜阵列2，其中，微透镜阵列2包括多个微透镜，通过在显示面板上显示经过渲染的图像，微透镜阵列对各个方向的经过渲染的图像的光线的控制，从而形成自然的三维图像。
在显示系统中，视场角的大小决定了用户能在多大角度范围内观察到三维图像，它和成像分辨率和景深一起构成了显示系统的关键显示性能指标。其中，视场角θ是显示系统的一个重要显示指标，由以下公式得出：
其中，P为微透镜的孔径，g0为微透镜阵列2和显示面板1之间的间距。
显示系统的成像分辨率主要取决于微透镜的孔径尺寸，为了保证较高的成像分辨率，微透镜的孔径不能太大，因此，导致显示系统的视场角较小，不仅降低了三维显示系统的显示性能，而且不利于光场显示在显示设备上的实用化。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种显示系统及其控制方法、介质。具体说明如下：
实施例一
本申请实施例提供一种显示系统，图2为本申请实施例提供的显示系统的结构示意图，如图2所示，本申请实施例提供的显示系统包括：显示组件10以及设置在显示组件10出光侧的光线转换元件20、光线偏折元件30和微透镜阵列40。
具体的，显示组件10，被配置为按照预设时序交替显示第一图像和第二图像；光线转换元件20，被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光，将第二图像的光线转换为第二线偏振光；光线偏折元件30，被配置为将第一线偏振光沿第一传播路径出射至微透镜阵列40，将第二线偏振光沿第二传播路径出射至微透镜阵列40，微透镜阵列40，被配置为根据第一线偏振光呈现第一图像，根据第二线偏振光呈现第二图像。
本实施例中，第一线偏振光和第二线偏振光的偏振方向不同，优选地，第一线偏振光和第二线偏振光具有相互垂直的偏振方向。
本实施例中，第一传播路径不同于第二传播路径，即光线偏折元件对于不同偏振方向的线偏振光进行不同角度的偏折，以使第一线偏振光和第二线偏振光射向微透镜阵列的路径不同。
需要说明的是，第一图像和第二图像是根据同一待显示图像得到的，其中，第一图像的光线包括第一图像的信息，第二图像的光线包括第二图像的信息。
可选地，第一图像和第二图像可以是黑白图像，也可以是彩色图像，本申请实施例对此不作任何限定。
本申请实施例中，微透镜阵列40对于第一线偏振光和第二线偏振光具有两种不同的折射率。
可选地，微透镜阵列40由双折射率材料构成，例如可以为方解石，或者其他双折射率材料，本申请实施例对此不作任何限定。
本实施例提供的显示系统通过光线转换元件和光线偏折元件，使第一图像的光线和第二图像的光线彼此分开传输，同时采用时分复用的方法，使同一个显示组件显示的第一图像的光线和第二图像的光线可以通过不同的传输路径在微透镜阵列呈现图像，进而实现三维显示。
本申请实施例提供的显示系统包括：显示组件以及设置在显示组件出光侧的光线转换元件、光线偏折元件和微透镜阵列；显示组件，被配置为按照预设时序交替显示第一图像和第二图像；光线转换元件，被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光，将第二图像的光线转换为第二线偏振光，第一线偏振光和第二线偏振光的偏振方向不同；光线偏折元件，被配置为将第一线偏振光沿第一传播路径出射至微透镜阵列，将第二线偏振光沿第二传播路径出射至微透镜阵列，第一传播路径不同于第二传播路径；微透镜阵列，被配置为根据第一线偏振光显示第一图像，根据第二线偏振光显示第二图像。本申请提供的显示系统通过在显示系统中设置光线转换元件和光线偏折元件，显示系统的视场角由第一线偏振光和第二线偏振光所形成的视角共同形成，能在很大视角范围内都能清晰的显示三维图像，增大了显示系统的视场角，不仅增强了显示系统的成像性能，而且利于光场显示在显示设备上的实用化。
可选地，如图2所示，本申请实施例提供的显示系统中，光线偏折元件30位于光线转换元件20远离显示组件10的一侧，微透镜阵列40位于光线偏折元件30远离光线转换元件20的一侧。
本实施例中光线转换元件20在衬底基板上的正投影与显示组件10在衬底基板上的正投影重合，光线偏折元件30在衬底基板上的正投影与光线转换元件20在衬底基板上的正投影重合，微透镜阵列40在衬底基板上的正投影覆盖光线偏折元件30在衬底基板上的正投影。
可选地，第一线偏振光为s偏振光和p偏振光的其中一个，第二线偏振光为s偏振光和p偏振光的另一个。
在本申请实施例提供的显示系统中，第一线偏振光包括s偏振光，并且第二线偏振光包括p偏振光。当然，可替换地，情况也可以完全相反。也就是说，第一线偏振光包括p偏振光，而第二线偏振光包括s偏振光。本领域技术人员应当清楚的是，s偏振光指的是偏振方向与传播平面垂直的偏振光，而p偏振光指的是偏振方向处于传播平面内的偏振光。
可选地，如图2所示，在本申请实施例提供的显示系统中，显示组件10包括：控制单元11、图像渲染单元12和显示面板13。
具体的，控制单元11，与图像渲染单元12连接，被配置为向图像渲染单元12发送第一指令；图像渲染单元12，与显示面板13连接，被配置为根据第一指令，生成第一图像和第二图像，并将第一图像和第二图像按照预设时序交替输出至显示面板13；显示面板13，被配置为交替显示第一图像和第二图像。
可选地，显示面板13可以有机发光二极管显示面板、硅基液晶显示面板或液晶显示面板等。需要说明的是，显示面板13的类型、设置位置和设置方式等可以根据实际应用需求进行设定，本申请实施例对此不做具体限定。为了满足用户定制化的需求以及降低显示系统的成本，显示面板13可以根据用户的需求自行配置。
可选地，控制单元11和图像渲染单元12均可以通过软件、硬件、固件或它们的任意组合实现，而具体实现方式(例如软件编程、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，简称FPGA)编程)等这里不再详述。又例如，控制单元11还可以根据应用需求，由用户自行配置。
可选地，控制单元11与图像渲染单元12可以通过同一硬件实现，例如集成在同一芯片中，又例如通过同一处理器以及存储器实现，本申请实施例对此不作任何限定。
具体的，控制单元11与图像渲染单元12之间，图像渲染单元12与显示面板13之间可以通过有线或者无线的方式实现信号连接，本申请实施例对此不作任何限定。
可选地，本申请实施例提供的显示系统中，控制单元11还与光线转换元件20连接，被配置为向光线转换元件20发送第二指令；光线转换元件20，被配置为根据第二指令，按照预设时序进行偏振态的切换。
其中，偏振态包括：第一偏振态和第二偏振态。
具体的，当光线转换元件20为第一偏振态时，光线转换元件20被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光；当光线转换元件20为第二偏振态时，光线转换元件20被配置为将第二图像的光线转换为第二线偏振光。
可选地，光线转换元件20可以包括一个线偏振片和旋转电机，其中，线偏振片设置在旋转电机上。在显示面板13显示第一图像的状态下，控制单元11通过控制旋转电机旋转该线偏振片，以使其处于第一偏振态，从而将第一图像的光线转换为第一线偏振光；在显示面板13显示第二图像的状态下，控制单元11通过控制旋转电机旋转该线偏振片，以使其处于第二偏振态，从而将第二图像的光线转换为第二线偏振光。或者光线转换元件20也可以包括两个线偏振片和旋转电机，且两个线偏振片的光轴相互垂直，控制单元通过旋转电机调节两个线偏振片的位置，使光线转换元件20处于第一偏振态或第二偏振态。需要说明的是，光线转换元件20具体设置方式可以根据实际应用需求进行设定，本申请实施例对此不做具体限定。
可选地，如图2所示，本申请实施例提供的显示系统中，显示面板13包括衬底基板(图中未示出)和设置在衬底基板上的阵列排布的显示单元130，光线偏折元件30包括阵列排布的偏折单元300。
具体的，显示单元130与偏折单元300一一对应，显示单元130在衬底基板上的正投影与对应的偏折单元300在衬底基板上的正投影重合。
其中，每个显示单元包括多个像素。
可选地，如图2所示，本申请实施例提供的显示系统中，微透镜阵列40包括阵列排布的透镜单元400。
具体的，显示单元130与两个相邻的透镜单元对应，两个相邻的透镜单元在衬底基板上的正投影覆盖对应的显示单元在衬底基板上的正投影。
如图2所示，第一显示单元和第二显示单元为两个相邻的显示单元，第一显示单元对应的靠近第二显示单元的透镜单元与第二显示单元对应的靠近第一显示单元的透镜的透镜单元为同一透镜单元。
可选地，第一传播路径指的是沿与显示单元对应的其中一个透镜单元的方向的路径，第二传播路径指的是沿与显示单元对应的另一个透镜单元的方向的路径。
本申请实施例中从显示单元射出的第一图像的光线经过光线转换元件转换为第一线偏振光，第一线偏振光经过显示单元对应的偏折单元射向显示单元对应的其中一个透镜单元，从显示单元射出的第二图像的光线经过光线转换元件转换为第二线偏振光，第二线偏振光经过显示单元对应的偏折单元射向显示单元对应的另一个透镜单元。
本申请实施例中，按照预设时序，第一线偏振光和第二线偏振光都利用了所有的透镜单元进行显示，使得显示系统的图像分辨率不受影响，从而实现了在不影响成像分辨率的情况下增大了显示系统的视场角。
可选地，本申请实施例中由于显示单元130与两个相邻的透镜单元对应，因此，显示单元的数量少于透镜单元的数量。
可选地，显示单元和透镜单元的尺寸可以相同，还可以不同，优选地，显示单元和透镜单元的尺寸相同，图2是以显示单元和透镜单元的尺寸相同为例进行说明的，如图2所示，此时，两个相邻的透镜单元在指定方向上的中线与对应的显示单元在指定方向上的中线重合，其中，指定方向垂直于两个相邻的透镜单元的延伸方向。
可选地，本申请实施例中的偏折单元由对偏振态敏感的(如双折射材料，液晶材料)材料构成，偏折单元对不同偏振态有相反的光线偏折作用。
可选地，偏折单元可以由双折射晶体材料构成，优选地，偏折单元由沃拉斯顿棱镜构成。当然，本领域技术人员应当容易领会到，此处作为示例列出的双折射晶体材料仅仅代表一种具体实例，并且本发明绝不应当仅限于此。也就是说，在获益于本发明的教导的情况下，本领域技术人员能够根据具体需要而选取任何其它适当的材料来制作偏折单元。
具体的，沃拉斯顿棱镜的制作材料为方解石，是一种双折射率晶体材料，其中，方解石为负晶体材料。沃拉斯顿棱镜是一种光学器件，当偏振方向彼此垂直的两个线偏振光传输通过沃拉斯顿棱镜时，它们二者将能够在空间上彼此分离。具体的，沃拉斯顿棱镜是有由两个直角棱镜组成的，两个直角棱镜的光轴方向互相垂直。
作为可选示例，偏折单元可以包括单个沃拉斯顿棱镜。可替换地，在另一个示例中，偏折单元还可以将数个(比如，两个)沃拉斯顿棱镜堆叠起来，以便扩大两种线偏振光(即，s偏振光和p偏振光)的空间分离程度，其中，相邻的两个沃拉斯顿棱镜布置成关于它们之间的分界面镜面对称。
图3为本申请实施例提供的偏折单元的结构示意图一，图4为本申请实施例提供的偏折单元的结构示意图二，图3是以偏折单元包括单个沃拉斯顿棱镜为例进行说明的，图4是以偏折单元包括两个沃拉斯顿棱镜为例进行说明的，如图3所示，当两个直角棱镜的顶角均为θ时，以相同角度入射的s偏振光和p偏振光(在图3和4中，分别利用横线和圆点表示p偏振光和s偏振光)将以夹角
在空间上分离，其中，θ和
满足以下关系：
其中，no和ne分别为方解石对寻常光和非寻常光的折射率，且no>ne，需要说明的是，寻常光指的是在晶体中传播的时候，折射率固定的光线；非寻常光是垂直于寻常光振动的光线，非寻常光在朝向不同方向传播的时候，折射率有所不同。
为了进一步扩大两种线偏振光的分离角度，可以采取多个沃拉斯顿棱镜叠加的结构来实现，如图4所示，第一线偏振光和第二线偏振光通过双沃拉斯顿棱镜后的夹角得到了扩大，当两个沃拉斯顿棱镜彼此堆叠时，光轴方向相同的两个沃拉斯顿棱镜互相接触。以相同角度入射的第一线偏振光和第二线偏振光将以更大的夹角
出射。鉴于此，根据不同的实际要求，本领域技术人员可以选择任何适合数目的沃拉斯顿棱镜，并且通过将它们叠置在彼此之上而获得偏折单元，从而实现不同线偏振光的输出方向的空间分离。
本实施例中，预设时序指的是包括第一时间段和第二时间段的显示周期，其中，第一时间段和第二时间段在显示周期内交替出现。
具体的，显示周期小于人眼刷新时间，其中，人眼刷新时间为1/30秒。
具体的，为了实现显示面板的高刷新率，本申请实施例中的显示周期远小于人眼刷新时间，显示周期的具体取值根据实际需求确定，本申请实施例对此不作任何限定。
进一步地，本申请实施例通过显示系统的工作过程进一步说明本申请实施例提供的技术方案。具体的：
以第一线偏振光为s偏振光，第二线偏振光为p偏振光为例，图5为本申请实施例提供的显示系统在第一时间段的光路图，图6为本申请实施例提供的显示系统在第二时间段的光路图，图7为本申请实施例提供的显示系统的光路图，图5～7中分别利用横线和圆点表示p偏振光和s偏振光，结合图5～7，本申请实施例提供的显示系统的工作过程包括：
在一个显示周期开始时，在显示周期的第一时间段，控制单元向图像渲染单元发送第一指令，图像渲染单元根据第一指令生成第一图像，并将第一图像输出至显示面板，显示面板显示第一图像，控制单元向光线转换元件发送第二指令，光线转换元件根据第二指令切换至第一偏振态，第一图像的光线经过光线转换元件转换为s偏振光，s偏振光在通过光线偏折元件时，被光线偏折元件偏折向与偏折单元对应的两个透镜单元中的其中一个透镜单元中，此时，s偏振光通过微透镜阵列呈现第一图像；在显示周期的第二时间段，控制单元向图像渲染单元发送第二指令，图像渲染单元根据第二指令生成第二图像，并将第二图像输出至显示面板，显示面板显示第二图像，控制单元向光线转换元件发送第二指令，光线转换元件根据第二指令切换至第二偏振态，第二图像的光线经过光线转换元件转换为p偏振光，p偏振光在通过光线偏折元件时，被光线偏折元件偏折向与偏折元件对应的两个透镜单元中的另一个透镜单元中，此时，p偏振光通过微透镜阵列呈现第二图像。如图7所示，由于时分复用，p偏振光和s偏振光所形成的显示图像共同组成了整个显示系统的三维显示图像。
如图7所示，本申请实施例提供的显示系统的视场角为θ，具体的，显示系统的视场角θ满足：
其中，PL为透镜单元的孔径，g为微透镜阵列和光线偏折元件之间的距离。与相关技术中的显示系统相比，本申请实施例提供的显示系统，在并未增大透镜单元孔径的前提下，增大了显示系统的视场角。进一步，由于第一线偏振光和第二线偏振光通过微透镜阵列进行三维显示时，利用了所有的透镜单元，因此，显示系统的图像分辨率没有改变，也就是说，本申请实施例提供的显示系统在不影响原有图像分辨率的情况下增大了显示系统的视场角，不仅增强了显示系统的成像性能，而且利于光场显示在显示设备上的实用化。
实施例二
基于上述实施例的发明构思，本申请实施例还提供一种显示系统的控制方法，应用于实施一提供的显示系统中，图8为本申请实施例提供的显示系统的控制方法的流程图，如图8所示，本申请实施例提供的显示系统的控制方法具体包括以下步骤：
步骤S1、在一个显示周期内，显示组件按照预设时序交替显示第一图像和第二图像。
具体的，步骤S1包括：发送第一指令，根据第一指令在显示周期的第一时间段内，将第一图像输出，显示第一图像，在显示周期的第二时间段内，将第二图像输出，显示第二图像。
步骤S2、在显示周期的第一时间段内，第一图像的光线经过光线转换元件转换为第一线偏振光，第一线偏振光经过光线偏折元件沿第一传播路径射出，第一线偏振光经过微透镜阵列呈现第一图像。
具体的，在步骤S2中，第一图像的光线经过光线转换元件将转换为第一线偏振光包括：发送第二指令，根据第二指令将光线转换元件切换至第一偏振态，第一图像的光线经过切换至第一偏振态的光线转换元件转换为第一线偏振光。
步骤S3、在显示周期的第二时间段内，第二图像的光线经过光线转换元件转换为第二线偏振光，第二线偏振光经过光线偏折元件沿第二传播路径射出，第二线偏振光经过微透镜阵列呈现第二图像。
在步骤S3中，第二图像的光线经过光线转换元件将转换为第二线偏振光包括：发送第二指令，根据第二指令将光线转换元件切换至第二偏振态，所述第二图像的光线经过切换至第二偏振态的光线转换元件转换为第二线偏振光。
其中，显示系统为实施例一提供的显示系统，其实现原理和实现效果类似，在此不再赘述。
本实施例中，第一时间段和第二时间段在显示周期内交替出现。
具体的，显示周期小于人眼刷新时间，其中，人眼刷新时间为1/30秒。
具体的，为了实现显示面板的高刷新率，本申请实施例中的显示周期远小于人眼刷新时间，显示周期的具体取值根据实际需求确定，本申请实施例对此不作任何限定。
实施例三
本申请实施例提供一种介质，其上存储有可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现显示系统的控制方法的步骤。
其中，显示系统的控制方法为实施例二提供的显示系统的控制方法，其实现原理和实现效果类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或微结构的厚度和尺寸被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种显示系统，其特征在于，包括：显示组件以及设置在所述显示组件出光侧的光线转换元件、光线偏折元件和微透镜阵列；
所述显示组件，被配置为按照预设时序交替显示第一图像和第二图像，所述显示组件包括显示面板，所述显示面板包括衬底基板和设置于所述衬底基板上的阵列排布的多个显示单元；
所述光线转换元件，被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光，将第二图像的光线转换为第二线偏振光，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光的偏振方向不同；
所述光线偏折元件，包括阵列排布的偏折单元，所述显示单元与所述偏折单元一一对应，所述光线偏折元件位于所述光线转换元件远离所述显示组件的一侧，被配置为将所述第一线偏振光沿第一传播路径出射至所述微透镜阵列，将所述第二线偏振光沿第二传播路径出射至所述微透镜阵列，所述第一传播路径不同于所述第二传播路径；
所述微透镜阵列，所述微透镜阵列位于所述光线偏折元件远离所述光线转换元件的一侧，被配置为根据第一线偏振光呈现第一图像，根据第二线偏振光呈现第二图像；所述微透镜阵列包括阵列排布的透镜单元；所述显示单元与所述透镜单元的尺寸相同，两个相邻的透镜单元在指定方向上的中线与对应的一个显示单元在指定方向上的中线重合；所述指定方向垂直于两个相邻的透镜单元的延伸方向；
其中，所述第一传播路径指的是沿与显示单元对应的其中一个透镜单元的方向的路径，所述第二传播路径指的是沿与显示单元对应的其中另一个透镜单元的方向的路径。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述显示组件还包括：控制单元和图像渲染单元；
所述控制单元，与所述图像渲染单元连接，被配置为向所述图像渲染单元发送第一指令；
所述图像渲染单元，与所述显示面板连接，被配置为根据所述第一指令，生成第一图像和第二图像，并将所述第一图像和所述第二图像按照预设时序交替输出至所述显示面板；
所述显示面板，被配置为交替显示第一图像和第二图像。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制单元还与所述光线转换元件连接，被配置为向所述光线转换元件发送第二指令；
所述光线转换元件，被配置为根据所述第二指令，按照预设时序进行偏振态的切换，所述偏振态包括：第一偏振态和第二偏振态。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当光线转换元件为第一偏振态时，所述光线转换元件被配置为将第一图像的光线转换为第一线偏振光；当光线转换元件为第二偏振态时，所述光线转换元件被配置为将第二图像的光线转换为第二线偏振光。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述显示单元在所述衬底基板上的正投影与对应的偏折单元在所述衬底基板上的正投影重合。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述显示单元与两个相邻的透镜单元对应，两个相邻的透镜单元在所述衬底基板上的正投影覆盖对应的显示单元在所述衬底基板上的正投影；
第一显示单元和第二显示单元为两个相邻的显示单元，第一显示单元对应的靠近第二显示单元的透镜单元与所述第二显示单元对应的靠近所述第一显示单元的透镜单元为同一透镜单元。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏折单元由沃拉斯顿棱镜组成。
8.一种显示系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1～7任一项所述的显示系统中，所述方法包括：
在一个显示周期内，显示组件按照预设时序交替显示第一图像和第二图像；
在显示周期的第一时间段内，所述第一图像的光线经过光线转换元件转换为第一线偏振光，所述第一线偏振光经过光线偏折元件沿第一传播路径射出，第一线偏振光经过微透镜阵列呈现第一图像；
在显示周期的第二时间段内，所述第二图像的光线经过光线转换元件转换为第二线偏振光，所述第二线偏振光经过光线偏折元件沿第二传播路径射出，第二线偏振光经过微透镜阵列呈现第二图像，
其中，从显示单元射出的第一图像的光线经过所述光线转换元件转换为第一线偏振光，所述第一线偏振光经过所述显示单元对应的偏折单元射向显示单元对应的其中一个透镜单元，从所述显示单元射出的第二图像的光线经过所述光线转换元件转换为第二线偏振光，所述第二线偏振光经过显示单元对应的偏折单元射向显示单元对应的另一个透镜单元。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在一个显示周期内，显示组件按照预设时序交替显示第一图像和第二图像包括：
发送第一指令，根据第一指令在显示周期的第一时间段内，将所述第一图像输出，显示第一图像，在显示周期的第二时间段内，将所述第二图像输出，显示第二图像。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一图像的光线经过光线转换元件将转换为第一线偏振光包括：
发送第二指令，根据第二指令将光线转换元件切换至第一偏振态，所述第一图像的光线经过切换至第一偏振态的光线转换元件转换为第一线偏振光；
所述第二图像的光线经过光线转换元件将转换为第二线偏振光包括：
发送第二指令，根据第二指令将光线转换元件切换至第二偏振态，所述第二图像的光线经过切换至第二偏振态的光线转换元件转换为第二线偏振光。
11.根据权利要求8～10任一项所述的方法，其特征在于，所述第一时间段和所述第二时间段在所述显示周期内交替出现；
所述显示周期小于人眼刷新时间。
12.一种介质，其特征在于，其上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求8至11中任一项所述的显示系统的控制方法的步骤。
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