CN112087615B - 一种立体光场显示装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立体光场显示装置，包括显示面板；点光源阵列基板，与该显示面板相对设置，该点光源阵列基板上布置有点光源阵列；显示驱动器，配置为在一个显示周期的多个子周期内向该显示面板提供多个子帧光场图像，每个子帧光场图像包括多个物像像素网格；以及点光源驱动器，配置为驱动该点光源阵列在该显示周期的该多个子周期内分别点亮多个光点子阵列，每个光点子阵列对应一个子帧光场图像；其中该多个光点子阵列在该显示周期内组成光点阵列，该光点阵列的分辨率高于该多个光点子阵列的分辨率。根据本发明的立体光场显示装置可以提高立体光场图像的分辨率。

Description

一种立体光场显示装置及方法

技术领域

本发明涉及立体图像显示装置，具体涉及一种利用可控点光源阵列配合显示立体光场图像的显示装置及方法。

背景技术

人们对于能实际观看立体影像一直抱有强烈的期待。目前的立体电影、立体电视、VR(virtual reality)、AR(Augmented reality)等技术正是在这样的需求下逐渐出现，并在一定程度上满足了人们的要求。然而，这种纯粹从人眼视角出发的立体成像有很多方面的局限性，实现方法并不自然。

一方面，利用这几种技术的立体成像都需要配戴立体眼镜才能观看。通常的立体眼镜又大又重，很不方便。人眼对于这种立体眼镜的某些非自然因素比较敏感，长时间观看会引起不适。现在虽然有一些裸眼3D显示设备，可以摆脱眼镜的束缚，但是其成像效果在很大程度上受到视角、距离等因素的影响，导致其很难在多人共同观看时满足不同位置的观众的视觉感受，因此效果上远远未达到人们正常观看的要求。

另一方面，裸眼3D显示设备的分辨率往往较低，影响三维立体显示的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用可控点光源阵列配合显示立体光场图像的显示装置及方法，可以提高立体光场图像的分辨率。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种立体光场显示装置，包括：显示面板；点光源阵列基板，与所述显示面板相对设置，所述点光源阵列基板上布置有点光源阵列；显示驱动器，配置为在一个显示周期的多个子周期内向所述显示面板提供多个子帧光场图像，每个子帧光场图像包括多个物像像素网格；以及点光源驱动器，配置为驱动所述点光源阵列在所述显示周期的所述多个子周期内分别点亮多个光点子阵列，每个光点子阵列对应一个子帧光场图像；其中所述多个光点子阵列在所述显示周期内组成光点阵列，所述光点阵列的分辨率高于所述多个光点子阵列的分辨率。

在本发明的一实施例中，各个子帧光场图像包括像素相同而位置不同的多个物像像素网格。

在本发明的一实施例中，每个子帧光场图像的每个物像像素网格对应每个光点子阵列的每个光点。

在本发明的一实施例中，每个光点子阵列是经每隔一个或多个点光源开启所述点光源阵列中的点光源而被点亮。

在本发明的一实施例中，所述立体光场显示装置还包括：控制器，连接所述显示驱动器和所述点光源驱动器，使所述显示驱动器和所述点光源驱动器同步。

在本发明的一实施例中，所述多个子帧光场图像和所述多个光点子阵列的数量为4个、9个或16个。

在本发明的一实施例中，所述点光源阵列的点光源包括发光二极管。

在本发明的一实施例中，所述立体光场显示装置还包括：面光源；连接所述面光源的面光源驱动器；以及导光板，配置为引导光到所述显示面板。

在本发明的一实施例中，所述面光源设置在所述显示面板的侧边。

在本发明的一实施例中，所述立体光场显示装置还包括控制器，连接所述点光源驱动器和所述面光源驱动器，且配置为在第一显示模式下开启所述点光源驱动器，在第二显示模式下开启所述面光源驱动器。

在本发明的一实施例中，所述显示面板为液晶面板。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种立体光场显示方法，包括以下步骤：在一个显示周期的多个子周期内向显示面板提供多个子帧光场图像，每个子帧光场图像包括多个物像像素网格；以及驱动点光源阵列基板上的点光源阵列在所述显示周期的所述多个子周期内分别点亮多个光点子阵列，每个光点子阵列对应一个子帧光场图像，其中所述点光源阵列基板与所述显示面板相对设置；其中所述多个光点子阵列在所述显示周期内组成光点阵列，所述光点阵列的分辨率高于所述多个光点子阵列的分辨率。

在本发明的一实施例中，各个子帧光场图像包括像素相同而位置不同的多个物像像素网格。

在本发明的一实施例中，每个子帧光场图像的每个物像像素网格对应每个光点子阵列的每个光点。

在本发明的一实施例中，每个光点子阵列是经每隔一个或多个点光源开启所述点光源阵列中的点光源而被点亮。

在本发明的一实施例中，所述立体光场显示方法还包括：使所述多个子帧光场图像和所述多个光点子阵列同步。

在本发明的一实施例中，所述多个子帧光场图像和所述多个光点子阵列的数量为4个、9个或16个。

本发明采用点光源阵列基板和显示面板相配合，可以进行二维图像的三维立体显示，使人们可以通过裸眼直接观察到三维立体图像，效果逼真；本发明采用光点子阵列和子帧光场图像同步配合的技术方案，利用视觉残留效应，通过快速切换不同的光点子阵列，提高了立体光场图像的分辨率。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本发明一实施例的立体光场显示装置的结构示意图；

图2是本发明另一实施例的立体光场显示装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例的点光源阵列的结构示意图；

图4是本发明一实施例的立体光场显示装置的原理示意图；

图5A-5D是本发明一实施例中的四种光点子阵列和子帧光场图像的示意图；

图6是本发明一实施例的立体光场显示方法的示例性流程图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

图1是本发明一实施例的立体光场显示装置的结构示意图。参考图1所示，该立体光场显示装置100包括显示面板110、点光源阵列基板120、显示驱动器130和点光源驱动器140。其中，显示面板110用于显示二维光场图像。该二维光场图像包含三维物体模型的不同视角的图像信息。该二维光场图像可以是平面图像，也可以是曲面图像。该二维光场图像包括且不限于静态图像和动态图像。

点光源阵列基板120与显示面板110相对设置，在点光源阵列基板120上布置有点光源阵列。参考图1所示，点光源阵列是由若干个点光源所组成的阵列，图1中用白色的点表示点光源。光线从每个点光源发出，透过其所对应位置的显示面板110，并在一定的立体角度范围内展开。从点光源发出的光线通过显示面板110上所显示的二维光场图像在不同方向上给出相关而不相同的光线，从而在空间里模拟虚拟三维模型发出的立体光场，实现对应于该二维光场图像的三维立体显示。

如图1所示，本实施例中的显示面板110和点光源阵列基板120都为矩形的薄层结构。显示面板110和点光源阵列基板120平行设置，且二者之间具有一距离S。优选地，显示面板110和点光源阵列基板120的大小和形状相同。

本发明对显示面板110和点光源阵列基板120的厚度和形状不做限制。在其他的实施例中，显示面板110和点光源阵列基板120可以具有其他的厚度(厚度的范围可以在0.1～20mm之间)，也可以是其他的形状，如圆形、椭圆形、方形等。在一些实施例中，显示面板110和点光源阵列基板120的大小和形状都可以不同。

本发明中的显示面板110可以是具有透光性的显示面板。在一些实施例中，显示面板110可以是液晶面板。

参考图1所示，显示驱动器130与显示面板110相连接，该显示驱动器130配置为在一个显示周期的多个子周期内向显示面板110提供多个子帧光场图像，每个子帧光场图像包括多个物像像素网格。点光源驱动器140与点光源阵列基板120相连接，该点光源驱动器140配置为驱动点光源阵列在显示周期的多个子周期内分别点亮多个光点子阵列，每个光点子阵列对应一个子帧光场图像。

参考图1所示，在一些实施例中，本发明的立体光场显示装置100中还包括控制器150。该控制器150与显示驱动器130和点光源驱动器140连接，使显示驱动器130和点光源驱动器140同步。

图2是本发明另一实施例的立体光场显示装置的结构示意图。参考图2所示，在一些实施例中，本发明的立体光场显示装置100中还包括面光源161、面光源驱动器162和导光板160。该面光源161可以设置在显示面板110的侧边，当面光源161开启时，可以为整个显示面板110提供光。例如，该面光源161可以是与显示面板110的侧边所配合大小的长条形LED光源。面光源驱动器162与面光源161相连接，可以控制面光源161的开启、关闭以及亮度等。导光板160配置为可以将面光源161所发射出来的光引导到显示面板110，用以为显示面板110提供光。例如，导光板160为与显示面板110平行设置的平板，其大小和形状可以与显示面板110相匹配。参考图2所示，导光板160可以位于显示面板110和点光源阵列基板120之间；导光板160可以将面光源161所提供的光均匀的发出并提供给显示面板110。

在这些实施例中，立体光场显示装置100中还可以包括一控制器151。该控制器151与点光源驱动器140和面光源驱动器162连接。该控制器151配置为在第一显示模式下开启点光源驱动器140，在第二显示模式下开启面光源驱动器162。第一显示模式下需要进行立体光场显示，控制器151开启点光源驱动器140，此时，面光源161启动器处于关闭状态，立体光场显示装置100可以用于显示三维立体光场图像；第二显示模式下不需要进行立体光场显示，控制器151开启面光源驱动器162，此时，点光源驱动器140处于关闭状态，立体光场显示装置100可以用于显示二维图像。该控制器151同时与显示驱动器130连接，可以同时控制显示驱动器130。

图3是本发明一实施例的点光源阵列的结构示意图。参考图3所示，在点光源阵列基板120规则排列着多个点光源，如图3中的白色圆点所示。该多个点光源组成了两两之间间距相等的点光源阵列。在其他的实施例中，点光源可以按照其他的规则进行排列，例如相邻点光源之间的间距可以不等。本发明对点光源的形状不做限制，可以是圆形、椭圆形、矩形等。在优选的实施例中，点光源的形状为圆形，设其直径为D2；相邻点光源之间的间距为D1/2；D1>D2。

参考图3所示，在立体光场显示装置100处于第一显示模式时，即需要进行立体光场显示时，点光源阵列的背光关闭，如图3中的第一状态310所示。在一些实施例中，点光源阵列的背光可以由面光源161提供。在第一显示模式下，面光源161处于关闭状态。

在第一显示模式下，点光源驱动器140可以对每一个点光源进行单独控制，该单独控制包括每一个点光源的开启或关闭。当点光源处于开启状态时，如图3中的开启状态330所示，点光源与其周围的背景之间具有明显的亮度差；当点光源处于关闭状态时，如图3中的关闭状态340所示，点光源与其周围的背景之间没有明显的亮度差。

参考图3所示，在立体光场显示装置100处于第二显示模式时，即不需要进行立体光场显示时，点光源阵列的背光全亮，如图3中的第二状态320所示。在一些实施例中，点光源阵列的背光可以由面光源161提供。在第二显示模式下，面光源161处于开启状态。

在一些实施例中，点光源阵列基板120中的点光源可以是发光二极管灯、光纤等。每一个点光源的开启、关闭和亮度都是独立可控的。

在一些实施例中，点光源阵列基板120可以为发光面板以及覆盖在该面板上的小孔阵列层组成。该小孔阵列层上具有按照一定规律分布的多个小孔。在该小孔阵列层上除小孔之外的部分是由不透光材料构成。发光面板发出的光可以透过小孔阵列层上的小孔发射出来。该多个小孔可以是通孔，使发光面板上发出的光线可以通过该小孔发射出来；该多个小孔还可以不是通孔，而是由透光材料构成，使发光面板上发出的光线可以透过该小孔发射出来。

在一些实施例中，发光面板可以是有机发光二极管面板。

在一些实施例中，在显示面板110和点光源阵列基板120之间还包括有一透明层。可以通过调整透明层的厚度、显示面板110的厚度和点光源阵列基板120的厚度来优化本发明的立体光场显示装置100所显示的虚拟三维图像。

本发明的显示驱动器130配置为在一个显示周期的多个子周期内向显示面板110提供多个子帧光场图像，每个子帧光场图像包括多个物像像素网格。在通常的显示装置中，在一个显示周期中显示一帧图像。本发明将一个显示周期分为多个子周期，显示装置在多个子周期内连续显示多个子帧光场图像，由于视觉暂留效应，对于观看者来说并不会造成静止图像的移动或动态图像的停顿。

本发明的点光源驱动器140配置为驱动点光源阵列在显示周期的多个子周期内分别点亮多个光点子阵列，每个光点子阵列对应一个子帧光场图像。在根据本发明的立体光场显示装置进行立体显示时，在显示周期内，每一子周期的光点子阵列被点亮时，显示驱动器130同时为显示面板提供相应的子帧光场图像。控制器150使显示驱动器130和点光源驱动器140同步，从而使光点子阵列和子帧光场图像同步显示和更替，从而达到二维光场图像的立体显示。

图4是本发明一实施例的立体光场显示装置的原理示意图。参考图4所示，点光源阵列420表示点光源阵列基板120上的部分或全部点光源阵列，二维图像面460表示显示面板110中的部分或全部面板。该二维图像面460的大小和形状和点光源阵列420的大小和形状相适应。

点光源阵列420在点光源驱动器140的驱动下，其中的某些点光源处于开启状态，某些点光源处于关闭状态，从而形成一光点子阵列。每一个光点子阵列对应于二维图像面460上的一个子帧光场图像。点光源阵列420和二维图像面460相配合以达到二维光场图像的立体显示。

下面以点光源阵列420中的一个点光源P为例对子帧光场图像及其形成步骤进行说明。需要说明的是，当点光源阵列420只是点光源阵列基板120上的部分点光源阵列时，下面所提及的光点子阵列和子帧光场图像也分别表示整体光点子阵列和子帧光场图像中的一部分。

参考图4所示，假设在空间中存在一虚拟三维模型410。从点光源P所发出的光线的最大角度为目标可视角度θ。根据从点光源P所发出的光线，可以将虚拟三维模型410的局部图像投影在无限远处450，形成投影图像451。设投影图像451中包括N*N个像素。将该投影图像451作为二维图像面460中对应于点光源P所在位置的局部图像461。

将二维图像面460划分为物像网格阵列430，该物像网格阵列430包括多个物像像素网格440。将点光源P所对应的光点子阵列中的光点称为光点P。将投影图像451对应的图像数据填充到光点P所对应在物像网格阵列430上的物像像素网格Q中。

物像网格阵列430对应于光点子阵列，每一个物像像素网格440对应于光点子阵列中的每个光点，同时对应于点光源阵列420中的每个点光源。

与点光源P类似的，可以针对点光源阵列420中的每一个点光源，将所获得的图像数据填充到物像网格阵列430中的每一个物像像素网格440中，从而形成一幅子帧光场图像。可见，在每个子帧光场图像中包括多个物像像素网格，并且每个物像像素网格中像素的个数为N*N个。

在优选的实施例中，每个子帧光场图像中所包括的多个位置不同的物像像素网格的像素个数都相同。在其他的实施例中，不同位置的物像像素网格中的像素个数也可以不同。

可以理解的是，参考图4所示，一个点光源P对应于一个物像像素网格440。理想情况下，该点光源P的位置对应于物像像素网格440的中心点处。

在一些实施例中，每个子帧光场图像的每个物像像素网格对应每个光点子阵列的每个光点。

图5A-5D是本发明一实施例中的四种光点子阵列和子帧光场图像的示意图。该四种光点子阵列和子帧光场图像分别对应于显示周期T中的四个子周期，该四个子周期分别用T1、T2、T3和T4来表示。参考图5A-5D所示，本实施例中的光点子阵列的数量为4个，相应的子帧光场图像的个数也为4个。使光点子阵列中相邻的呈矩形排列的四个光点组成一光点组510，其中包括四个光点511、512、513和514。对于每一个光点子阵列来说，其中包括了多个光点组510。在优选的实施例中，根据点光源阵列基板120上的点光源的个数及分布方式可以得到整数个光点组510。

参考图5A所示，在子周期T1内，点光源驱动器140驱动点光源阵列基板110上的点光源阵列，点亮第一光点子阵列521。在该第一光点子阵列521中，点亮每一个光点组510中的光点511，光点组510中的其他三个光点512、513和514处于未点亮状态。同时，显示驱动器130向显示面板110提供第一子帧光场图像531，该第一子帧光场图像531中包括多个物像像素网格，该多个物像像素网格处于第一位置。当子周期T1结束时，进入子周期T2。

参考图5B所示，在子周期T2内，点光源驱动器140驱动点光源阵列基板110上的点光源阵列，点亮第二光点子阵列522。在该第二光点子阵列522中，点亮每一个光点组510中的光点512，光点组510中的其他三个光点511、513和514处于未点亮状态。光点512是光点511右边的相邻光点。同时，显示驱动器130向显示面板110提供第二子帧光场图像532，该第二子帧光场图像532中包括多个物像像素网格，该多个物像像素网格处于第二位置，与第一位置相比，第二位置整体向右平移了N/2个像素的距离。当子周期T2结束时，进入子周期T3。

参考图5C所示，在子周期T3内，点光源驱动器140驱动点光源阵列基板110上的点光源阵列，点亮第三光点子阵列523。在该第三光点子阵列523中，点亮每一个光点组510中的光点513，光点组510中的其他三个光点511、512和514处于未点亮状态。光点513是光点512下边的相邻光点。同时，显示驱动器130向显示面板110提供第三子帧光场图像533，该第三子帧光场图像533中包括多个物像像素网格，该多个物像像素网格处于第三位置，与第二位置相比，第三位置整体向下平移了N/2个像素的距离。当子周期T3结束时，进入子周期T4。

参考图5D所示，在子周期T4内，点光源驱动器140驱动点光源阵列基板110上的点光源阵列，点亮第四光点子阵列524。在该第四光点子阵列524中，点亮每一个光点组510中的光点514，光点组510中的其他三个光点511、512和513处于未点亮状态。光点514是光点513左边的相邻光点。同时，显示驱动器130向显示面板110提供第四子帧光场图像534，该第四子帧光场图像534中包括多个物像像素网格，该多个物像像素网格处于第四位置，与第三位置相比，第四位置整体向左平移了N/2个像素的距离。当子周期T4结束时，进入下一个显示周期，重复图5A-5D所示的步骤。

根据如图5A-5D的步骤，在一个显示周期内，点光源阵列基板120依次点亮如上所述的四种光点子阵列，显示面板依次显示四幅子帧光场图像。

参考图3所示，相邻点光源之间的间距为D1/2。则对于一个光点子阵列来说，被点亮的相邻光点之间的间距为D1。当四种光点子阵列在一个周期内依次被点亮时，由于视觉暂留效应，观看者所看到的实际图像为由四个光点子阵列所组合而成的一个光点阵列。观看者所看到的该光点阵列中，每一个光点都呈被点亮的状态，也就是说，实际观看到的光点阵列中相邻光点之间的间距为D1/2。可以理解的是，相邻光点之间的间距越大，观看者所看到的该光点阵列的分辨率越低，反之，分辨率越高。因此，由多个光点子阵列在一个显示周期内所组成的光点阵列的分辨率显然高于每一个光点子阵列的分辨率。

可以理解的是，本发明对显示周期的时长不做限制，但是该显示周期应适于通常所见的显示装置的显示频率要求。一个显示周期内的多个子周期可以是均分该显示周期。

在图5A-5D所示的实施例中，每个光点子阵列中，光点组中的四个光点逐个被点亮的顺序可以不同于上述顺序。

在本发明的实施例中，每个光点子阵列是经每隔一个或多个点光源开启点光源阵列中的点光源而被点亮的。

在图5A-5D所示的实施例中，在每个光点子阵列中，点光源是每隔一个被开启。在其他的实施例中，组成光点组510的光点数量不限于4个。在一些实施例中，组成光点组510的光点数量可以是9个或16个。

当组成光点组510的光点数量为9个时，该光点组中的光点呈3*3的阵列分布。点光源是每隔两个被开启。将一个显示周期分为9个子周期，每个子周期内对应一个光点子阵列。每个光点子阵列中包括多个光点组。每个光点子阵列的光点组中具有一个被点亮的光点。被点亮的光点可以按照逐点的顺序依次被点亮。相应的光点子阵列中的相邻光点之间的间距分别是3*D1/2。由多个光点子阵列在一个显示周期内所组成的光点阵列的分辨率显然高于每一个光点子阵列的分辨率。

当组成光点组510的光点数量为16个时，该光点组中的光点呈4*4的阵列分布。点光源是每隔三个被开启。将一个显示周期分为16个子周期，每个子周期内对应一个光点子阵列。每个光点子阵列中包括多个光点组。每个光点子阵列的光点组中具有一个被点亮的光点。被点亮的光点可以按照逐点的顺序依次被点亮。相应的光点子阵列中的相邻光点之间的间距分别是2*D1。由多个光点子阵列在一个显示周期内所组成的光点阵列的分辨率显然高于每一个光点子阵列的分辨率。

图6是本发明一实施例的立体光场显示方法的示例性流程图。本说明书前文所述的立体光场显示装置可以采用图6所示的立体光场显示方法来进行立体光场显示。参考图6所示，该立体光场显示方法包括以下步骤：

步骤610，在一个显示周期的多个子周期内向显示面板提供多个子帧光场图像，每个子帧光场图像包括多个物像像素网格。

在本步骤中，显示面板可以是前文所述的立体光场显示装置100的显示面板110。通过显示驱动器130为显示面板110提供多个子帧光场图像。

该子帧光场图像的形成方法可以参考图3及其相应的说明。一个显示周期的一个子周期，对应于一个子帧光场图像。在一些实施例中，各个子帧光场图像包括像素相同而位置不同的多个物像像素网格。

步骤620，驱动点光源阵列基板上的点光源阵列在显示周期的多个子周期内分别点亮多个光点子阵列，每个光点子阵列对应一个子帧光场图像。

在本步骤中，点光源阵列基板可以是立体光场显示装置100中的点光源阵列基板120。该点光源阵列基板120与显示面板110相对设置。点光源驱动器140用于驱动点光源阵列基板120上的点光源阵列，在显示周期的每个子周期内点亮一个光点子阵列。该光点子阵列与子帧光场图像一一对应。每个子帧光场图像的每个物像像素网格对应每个光点子阵列的每个光点。

对于每个光点子阵列来说，其上的点光源是每隔1个或多个点光源而被开启的。每个光点子阵列上的被开启的点光源的位置都是不同的。各个光点子阵列在一个显示周期的各个子周期内依次被点亮。相应地，当一个光点子阵列被点亮时，显示驱动器130为显示面板110提供相应的一个子帧光场图像。

在一些实施例中，本方法还包括使多个子帧光场图像和其所对应的多个光点子阵列同步显示和更替。

在本发明的实施例中，子帧光场图像和光点子阵列的个数相同，可以为4个、9个或16个。图5A-5D示出了当子帧光场图像和光点子阵列的个数都为4个时的实施例。关于本步骤中所形成的光点子阵列和子帧光场图像，可以参考图5A-5D及其说明。

步骤630，多个光点子阵列在显示周期内组成光点阵列。光点阵列的分辨率高于多个光点子阵列的分辨率。

同样参考图5A-5D及其说明，在本步骤中，在一个显示周期内依次显示的多个光点子阵列可以组成一个光点阵列。由于视觉暂留效应，观看者所看到的光点阵列的分辨率要高于各个光点子阵列的分辨率。

根据本发明的立体光场显示装置及显示方法，人们无需佩戴特殊的眼镜或其他额外的设备，直接通过裸眼即可从不同的视觉角度观看到相应的三维立体图像，并且可以提高三维立体图像的分辨率。

除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个申请实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种立体光场显示装置，包括：

显示面板；

点光源阵列基板，与所述显示面板相对设置，所述点光源阵列基板上布置有点光源阵列；

显示驱动器，配置为在一个显示周期的多个子周期内向所述显示面板提供多个子帧光场图像，每个子帧光场图像包括多个物像像素网格；以及

点光源驱动器，配置为驱动所述点光源阵列在所述显示周期的所述多个子周期内分别点亮多个光点子阵列，每个光点子阵列对应一个子帧光场图像；

其中所述多个光点子阵列在所述显示周期内组成光点阵列，所述光点阵列的分辨率高于所述多个光点子阵列的分辨率；每个光点子阵列是经每隔一个或多个点光源开启所述点光源阵列中的点光源而被点亮。

2.根据权利要求1所述的立体光场显示装置，其特征在于，各个子帧光场图像包括像素相同而位置不同的多个物像像素网格。

3.根据权利要求1所述的立体光场显示装置，其特征在于，每个子帧光场图像的每个物像像素网格对应每个光点子阵列的每个光点。

4.根据权利要求1所述的立体光场显示装置，其特征在于，还包括：

控制器，连接所述显示驱动器和所述点光源驱动器，使所述显示驱动器和所述点光源驱动器同步。

5.根据权利要求1所述的立体光场显示装置，其特征在于，所述多个子帧光场图像和所述多个光点子阵列的数量为4个、9个或16个。

6.根据权利要求1所述的立体光场显示装置，其特征在于，所述点光源阵列的点光源包括发光二极管。

7.根据权利要求1所述的立体光场显示装置，其特征在于，还包括：

面光源；

连接所述面光源的面光源驱动器；以及

导光板，配置为引导光到所述显示面板。

8.根据权利要求7所述的立体光场显示装置，其特征在于，所述面光源设置在所述显示面板的侧边。

9.根据权利要求7所述的立体光场显示装置，其特征在于，还包括控制器，连接所述点光源驱动器和所述面光源驱动器，且配置为在第一显示模式下开启所述点光源驱动器，在第二显示模式下开启所述面光源驱动器。

10.如权利要求1所述的立体光场显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶面板。

11.一种立体光场显示方法，包括以下步骤：

在一个显示周期的多个子周期内向显示面板提供多个子帧光场图像，每个子帧光场图像包括多个物像像素网格；以及

驱动点光源阵列基板上的点光源阵列在所述显示周期的所述多个子周期内分别点亮多个光点子阵列，每个光点子阵列对应一个子帧光场图像，其中所述点光源阵列基板与所述显示面板相对设置；

其中所述多个光点子阵列在所述显示周期内组成光点阵列，所述光点阵列的分辨率高于所述多个光点子阵列的分辨率，每个光点子阵列是经每隔一个或多个点光源开启所述点光源阵列中的点光源而被点亮。

12.根据权利要求11所述的立体光场显示方法，其特征在于，各个子帧光场图像包括像素相同而位置不同的多个物像像素网格。

13.根据权利要求11所述的立体光场显示方法，其特征在于，每个子帧光场图像的每个物像像素网格对应每个光点子阵列的每个光点。

14.根据权利要求11所述的立体光场显示方法，其特征在于，还包括：

使所述多个子帧光场图像和所述多个光点子阵列同步。

15.根据权利要求11所述的立体光场显示方法，其特征在于，所述多个子帧光场图像和所述多个光点子阵列的数量为4个、9个或16个。

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