CN114527581A - 显示系统及其显示控制方法 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种显示系统及其显示控制方法。显示系统包括:显示装置;偏振转换元件;显示模式转换装置,位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,用于对由偏振转换元件出射的光线进行调制,以使显示系统呈现与工作状态相对应的显示模式;控制模块,用于根据目标显示模式,控制显示装置显示与目标显示模式相匹配的目标图像,控制显示模式转换装置转换至目标状态,并控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为目标线偏振光,目标线偏振光经显示模式转换装置调制后呈现目标显示模式。该显示系统可以根据用户需求实现多种显示模式的切换,满足不同场景需求,提升用户体验。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示系统及其显示控制方法。
背景技术
多视点裸眼3D显示是目前常用的一种裸眼3D显示方式,如图1所示,图1为一种多视点裸眼3D显示的示意图。在多视点裸眼3D显示中,基于立体视觉产生3D感,存在辐辏调节冲突,如图2所示,图2为立体显示中的辐辏调节冲突的示意图,需要双目在辐辏距离和调节距离之间不断做平衡调节,造成人眼不适。在超多视点裸眼3D显示中,辐辏和调节冲突得到了一定的缓解,缓解了人眼不适感。
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3D物体的光场,实现自然的3D显示,降低了人眼的疲劳和眩晕。
但是,现有技术中的裸眼3D显示无法实现显示模式的切换,无法满足用户的选择需求,降低了用户体验。
发明内容
本公开实施例提供一种显示系统及其显示控制方法,以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
作为本公开实施例的第一个方面,本公开实施例提供一种显示系统,包括:
显示装置;
偏振转换元件,位于显示装置的出光侧,用于将显示装置发出的光线转换为P线偏振光或S线偏振光;
显示模式转换装置,位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,显示模式转换装置包括多种工作状态,用于对由偏振转换元件出射的光线进行调制,以使显示系统呈现与工作状态相对应的显示模式,各工作状态相对应的各显示模式互不相同;
控制模块,用于根据目标显示模式,控制显示装置显示与目标显示模式相匹配的目标图像,控制显示模式转换装置转换至目标状态,并控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为目标线偏振光,目标线偏振光经显示模式转换装置调制后呈现目标显示模式。
在一些可能的实现方式中,显示模式包括多视点3D显示、超多视点3D显示、光场显示、混合光场显示、二维图像显示中的至少两个。
在一些可能的实现方式中,显示模式转换装置包括第一液晶透镜阵列、聚合物分散液晶面板和第二液晶透镜阵列,第二液晶透镜阵列位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,聚合物分散液晶面板位于第二液晶透镜阵列的背离显示装置的一侧,第一液晶透镜阵列位于聚合物分散液晶面板的背离显示装置的一侧;
其中,第一液晶透镜阵列被配置为在控制模块的控制下呈柱透镜阵列状态或第一非透镜状态;第二液晶透镜阵列被配置为在控制模块的控制下呈微透镜阵列状态或第二非透镜状态,聚合物分散液晶面板被配置为在控制模块的控制下呈散射态或透明态。
在一些可能的实现方式中,目标显示模式为多视点三维显示,目标状态包括第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、聚合物分散液晶面板呈散射态、第一液晶透镜阵列呈柱透镜阵列状态。
在一些可能的实现方式中,控制模块还用于调整第一液晶透镜阵列的第一焦距,以使第一焦距与第一距离相等,第一距离为第一液晶透镜阵列与聚合物分散液晶面板之间的距离。
在一些可能的实现方式中,第二液晶透镜阵列与显示装置之间的距离为第二距离,聚合物分散液晶面板与第二液晶透镜阵列之间的距离为第三距离,第二距离与第三距离相等。
在一些可能的实现方式中,控制模块还用于调整第二液晶透镜阵列的第二焦距,以使第二距离为第二焦距的两倍,第二距离为第二液晶透镜阵列与显示装置之间的距离。
在一些可能的实现方式中,目标显示模式为超多视点三维显示,目标状态包括第二液晶透镜阵列呈第二非透镜状态、聚合物分散液晶面板呈透明态、第一液晶透镜阵列呈柱透镜阵列状态。
在一些可能的实现方式中,控制模块还用于调整第一液晶透镜阵列的第一焦距,以使第一焦距与第四距离相等,第四距离为第一液晶透镜阵列与显示装置之间的距离。
在一些可能的实现方式中,目标显示模式为光场显示,目标状态包括第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、聚合物分散液晶面板呈透明态、第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态。
在一些可能的实现方式中,控制模块还用于调整第二液晶透镜阵列的第二焦距,以使目标线偏振光经第二液晶透镜阵列调制后在第二液晶透镜阵列的背离显示装置的一侧呈现光场显示图像。
在一些可能的实现方式中,目标显示模式为混合光场显示,目标状态包括第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、聚合物分散液晶面板呈透明态、第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态;
显示系统以预设显示周期进行显示,预设显示周期包括第一时序和第二时序,在第一时序和第二时序中的一个时序中,控制模块还用于控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光,第一子目标线偏振光能够被第二液晶透镜阵列调制;
在第一时序和第二时序中的另一个时序中,控制模块还用于控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光,第二子目标线偏振光的偏振态与第一子目标线偏振光的偏振态相垂直。
在一些可能的实现方式中,在偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光的情况下,控制模块还用于控制显示装置显示与光场显示相匹配的图像;
在偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光的情况下,控制模块还用于控制显示装置显示二维图像。
在一些可能的实现方式中,预设显示周期对应的刷新率大于30Hz。
在一些可能的实现方式中,目标状态包括第二液晶透镜阵列呈第二非透镜状态、聚合物分散液晶面板呈透明态、第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态。
在一些可能的实现方式中,第二液晶透镜阵列为液晶微透镜阵列或液晶微孔阵列。
作为本公开实施例的第二个方面,本公开实施例提供一种显示系统的显示控制方法,显示系统包括显示装置、偏振转换元件和显示模式转换装置,偏振转换元件位于显示装置的出光侧,用于将显示装置发出的光线转换为P线偏振光或S线偏振光;显示模式转换装置位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,显示模式转换装置包括多种工作状态,用于对由偏振转换元件出射的光线进行调制,以使显示系统呈现与工作状态相对应的显示模式,各工作状态相对应的各显示模式互不相同,方法包括:
根据目标显示模式,控制显示装置显示与目标显示模式相匹配的目标图像,控制显示模式转换装置转换至目标状态,并控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为目标线偏振光,目标线偏振光经显示模式转换装置调制后呈现目标显示模式。
在一些可能的实现方式中,显示模式转换装置包括第一液晶透镜阵列、聚合物分散液晶面板和第二液晶透镜阵列,第二液晶透镜阵列位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,聚合物分散液晶面板位于第二液晶透镜阵列的背离显示装置的一侧,第一液晶透镜阵列位于聚合物分散液晶面板的背离显示装置的一侧;
控制显示模式转换装置转换至目标状态,包括以下中至少一种:
目标显示模式为多视点三维显示,控制显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态,控制聚合物分散液晶面板呈散射态,控制第一液晶透镜阵列呈柱透镜阵列状态;
目标显示模式为超多视点三维显示,控制显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制第二液晶透镜阵列呈第二非透镜状态、控制聚合物分散液晶面板呈透明态、控制第一液晶透镜阵列呈柱透镜阵列状态;
目标显示模式为光场显示,控制显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、控制聚合物分散液晶面板呈透明态、控制第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态。
在一些可能的实现方式中,显示模式转换装置包括第一液晶透镜阵列、聚合物分散液晶面板和第二液晶透镜阵列,第二液晶透镜阵列位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,聚合物分散液晶面板位于第二液晶透镜阵列的背离显示装置的一侧,第一液晶透镜阵列位于聚合物分散液晶面板的背离显示装置的一侧;
目标显示模式为混合光场显示,控制显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、控制聚合物分散液晶面板呈透明态、控制第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态;
显示系统以预设显示周期进行显示,预设显示周期包括第一时序和第二时序,方法还包括:
在第一时序和第二时序中的一个时序中,控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光,控制显示装置显示与光场显示相匹配的图像,第一子目标线偏振光能够被第二液晶透镜阵列调制;
在第一时序和第二时序中的另一个时序中,控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光,控制显示装置显示二维图像,第二子目标线偏振光的偏振态与第一子目标线偏振光的偏振态相垂直。
本公开实施例的技术方案,不再局限于一种显示模式,而是可以根据用户需求实现多种显示模式,实现多种显示模式的切换,可以适用于不同的场景需求,提升用户体验。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本公开范围的限制。
图1为一种多视点裸眼3D显示的示意图;
图2为立体显示中的辐辏调节冲突的示意图;
图3a为超多视点3D显示中人眼聚焦显示屏幕的示意图;
图3b为超多视点3D显示中人眼聚焦3D图像的示意图;
图4a为普通多视点3D显示景深示意图;
图4b为超多视点3D显示景深示意图;
图5为基于微透镜阵列的集成成像三维显示示意图;
图6为本公开一实施例中显示系统的结构示意图;
图7a为本公开一实施例显示系统中第一液晶透镜阵列的截面结构示意图;
图7b为图7a中第一电极的平面结构示意图;
图8a为本公开一实施例显示系统中第二液晶透镜阵列的截面结构示意图;
图8b为图8a中第三电极的平面结构示意图;
图9a为本公开一实施例显示系统中聚合物分散液晶面板在透明态的示意图;
图9b为本公开一实施例显示系统中聚合物分散液晶面板在散热态的示意图;
图10为本公开一实施例显示系统在一目标显示模式下的状态示意图;
图11为本公开一实施例显示系统在另一目标显示模式下的状态示意图;
图12为本公开一实施例显示系统在另一目标显示模式下的状态示意图;
图13为本公开一实施例显示系统在另一目标显示模式下的状态示意图;
图14为图13所示显示系统在一个实施例中的时序状态示意图;
图15为图13所示显示系统的人眼追踪示意图;
图16为本公开另一实施例中显示系统的结构示意图。
附图标记说明:
11、图像渲染单元;12、显示面板;20、偏振转换元件;30、显示模式转换装置;31、第一液晶透镜阵列;32、第二液晶透镜阵列;33、聚合物分散液晶面板;40、控制模块;50、图像采集装置。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例,不同的实施例在不冲突的情况下可以任意结合。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
如图1所示,多视点裸眼3D显示通过将显示面板和光线调控元件(柱透镜阵列、光学屏障等)叠加,每一个柱透镜单元对应显示面板的一组像素。显示面板上所有与柱透镜相对位置相同的像素发出的光,通过柱透镜后的光线相交后在空间上会形成多个视区。通过图形渲染可以为同一柱透镜下的各个像素的图像设置一定的视差,因此空间上各个视区位置的图像具有视差。观看者的左右眼通过处于不同视点而观看到有视差的图像,人脑对左右眼观看到的图像进行合成形成3D显示图像。在多视点裸眼3D显示中,每个视点的分辨率和视点数目的乘积等于显示面板的总信息量(总子像素数目)。较高的视点分辨率和视点密集度提供了更好的裸眼3D视觉效果,较高的视点分辨率提供了更清晰的3D图像,而较高的视点密集度提供了相邻视点视差的平滑过渡。在显示面板总信息量有限的情况下,需要在视点分辨率和视点密集度之间进行平衡以获得更好的3D显示效果。
在普通的多视点裸眼3D显示中,基于立体视觉产生3D感,存在辐辏调节冲突,如图2所示。辐辏是人为了看清目标,首先要调节两个眼球,将两眼移动至目标的方向;调节是为了看清目标,还需要将眼球调节至正确的焦距。立体显示原理是基于双目视差,通过左右眼的视差融合产生具有一定立体效果的场景。由于单目所看到的图像到眼睛的距离是固定的(调节距离),而双目看到的是利用双目辐辏作用成像于空间的像(辐辏距离),辐辏距离和调节距离的不一致产生了冲突,因此,双目需要在这两者之间不断做平衡调节,这是双目视差立体显示造成人眼不适的重要原因。
图3a为超多视点3D显示中人眼聚焦显示屏幕的示意图,图3b为超多视点3D显示中人眼聚焦3D图像的示意图。在超多视点裸眼3D显示中,由于具有视差的两个或多个视点的图像同时进入一个瞳孔,当人眼聚焦显示屏幕的时候,视网膜上会出现两个或多个光斑,如图3a所示;当人眼聚焦3D图像的时候,视网膜会出现一个较为清晰的光斑,如图3b所示。人眼聚焦调节会主动地进行调节使视网膜上成像一个较为清晰的光斑,使得聚焦位置和辐辏位置趋于一致,使得辐辏调节冲突得到缓解。
图4a为普通多视点3D显示景深示意图,图4b为超多视点3D显示景深示意图。景深是指可以清晰成像的深度范围。在视距相同的情况下,视觉景深范围由成像透镜的口径确定,口径越小,景深范围越大。在普通多视点3D显示中,由于一个视点宽度大于人眼瞳孔大小,所以整个视觉系统的景深范围由瞳孔大小决定,如图4a所示。在超多视点3D显示中,如果一个视点的间隔小于瞳孔大小,视觉系统的景深范围由视点间隔确定(小于瞳孔大小),使得景深范围增大,如图4b所示。在景深范围内,人眼可以聚焦得到清晰的图像,如果辐辏距离在景深范围内,辐辏会引导人眼聚焦到正确的3D图像深度位置,进而解决辐辏调节冲突问题。
因此,通过调节多视点3D显示中的视点密度,实现超多视点3D显示可以有效缓解立体显示中的辐辏调节冲突,缓解人眼不适感。
图5为基于微透镜阵列的集成成像三维显示示意图。相关技术中,实现自然3D显示的方法除了全息显示以外,主要采用微透镜阵列的集成成像显示来实现光场显示,如图5所示,在显示面板的前方叠加一层微透镜阵列,通过在显示面板上渲染集成成像的显示图像,通过微透镜阵列对各个方向光线的控制,形成自然的3D显示。
图6为本公开一实施例中显示系统的结构示意图。如图6所示,显示系统可以包括多个显示模式,显示系统包括显示装置、偏振转换元件20、显示模式转换装置30和控制模块40。其中,显示装置用于显示二维图像,偏振转换元件20位于显示装置的出光侧,用于将显示装置发出的光线转换为P线偏振光或S线偏振光。显示模式转换装置30位于偏振转换元件20的背离显示装置的一侧。
显示模式转换装置30包括多种工作状态,显示模式转换装置30的多种工作状态与显示系统的多个显示模式一一对应,显示模式转换装置30用于对由偏振转换元件20出射的光线进行调制,以使显示系统呈现与工作状态相对应的显示模式,显示模式转换装置30的各工作状态相对应的各显示模式互不相同。
示例性地,显示系统可以包括模式选择模块,用户可以通过模式选择模块选择目标显示模式。控制模块40可以与模式选择模块连接。控制模块40可以接收用户输入的模式选择信号,根据模式选择信号确定目标显示模式。
控制模块40与显示装置、偏振转换元件20和显示模式转换装置30分别连接。控制模块40用于根据目标显示模式,控制显示装置显示与目标显示模式相匹配的目标图像,控制显示模式转换装置30转换至目标状态,并控制偏振转换元件20将显示装置发出的光线转换为目标线偏振光。由偏振转换元件20出射的目标线偏振光经显示模式转换装置30调制后呈现目标显示模式。
其中,目标显示模式可以为显示系统的多个显示模式中的一种,目标状态为显示模式转换装置30的多种工作状态中的一种,目标线偏振光为P线偏振光和S线偏振光中的一种。目标线偏振光与显示模式转换装置30的目标状态相对应,在显示模式转换装置处于目标状态的情况下,显示模式转换装置30可以对由偏振转换元件20出射的目标线偏振光进行调制。
本公开实施例的显示系统,在控制模块40的控制下,显示模式转换装置30可以在多种工作状态之间转换,从而,当目标显示模式确定后,控制模块40通过控制显示装置显示与目标显示模式相匹配的目标图像,控制显示模式转换装置30转换至目标状态,并控制偏振转换元件20将显示装置发出的光线转换为目标线偏振光,使得显示系统呈现该目标显示模式。
本公开实施例的显示系统,不再局限于一种显示模式,而是可以根据用户需求实现多种显示模式,实现多种显示模式的切换,可以适用于不同的场景需求,提升用户体验。
示例性地,显示装置可以包括图像渲染单元11和显示面板12,控制模块40可以与图像渲染单元11连接,图像渲染单元11可以与显示面板12连接。控制模块40用于根据目标显示模式,将显示图像信号传输给图像渲染单元11,图像渲染单元11对显示图像信号进行图像渲染,产生渲染后的目标图像信号,并将目标图像信号传输给显示面板12,显示面板12根据目标图像信号显示二维的目标图像,该目标图像与目标显示模式相匹配。
在一种实施方式中,显示系统的显示模式可以包括多视点3D显示、超多视点3D显示、光场显示、混合光场显示、二维图像显示中的至少两个。这样的显示系统,不仅可以实现3D显示,而且可以实现精度更高、显示效果更好的超多视点3D显示和光场显示,提升视点密度、提升显示分辨率,进而提升3D显示的效果,并且还可以实现二维图像显示,更好地满足了用户对多种显示模式的需求。
需要说明的是,当目标显示模式为多视点3D显示、超多视点3D显示或光场显示等3D显示时,显示装置显示的目标图像可以并非正常的二维图像,而是由3D图像转化而来的二维图像,以便该二维图像经工作在目标状态的显示模式转换装置30调制后可以呈现对应的目标显示模式。
在一种实施方式中,如图6所示,显示系统还可以包括图像采集装置50,图像采集装置50可以与控制模块40连接,图像采集装置50用于采集观看者的人眼位置信息。
控制模块40还用于根据人眼位置信息和目标显示模式,控制显示装置显示目标图像,控制显示模式转换装置30转换至目标状态,并控制偏振转换元件20将显示装置发出的光线转换为目标线偏振光。由偏振转换元件20出射的目标线偏振光经显示模式转换装置30调制后呈现目标显示模式,该目标显示模式可以为3D显示模式。例如,目标显示模式可以为多视点3D显示、超多视点3D显示、光场显示、混合光场显示中的一种。
这样的实施例中,在目标显示模式为3D显示模式时,显示系统还通过图像采集装置50采集人眼位置信息,控制模块40根据人眼位置信息和目标显示模式,分别控制显示装置、显示模式转换装置30,从而,呈现的目标显示模式符合人眼的位置,使得人眼可以观看到效果较好的3D图像,提升满意度。
示例性地,图像采集装置50可以包括相机、摄像头等可以采集图像的装置。
在一种实施方式中,如图6所示,显示模式转换装置30可以包括第一液晶透镜阵列31、聚合物分散液晶面板33和第二液晶透镜阵列32,其中,第二液晶透镜阵列32位于偏振转换元件20的背离显示装置的一侧,聚合物分散液晶面板33位于第二液晶透镜阵列32的背离显示装置的一侧,第一液晶透镜阵列31位于聚合物分散液晶面板33的背离显示装置的一侧。
第一液晶透镜阵列31被配置为在控制模块40的控制下呈柱透镜阵列状态或第一非透镜状态;第二液晶透镜阵列32被配置为在控制模块40的控制下呈微透镜阵列状态或第二非透镜状态,聚合物分散液晶面板33被配置为在控制模块40的控制下呈散射态或透明态。
图7a为本公开一实施例显示系统中第一液晶透镜阵列的截面结构示意图,图7b为图7a中第一电极的平面结构示意图。如图7a和图7b所示,第一液晶透镜阵列31包括第一衬底基板311和第二衬底基板312,第一衬底基板311和第二衬底基板312相对设置,第一衬底基板311的朝向第二衬底基板312的一侧设置有第一电极313,第二衬底基板312的朝向第一衬底基板311的一侧设置有第二电极314,第一液晶透镜阵列31还包括设置在第一电极313和第二电极314之间的第一液晶层315。
第一衬底基板311和第二衬底基板312可以均为玻璃基板,第一电极313和第二电极314的材质可以均为透明导电材质,例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等中的一种。第一电极313可以为条状电极,如图7b所示。第一电极313的宽度可以根据需要设置,相邻两个第一电极313之间的间隔可以根据需要设置,在此不对第一电极313的宽度以及相邻两个第一电极313之间的间隔进行限制。需要说明的是,第一电极313的宽度为第一电极313在垂直于其延长方向上的尺寸。
如图7a所示,第一液晶层315可以在第一电极313和第二电极314形成的电场作用下,产生不同的相位分布,来对光线进行不同方向的偏折,来实现柱透镜所需的相位调制形貌。因此,第一液晶透镜阵列31可以为柱透镜单元构成的具有偏振依赖性的光线调制元件。需要说明的是,第一液晶层315中的液晶的类型可以根据需要设置,只要可以实现其功能即可。
如图7b所示,第一电极313可以是均匀分布的,柱透镜的大小可以通过改变第一电极313的数目来实现,柱透镜的相位调制效果可以通过控制第一电极313的电压来实现。控制模块40可以通过控制第一电极313和第二电极314之间的电场对通过的光线进行相位调制。控制模块40可以控制第一电极313和第二电极314之间的电场,使得第一液晶透镜阵列31呈柱透镜阵列状态,实现对通过的光线进行相位调制。控制模块40还可以控制第一电极313和第二电极314之间的电场,使得第一液晶透镜阵列31呈第一非透镜状态,例如,控制模块40可以不向第一电极313和第二电极314施加电压,第一电极313和第二电极314之间无电场,使得第一液晶透镜阵列31呈第一非透镜状态。在第一非透镜状态下,第一液晶透镜阵列31无透镜作用,并且对通过的光线无偏折作用。也就是说,当第一液晶透镜阵列31呈第一非透镜状态时,入射的光线可以直接通过,并且光线的偏振态不会发生改变。
图8a为本公开一实施例显示系统中第二液晶透镜阵列的截面结构示意图,图8b为图8a中第三电极的平面结构示意图。第二液晶透镜阵列32包括第三衬底基板321和第四衬底基板322,第三衬底基板321和第四衬底基板322相对设置,第三衬底基板321的朝向第四衬底基板322的一侧设置有第三电极323,第四衬底基板322的朝向第三衬底基板321的一侧设置有第四电极324,第二液晶透镜阵列32还包括设置在第三电极323和第四电极324之间的第二液晶层325。
第三衬底基板321和第四衬底基板322可以均为玻璃衬底基板,第三电极323和第四电极324的材质可以均为透明导电材质,例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等中的一种。
在第二液晶透镜阵列32中,如图8b所示,第三电极323可以呈圆环形电极,来实现微透镜中心对称的相位调制。每个微透镜单元可以为圆形、六边形、矩形或者其它多边形,在图8b中,每个微透镜单元为六边形。多个微透镜单元构成微透镜阵列,因此,第二液晶透镜阵列32可以为液晶微透镜单元构成的具有偏振依赖性的光线成像元件,例如液晶微透镜阵列。第三电极323的宽度可以根据需要设置,相邻两个第三电极323之间的间隔可以根据需要设置,在此不对第三电极323的宽度以及相邻两个第三电极323之间的间隔进行限制。需要说明的是,第三电极323的宽度为第三电极323在圆环径向方向上的尺寸。第二液晶层325中的液晶的类型可以根据需要设置,只要可以实现其功能即可。
需要说明的是,控制模块40可以通过控制第三电极323和第四电极324之间的电场对通过的光线进行相位调制。控制模块40可以控制第三电极323和第四电极324之间的电场,使得第二液晶透镜阵列32呈微透镜阵列状态。控制模块40还可以控制第二液晶透镜阵列32之间的电场,使得第二液晶透镜阵列32呈第二非透镜状态。例如,控制模块40可以不向第三电极323和第四电极324施加电压,第三电极323和第四电极324之间无电场,使得第二液晶透镜阵列32呈第二非透镜状态。在第二非透镜状态下,第二液晶透镜阵列32无透镜作用,并且对通过的光线无偏折作用。也就是说,当第二液晶透镜阵列32呈第二非透镜状态时,入射的光线可以直接通过,并且光线的偏振态不会发生改变。
图9a为本公开一实施例显示系统中聚合物分散液晶面板在透明态的示意图,图9b为本公开一实施例显示系统中聚合物分散液晶面板在散热态的示意图。聚合物分散液晶面板33可以包括第五电极333和第六电极334,以及设置在第五电极333和第六电极334之间的聚合物分散液晶层335(PDLC,Polymer Dispersed Liquid Crystal)。在第五电极333和第六电极334被通电形成电场时,聚合物分散液晶层335呈透明的均匀介质层,光线可以直接通过聚合物分散液晶层335而不会发生散射,如图9a所示;在第五电极333和第六电极334之间无电场时,聚合物分散液晶层335对入射的光线进行散射,形成扩散板的作用,如图9b所示。
图10为本公开一实施例显示系统在一目标显示模式下的状态示意图。在一种实施方式中,如图10所示,目标显示模式可以为多视点3D显示,在该多视点3D显示下,显示模式转换装置30的目标状态可以包括第二液晶透镜阵列32呈微透镜阵列状态、聚合物分散液晶面板33呈散射态、第一液晶透镜阵列31呈柱透镜阵列状态。
第二液晶透镜阵列32和第一液晶透镜阵列31能够调制的光线的线偏振态相同,由偏振转换元件20出射的目标线偏振光可以被第二液晶透镜阵列32进行光线调制,并且可以被第一液晶透镜阵列31进行光线调制。
示例性地,控制模块40可以根据人眼位置信息,通过图像渲染单元11,控制显示面板12显示与多视点3D显示相匹配的目标图像,目标图像通过显示模式转换装置30后,可以实现多视点3D显示。
在一种实施方式中,如图10所示,目标线偏振光经过第二液晶透镜阵列32调制后的光线为第一调制光线。控制模块40还用于调整第二液晶透镜阵列32的第二焦距,使得聚合物分散液晶面板33在接收到第一调制光线的情况下呈现与目标图像相同的过渡图像。例如,目标线偏振光经过第二液晶透镜阵列32调制后的光线投射在聚合物分散液晶面板33上,在聚合物分散液晶面板33上呈现过渡图像。过渡图像可以为与目标图像相同的二维图像。
过渡图像发出的光线通过第一液晶透镜阵列31调制后进行显示,呈现多视点3D显示。
示例性地,如图10所示,第二液晶透镜阵列32与显示装置之间的距离可以为第二距离,聚合物分散液晶面板33与第二液晶透镜阵列32之间的距离可以为第三距离,示例性地,第二距离与第三距离相等,可以设置第二距离和第三距离均为a。将第二距离设置为与第三距离相等,从而,由偏振转换元件20出射的目标线偏振光通过第二液晶透镜阵列32后,可以在聚合物分散液晶面板33上形成过渡图像。
示例性地,聚合物分散液晶面板33的像素配置可以与显示面板12的像素配置相同,也就是说,聚合物分散液晶面板33的像素排布与尺寸与显示面板12相同。在一种实施方式中,控制模块40还用于调整第二液晶透镜阵列的第二焦距f2,使得第二距离为第二焦距f2的两倍。从而,当目标线偏振光通过第二液晶透镜阵列32的调制后,不会改变图像的尺寸,在聚合物分散液晶面板33上形成的过渡图像与显示面板12上显示的图像尺寸相同。
示例性地,可以将第一液晶透镜阵列31与聚合物分散液晶面板33之间的距离设为第一距离d,如图10所示。控制模块40还用于调整第一液晶透镜阵列的第一焦距f1,使得第一焦距f1与第一距离d相等,从而,聚合物分散液晶面板33上的过渡图像可以通过第一液晶透镜阵列31呈现多视点3D显示。
需要说明的是,文中涉及距离时,第一液晶透镜阵列31指的是第一液晶透镜阵列31在柱透镜状态下的光心,第二液晶透镜阵列32指的是第二液晶透镜阵列32在微透镜状态下的光心。例如,第一液晶透镜阵列31与聚合物分散液晶面板33之间的距离为第一液晶透镜阵列31在柱透镜状态下的光心与聚合物分散液晶面板33中聚合物分散液晶层的中心之间的距离。
可以将第一液晶透镜阵列31与显示装置之间的距离设置为第四距离h,如图10所示。那么,第一焦距f1=h-2a。
通过设置第二距离与第三距离相等,且第一焦距f1=h-2a,可以实现比较大的第一主瓣宽度W1,但多视点3D显示的视点密度相对较低,显示系统可以适用于多人观看的三维现实场景。在图10所示的多视点3D显示下,第一主瓣宽度W1满足以下关系式:
其中,n为第一液晶透镜阵列31所对应的显示面板12的子像素数目,p为显示面板12的子像素的大小,L为人眼与第一液晶透镜阵列31之间的距离。
图11为本公开一实施例显示系统在另一目标显示模式下的状态示意图。在一种实施方式中,如图11所示,目标显示模式可以为超多视点3D显示,在该超多视点3D显示下,显示模式转换装置30的目标状态可以包括第二液晶透镜阵列32呈第二非透镜状态、聚合物分散液晶面板33呈透明态、第一液晶透镜阵列31呈柱透镜阵列状态。经由偏振转换元件20出射的目标线偏振光通过第一液晶透镜阵列31进行调制后,呈现超多视点3D显示。
这样的目标状态下,由偏振转换元件20出射的目标线偏振光可以直接通过第二液晶透镜阵列32和聚合物分散液晶面板33,而且光线的偏振态不会被改变。
示例性地,控制模块40可以根据人眼位置信息,通过图像渲染单元11,控制显示面板12显示与超多视点3D显示相匹配的目标图像,目标图像通过第一液晶透镜阵列31调制后,可以实现超多视点3D显示。
在一种实施方式中,控制模块40还用于调整第一液晶透镜阵列31的第一焦距f1,使得第一焦距f1与第四距离h相等。
图10中,通过第一液晶透镜阵列31呈现的图像为聚合物分散液晶面板33上的图像,图11中,通过第一液晶透镜阵列31呈现的图像为显示装置上的图像。由于h大于h-2a,亦即,相比于图10,图11中第一液晶透镜阵列31在柱透镜状态的第一焦距大于图10中第一液晶透镜阵列31在柱透镜状态的第一焦距,因此,图11相对于图10的视点密度提升,实现了视点密度提升的超多视点3D显示。在图11状态下,3D显示的第二主瓣宽度W2小于图10中的第一主瓣宽度W1。在图11所示的超多视点3D显示下,第二主瓣宽度W2满足以下关系式:
其中,n为第一液晶透镜阵列31中每一个柱透镜单元所对应显示面板12的子像素数目,p为显示面板12的子像素的大小,L为人眼与第一液晶透镜阵列31之间的距离。
相比于图10所示的实施例,图11所示实施例中的第二主瓣宽度W2减小,即W2<W1,在每个柱透镜单元对应的子像素数目相同的情况下,显示系统的视点密度增加,通过提升视点密度可以有效降低人眼辐辏调节冲突。图11所示的显示系统可以适用单人观看的3D场景。
示例性地,为了使得左右眼的串扰最小化,第二主瓣宽度W2与双眼瞳距E的关系满足以下关系式:
其中,E为双眼瞳距,m为大于或等于0的正整数。
单个视区的宽度V满足以下关系式:
第一液晶透镜阵列31在柱透镜阵列状态下,每一个柱透镜单元的第一焦距f1可以满足以下关系式:
图12为本公开一实施例显示系统在另一目标显示模式下的状态示意图。在一种实施方式中,如图12所示,目标显示模式可以为光场显示,在该光场显示下,显示模式转换装置30的目标状态可以包括第二液晶透镜阵列32呈微透镜阵列状态、聚合物分散液晶面板33为透明态、第一液晶透镜阵列31为第一非透镜状态。经由偏振转换元件20出射的目标线偏振光通过第二液晶透镜阵列32进行调制后,呈现光场显示。
这样的目标状态下,第二液晶透镜阵列32调制后的光线可以直接通过聚合物分散液晶面板33和第一液晶透镜阵列31,而且光线的偏振态不会被改变,从而,可以在第二液晶透镜阵列32与人眼之间呈现光场显示图像,如图12所示。
在一种实施方式中,为了实现光场显示,控制模块40还可以用于调整第二液晶透镜阵列32的第二焦距,使得目标线偏振光经第二液晶透镜阵列32调制后可以在第二液晶透镜阵列32的背离显示装置的一侧呈现光场显示图像。控制模块40可以对第二液晶透镜阵列32在微透镜状态下的曲率半径进行调整,进而调整第二焦距,使得第二液晶透镜阵列32的第二焦距的数值适合形成光场显示。第二焦距的具体数值可以根据需要来调整,只要可以形成光场显示即可,在此不作限定。
示例性地,控制模块40可以根据人眼位置信息,通过图像渲染单元11,控制显示面板12显示与光场显示相匹配的目标图像,目标图像通过第二液晶透镜阵列32后,可以实现自然的3D光场显示。
本公开实施例的显示系统,提供了各个方向的运动视差,可以实现单眼的聚焦,有效模拟人眼观看真实场景的情况,实现自然的3D显示。
图13为本公开一实施例显示系统在另一目标显示模式下的状态示意图。在一种实施方式中,如图13所示,目标显示模式可以为混合光场显示,在该混合光场显示下,显示模式转换装置30的目标状态可以包括第二液晶透镜阵列32呈微透镜阵列状态、聚合物分散液晶面板33呈透明态、第一液晶透镜阵列31呈第一非透镜状态。
显示系统以预设显示周期进行显示,该预设显示周期包括第一时序和第二时序。在第一时序和第二时序中的一个时序中,控制模块40可以控制偏振转换元件20将显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光,第一子目标线偏振光可以被第二液晶透镜阵列32调制,也就是说,在第二液晶透镜阵列32呈微透镜阵列状态时,第一子目标线偏振光可以被第二液晶透镜阵列32调制。
在第一时序和第二时序中的另一个时序中,控制模块40可以控制偏振转换元件20将显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光,第二子目标线偏振光的偏振态与第一子目标线偏振光的偏振态相垂直。例如,第一子目标线偏振光的偏振态为P线偏振态,那么,第二子目标线偏振光的偏振态则为S线偏振态。第二子目标线偏振光可以直接通过第二液晶透镜阵列32而不被调制。
图14为图13所示显示系统在一个实施例中的时序状态示意图。示例性地,在第一时序,控制模块40可以控制偏振转换元件20将显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光,第二子目标线偏振光为S线偏振态,在第二时序,控制模块40可以控制偏振转换元件20将显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光,第一子目标线偏振光为P线偏振态。
在第一时序中,第二子目标线偏振光可以直接通过第二液晶透镜阵列32而不被调制。在第一时序中,控制模块40可以根据人眼位置信息,控制图像渲染单元11在显示面板12上显示2D图像。从而,用户可以观看到显示装置显示的2D显示图像。因此,在第一时序中,显示模式为2D图像显示。
在第二时序中,控制模块40可以根据人眼位置信息,控制图像渲染单元11在显示面板12上显示能够实现光场显示的图像。第一子目标线偏振光可以被第二液晶透镜阵列32调制,实现基于微透镜的光场显示,在第二液晶透镜阵列32的背离显示面板12的一侧形成光场显示图像。
如图13所示,在第一时序显示的2D显示图像和在第二时序显示的光场显示图像的位置关系符合视觉透视原理,第一时序和第二时序显示的图像利用人眼视觉暂留特性进行叠加显示,2D显示图像和光场显示图像融合后形成融合显示图像,实现混合光场显示。混合光场显示的显示效果优于光场显示的显示效果。
示例性地,预设显示周期可以小于0.03s,从而,一个预设显示周期对应的刷新率大于30Hz,一个时序的刷新率大于60Hz,可以实现较好的混合光场显示。
图15为图13所示显示系统的人眼追踪示意图。如图15所示,在人眼移动时,人眼图像采集装置可以实时获取人眼位置信息,并反馈至控制模块40,控制模块40根据人眼位置信息在第一时序和第二时序分别控制显示装置显示的图像,实现混合光场显示,避免人眼移动对显示效果的影响。
需要说明的是,通过偏振转换元件20将显示面板12发出的光线转换为第一子目标线偏振光或第二子目标线偏振光,可以提高第一时序和第二时序的切换速度,有利于降低预设显示周期的时间,提高显示系统的刷新率,提高显示效果。
在一种实施方式中,目标状态可以包括第二液晶透镜阵列32为第二非透镜状态、聚合物分散液晶面板33为透明态、第一液晶透镜阵列32为第一非透镜状态,因此,处于目标状态的显示模式切换装置相当于玻璃。
控制模块40可以控制图像渲染单元11进行2D图像渲染,并在显示面板12显示2D的目标图像,2D的目标图像不受显示模式切换装置的影响,观看者可以观看到2D图像,因此,该显示模式可以叫做二维图像显示。
以上实施例中,第二液晶透镜阵列32可以为液晶微透镜阵列。在另一个实施例中,第二液晶透镜阵列32可以为液晶微孔阵列,如图16所示,图16为本公开另一实施例中显示系统的结构示意图。液晶微孔阵列与液晶微透镜阵列可以实现相同的功能。
本公开实施例还提供一种显示系统的显示控制方法,显示系统包括显示装置、偏振转换元件和显示模式转换装置,偏振转换元件位于显示装置的出光侧,用于将显示装置发出的光线转换为P线偏振光或S线偏振光;显示模式转换装置位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,显示模式转换装置包括多种工作状态,用于对由偏振转换元件出射的光线进行调制,以使显示系统呈现与工作状态相对应的显示模式,各工作状态相对应的各显示模式互不相同,方法包括:
根据目标显示模式,控制显示装置显示与目标显示模式相匹配的目标图像,控制显示模式转换装置转换至目标状态,并控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为目标线偏振光,目标线偏振光经显示模式转换装置调制后呈现目标显示模式。
在一种实施方式中,显示模式转换装置包括第一液晶透镜阵列、聚合物分散液晶面板和第二液晶透镜阵列,第二液晶透镜阵列位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,聚合物分散液晶面板位于第二液晶透镜阵列的背离显示装置的一侧,第一液晶透镜阵列位于聚合物分散液晶面板的背离显示装置的一侧。
在一种实施方式中,目标显示模式为多视点三维显示,控制显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态,控制聚合物分散液晶面板呈散射态,控制第一液晶透镜阵列呈柱透镜阵列状态;
在一种实施方式中,目标显示模式为超多视点三维显示,控制显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制第二液晶透镜阵列呈第二非透镜状态、控制聚合物分散液晶面板呈透明态、控制第一液晶透镜阵列呈柱透镜阵列状态;
在一种实施方式中,目标显示模式为光场显示,控制显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、控制聚合物分散液晶面板呈透明态、控制第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态。
在一种实施方式中,在一种实施方式中,显示模式转换装置包括第一液晶透镜阵列、聚合物分散液晶面板和第二液晶透镜阵列,第二液晶透镜阵列位于偏振转换元件的背离显示装置的一侧,聚合物分散液晶面板位于第二液晶透镜阵列的背离显示装置的一侧,第一液晶透镜阵列位于聚合物分散液晶面板的背离显示装置的一侧。示例性地,目标显示模式为混合光场显示,控制显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、控制聚合物分散液晶面板呈透明态、控制第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态。
在目标显示模式为混合光场显示的情况下,显示系统以预设显示周期进行显示,预设显示周期包括第一时序和第二时序,显示控制方法还包括:在第一时序和第二时序中的一个时序中,控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光,控制显示装置显示与光场显示相匹配的图像,第一子目标线偏振光能够被第二液晶透镜阵列调制;在第一时序和第二时序中的另一个时序中,控制偏振转换元件将显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光,控制显示装置显示二维图像,第二子目标线偏振光的偏振态与第一子目标线偏振光的偏振态相垂直。
在本说明书的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本公开。此外,本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
以上,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种显示系统,其特征在于,包括:
显示装置;
偏振转换元件,位于所述显示装置的出光侧,用于将所述显示装置发出的光线转换为P线偏振光或S线偏振光;
显示模式转换装置,位于所述偏振转换元件的背离所述显示装置的一侧,所述显示模式转换装置包括多种工作状态,用于对由所述偏振转换元件出射的光线进行调制,以使所述显示系统呈现与所述工作状态相对应的显示模式,各所述工作状态相对应的各所述显示模式互不相同;
控制模块,用于根据目标显示模式,控制所述显示装置显示与所述目标显示模式相匹配的目标图像,控制所述显示模式转换装置转换至目标状态,并控制所述偏振转换元件将所述显示装置发出的光线转换为目标线偏振光,所述目标线偏振光经所述显示模式转换装置调制后呈现所述目标显示模式。
2.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,所述显示模式包括多视点3D显示、超多视点3D显示、光场显示、混合光场显示、二维图像显示中的至少两个。
3.根据权利要求1或2所述的显示系统,其特征在于,所述显示模式转换装置包括第一液晶透镜阵列、聚合物分散液晶面板和第二液晶透镜阵列,所述第二液晶透镜阵列位于所述偏振转换元件的背离所述显示装置的一侧,所述聚合物分散液晶面板位于所述第二液晶透镜阵列的背离所述显示装置的一侧,所述第一液晶透镜阵列位于所述聚合物分散液晶面板的背离所述显示装置的一侧;
其中,所述第一液晶透镜阵列被配置为在所述控制模块的控制下呈柱透镜阵列状态或第一非透镜状态;所述第二液晶透镜阵列被配置为在所述控制模块的控制下呈微透镜阵列状态或第二非透镜状态,所述聚合物分散液晶面板被配置为在所述控制模块的控制下呈散射态或透明态。
4.根据权利要求3所述的显示系统,其特征在于,所述目标显示模式为多视点三维显示,所述目标状态包括所述第二液晶透镜阵列呈所述微透镜阵列状态、所述聚合物分散液晶面板呈所述散射态、所述第一液晶透镜阵列呈所述柱透镜阵列状态。
5.根据权利要求4所述的显示系统,其特征在于,所述控制模块还用于调整所述第一液晶透镜阵列的第一焦距,以使所述第一焦距与第一距离相等,所述第一距离为所述第一液晶透镜阵列与所述聚合物分散液晶面板之间的距离。
6.根据权利要求4所述的显示系统,其特征在于,所述第二液晶透镜阵列与所述显示装置之间的距离为第二距离,所述聚合物分散液晶面板与所述第二液晶透镜阵列之间的距离为第三距离,所述第二距离与所述第三距离相等。
7.根据权利要求4所述的显示系统,其特征在于,所述控制模块还用于调整所述第二液晶透镜阵列的第二焦距,以使第二距离为所述第二焦距的两倍,所述第二距离为所述第二液晶透镜阵列与所述显示装置之间的距离。
8.根据权利要求3所述的显示系统,其特征在于,所述目标显示模式为超多视点三维显示,所述目标状态包括所述第二液晶透镜阵列呈所述第二非透镜状态、所述聚合物分散液晶面板呈所述透明态、所述第一液晶透镜阵列呈所述柱透镜阵列状态。
9.根据权利要求8所述的显示系统,其特征在于,所述控制模块还用于调整所述第一液晶透镜阵列的第一焦距,以使所述第一焦距与第四距离相等,所述第四距离为所述第一液晶透镜阵列与所述显示装置之间的距离。
10.根据权利要求3所述的显示系统,其特征在于,所述目标显示模式为光场显示,所述目标状态包括所述第二液晶透镜阵列呈所述微透镜阵列状态、所述聚合物分散液晶面板呈所述透明态、所述第一液晶透镜阵列呈所述第一非透镜状态。
11.根据权利要求10所述的显示系统,其特征在于,所述控制模块还用于调整所述第二液晶透镜阵列的第二焦距,以使所述目标线偏振光经所述第二液晶透镜阵列调制后在所述第二液晶透镜阵列的背离所述显示装置的一侧呈现光场显示图像。
12.根据权利要求3所述的显示系统,其特征在于,所述目标显示模式为混合光场显示,所述目标状态包括所述第二液晶透镜阵列呈所述微透镜阵列状态、所述聚合物分散液晶面板呈所述透明态、所述第一液晶透镜阵列呈所述第一非透镜状态;
所述显示系统以预设显示周期进行显示,所述预设显示周期包括第一时序和第二时序,在所述第一时序和所述第二时序中的一个时序中,所述控制模块还用于控制所述偏振转换元件将所述显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光,所述第一子目标线偏振光能够被所述第二液晶透镜阵列调制;
在所述第一时序和所述第二时序中的另一个时序中,所述控制模块还用于控制所述偏振转换元件将所述显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光,所述第二子目标线偏振光的偏振态与所述第一子目标线偏振光的偏振态相垂直。
13.根据权利要求12所述的显示系统,其特征在于,在所述偏振转换元件将所述显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光的情况下,所述控制模块还用于控制所述显示装置显示与光场显示相匹配的图像;
在所述偏振转换元件将所述显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光的情况下,所述控制模块还用于控制所述显示装置显示二维图像。
14.根据权利要求12所述的显示系统,其特征在于,所述预设显示周期对应的刷新率大于30Hz。
15.根据权利要求3所述的显示系统,其特征在于,所述目标状态包括所述第二液晶透镜阵列呈所述第二非透镜状态、所述聚合物分散液晶面板呈所述透明态、所述第一液晶透镜阵列呈所述第一非透镜状态。
16.根据权利要求3所述的显示系统,其特征在于,所述第二液晶透镜阵列为液晶微透镜阵列或液晶微孔阵列。
17.一种显示系统的显示控制方法,其特征在于,所述显示系统包括显示装置、偏振转换元件和显示模式转换装置,所述偏振转换元件位于所述显示装置的出光侧,用于将所述显示装置发出的光线转换为P线偏振光或S线偏振光;所述显示模式转换装置位于所述偏振转换元件的背离所述显示装置的一侧,所述显示模式转换装置包括多种工作状态,用于对由所述偏振转换元件出射的光线进行调制,以使所述显示系统呈现与所述工作状态相对应的显示模式,各所述工作状态相对应的各所述显示模式互不相同,所述方法包括:
根据目标显示模式,控制所述显示装置显示与所述目标显示模式相匹配的目标图像,控制所述显示模式转换装置转换至目标状态,并控制所述偏振转换元件将所述显示装置发出的光线转换为目标线偏振光,所述目标线偏振光经所述显示模式转换装置调制后呈现所述目标显示模式。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述显示模式转换装置包括第一液晶透镜阵列、聚合物分散液晶面板和第二液晶透镜阵列,所述第二液晶透镜阵列位于所述偏振转换元件的背离所述显示装置的一侧,所述聚合物分散液晶面板位于所述第二液晶透镜阵列的背离所述显示装置的一侧,所述第一液晶透镜阵列位于所述聚合物分散液晶面板的背离所述显示装置的一侧;
控制所述显示模式转换装置转换至目标状态,包括以下中至少一种:
所述目标显示模式为多视点三维显示,控制所述显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制所述第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态,控制所述聚合物分散液晶面板呈散射态,控制所述第一液晶透镜阵列呈柱透镜阵列状态;
所述目标显示模式为超多视点三维显示,控制所述显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制所述第二液晶透镜阵列呈第二非透镜状态、控制所述聚合物分散液晶面板呈透明态、控制所述第一液晶透镜阵列呈柱透镜阵列状态;
所述目标显示模式为光场显示,控制所述显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制所述第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、控制所述聚合物分散液晶面板呈透明态、控制所述第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述显示模式转换装置包括第一液晶透镜阵列、聚合物分散液晶面板和第二液晶透镜阵列,所述第二液晶透镜阵列位于所述偏振转换元件的背离所述显示装置的一侧,所述聚合物分散液晶面板位于所述第二液晶透镜阵列的背离所述显示装置的一侧,所述第一液晶透镜阵列位于所述聚合物分散液晶面板的背离所述显示装置的一侧;
所述目标显示模式为混合光场显示,控制所述显示模式转换装置转换至目标状态包括:控制所述第二液晶透镜阵列呈微透镜阵列状态、控制所述聚合物分散液晶面板呈透明态、控制所述第一液晶透镜阵列呈第一非透镜状态;
所述显示系统以预设显示周期进行显示,所述预设显示周期包括第一时序和第二时序,所述方法还包括:
在所述第一时序和所述第二时序中的一个时序中,控制所述偏振转换元件将所述显示装置发出的光线转换为第一子目标线偏振光,控制所述显示装置显示与光场显示相匹配的图像,所述第一子目标线偏振光能够被所述第二液晶透镜阵列调制;
在所述第一时序和所述第二时序中的另一个时序中,控制所述偏振转换元件将所述显示装置发出的光线转换为第二子目标线偏振光,控制所述显示装置显示二维图像,所述第二子目标线偏振光的偏振态与所述第一子目标线偏振光的偏振态相垂直。
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