一种显示面板、其视点标的方法及可读性存储介质与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板、其视点标的方法及可读性存储介质。

背景技术：

随着用户对显示效果越来越高的要求，近年来三维显示技术迅速发展。其中，光场显示是模拟人眼感受到的真实物体发出来的光，从而实现逼真的立体显示的技术。光场显示相对于现有的三维显示技术，可以实现对物体表面光场分布的复原，通过重构高密度的定向光线实现三维显示，观看者无需佩戴辅助设备即可观看，观看体验得到提升。

但是，目前的光场显示是基于柱面扫描成像，技术门槛过高，需要在360度的方向上计算4维甚至5维的数据以模拟光场，计算量和计算难度大，且设备成本高，较难推广。

技术实现要素：

本发明提供了一种显示面板、其视点标的方法及可读性存储介质，用以解决光场显示技术设备成本高、技术难度大的问题。

第一方面，本发明提供一种显示面板，包括：基板，在所述基板上呈阵列排布的多个点光源，以及位于各所述点光源出光侧与各所述点光源相距设定距离的液晶盒；

其中，所述点光源的光线出射角度范围以及所述点光源与所述液晶盒之间的距离满足使相邻两个所述点光源投射到所述液晶盒的光斑互不重叠的条件；

所述液晶盒包括：呈阵列排布的多个像素单元；

所述点光源投射到所述液晶盒的光斑覆盖多个所述像素单元，所述点光源覆盖的多个所述像素单元分别为不同视点集对应的像素单元；

所述视点集为观看位置相对于所述显示面板形成的多个视点的集合，所述视点为所述点光源与所述观看位置的连线与所述液晶盒的显示面之间的交点。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，还包括：位于相邻两个所述点光源之间的遮光板，所述遮光板与所述基板面向所述点光源一侧的表面以及所述液晶盒面向所述点光源一侧的表面相抵。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述点光源为微型发光二极管。

第二方面，本发明提供一种基于上述任一显示面板的视点标的方法，包括：

根据显示面板中各点光源与液晶盒之间的位置关系以及各所述点光源的光线出射角度范围，确定观看显示面板时的观看位置；

根据各所述观看位置与所述液晶盒之间的位置关系，确定各所述观看位置对应的视点集中各视点处的像素单元的位置；

其中，各所述观看位置对应的各所述视点集加载的图像数据各不相同。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述方法中，在所述根据各所述观看位置与所述液晶盒之间的位置关系，确定各所述观看位置对应的视点集中各视点处的像素单元的位置之前，还包括：

根据所述点光源的数量以及所述液晶盒的像素单元的数量，确定所述显示面板能够显示的图像的数量。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述方法中，所述显示面板能够显示的图像的最大数量通过以下公式确定：

其中，a表示所述显示面板能够显示的图像的最大数量；所述点光源排列成m行n列的矩阵，所述像素单元排列成x行y列的矩阵。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述方法中，根据显示面板中各点光源与液晶盒之间的位置关系以及各所述点光源的光线出射角度范围，确定观看显示面板时的观看位置，包括：

将各所述点光源与该点光源投射到所述液晶盒的光斑所覆盖的各所述像素单元的连线形成的多个交点的位置，作为观看所述显示面板时的多个观看位置。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述方法中，所述根据各所述观看位置与所述液晶盒之间的位置关系，确定各所述观看位置对应的视点集中各视点处的像素单元的位置，包括：

确定所述观看位置与每个所述点光源之间的连线在所述液晶盒的显示面形成的视点在对应的所述点光源投射到所述液晶盒的光斑内的位置；

根据所述点光源投射到所述液晶盒的光斑位置在所述显示面中的相对位置关系，以及所述视点在对应的所述点光源投射到所述液晶盒的光斑内的位置，确定所述视点在所述显示面的位置，以获得各所述观看位置对应的所述视点集中每个视点处的像素单元的位置。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述方法中，通过以下公式确定所述视点在对应的所述点光源投射到所述液晶盒的光斑内的位置：

其中，s表示所述视点在对应的所述点光源投射到所述液晶盒的光斑内的位置，l1表示所述点光源到所述液晶盒的垂直距离，l2表示所述观看位置到所述液晶盒的垂直距离，l3表示所述点光源投射到所述液晶盒的光斑的宽度，l4表示所述观看位置在所述液晶盒的正投影点与所述光斑中心点之间的距离。

第三方面，本发明提供一种可读性存储介质，所述可读性存储介质存储有显示面板可执行指令，所述显示面板可执行指令用于使显示面板执行上述任一视点标的方法。

本发明有益效果如下：

本发明提供的显示面板、其视点标的方法及可读性存储介质，显示面板包括：基板，在基板上呈阵列排布的多个点光源，以及位于各点光源出光侧与各点光源相距设定距离的液晶盒；其中，点光源的光线出射角度范围以及点光源与液晶盒之间的距离满足使相邻两个点光源投射到液晶盒的光斑互不重叠的条件；液晶盒包括：呈阵列排布的多个像素单元；点光源投射到液晶盒的光斑覆盖多个像素单元，点光源覆盖的多个像素单元分别为不同视点集对应的像素单元；视点集为观看位置相对于显示面板形成的多个视点的集合，视点为点光源与观看位置的连线与液晶盒的显示面之间的交点。观看者在不同的观看位置处观看显示面板时，通过对液晶盒内的像素单元进行调制可以使不同的视点集中对应于不同的图像，且观看者所过观看到的画面的光强分布接近真实光场，随着观看者的观看位置发生变化可以观看到不同的显示图像，从而实现光场的模拟。本发明实施例提供的上述显示面板相比于现有技术中的基于柱面扫描成像的光场显示方案，模拟光场时所进行光调制处理过程要简单的多，设备成本大幅下降，更有利于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的显示面板的截面结构示意图之一；

图2a为本发明实施例提供的视点集原理图之一；

图2b为本发明实施例提供的视点集原理图之二；

图3为本发明实施例提供的显示面板的截面结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的显示面板的视点标的方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的视点位置原理图；

图6为本发明实施例提供的视点标的效果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的显示面板、其视点标的方法及可读性存储介质。

本发明实施例的第一方面，提供一种显示面板，如图1所示，该显示面板包括：基板11，在基板11上呈阵列排布的多个点光源12，以及位于各点光源12出光侧与各点光源相距设定距离的液晶盒13。

其中，点光源12的光线出射角度范围以及点光源12与液晶盒13之间的距离满足使相邻两个点光源12投射到液晶盒13的光斑互不重叠的条件。

如图1所示，液晶盒13包括：呈阵列排布的多个像素单元131；点光源12投射到液晶盒13的光斑覆盖多个像素单元131，点光源12覆盖的多个像素单元131分别为不同视点集对应的像素单元。

在本发明实施例中，如图1所示，视点p是指点光源12与观看位置的连接与液晶盒13的显示面之间的交点。在同一观看位置，不同的点光源12与该观看位置的连接与液晶盒13的显示面之间形成的视点的位置并不相同，观看者在同一观看位置所观看到的图像为这些视点所构成的图像，在本发明实施例中，如图2a和图2b所示，将一个观看位置相对于显示面板形成的多个视点p所构成的集合称之为一个视点集，那么观看者在一个观看位置观看到的图像则为该位置对应的视点集显示的图像。而随着观看者的观看位置发生变化，观看者与显示面板形成的视点的位置也相应地发生变化，如图2a所示，当观看者在s1位置观看显示面板时，观看到的视点为p；当观看者移动到s2位置时，则观看到的视点为p’。那么只要针对不同观看位置向对应的视点集施加不同的调制信号，则可以实现在不同的观看位置观看到不同图像。

采用本发明实施例提供的上述显示面板，观看者在不同的观看位置处观看显示面板时，通过对液晶盒内的像素单元进行调制可以使不同的视点集中对应于不同的图像，且观看者所观看到的画面的光强分布接近真实光场，随着观看者的观看位置发生变化可以观看到不同的显示图像，从而实现光场的模拟。本发明实施例提供的上述显示面板相比于现有技术中的基于柱面扫描成像的光场显示方案，模拟光场时所进行光调制处理过程要简单的多，设备成本大幅下降，更有利于推广使用。

由于本发明实施例提供的上述显示面板通过光的直接传播原理在液晶盒13的出光面形成多个视点，因此各点光源12投射到液晶盒13上的各光斑之间互不重叠，这样可以避免一个视点属于两个以上视点集的情况出现，从而避免视点之间的串扰。然而如果使相邻两个点光源12投影到液晶盒13上的光斑互不重叠，需要设置相邻两个点光源12之间的间距足够大，点光源12之间的间距越大，则有限空间内设置得点光源12的数量则越少，而观看者观看到的视点集显示的图像的分辨率与光点源的数量相关，点光源12的数量越多，则图像分辨率越大，点光源12的数量越少，则图像分辨率越小。

为了提高显示面板的图像分辨率，如图3所示，可以在相邻两个点光源12之间设置遮光板14，遮光板14与基板11面向点光源12一侧的表面以及液晶盒13面向点光源12一侧的表面相抵。在相邻两个点光源12之间设置遮光板14，可以将点光源12出射光线的投射范围限定在相邻的遮光板14之间的区域，即使点光源12出射的光线的范围比较大，但是会被相邻的遮光板14遮挡而不会向相邻的点光源的投射区域内出射，这样可以增大点光源12的设置数量，由此提高显示图像的分辨率。

在实际应用中，显示面板中的点光源12可采用微型发光二极管。微型发光二极管的尺寸一般在200μm以下，显示面板的图像分辨率可达到1-2k。除此之外，还可以采用其它尺寸较小的点光源，在此不做限定。

本发明实施例的第二方面，还提供了一种基于上述任一显示面板的视点标的方法，如图4所示，本发明实施例提供的视点标的方法，可以包括：

s10、根据显示面板中各点光源与液晶盒之间的位置关系以及各点光源的光线出射角度范围，确定观看显示面板时的观看位置；

s20、根据各观看位置与液晶盒之间的位置关系，确定各观看位置对应的视点集中各视点处的像素单元的位置。

其中，各观看位置对应的各视点集加载的图像数据各不相同。

可理解的是，一个点光源的出光角度固定，那么当点光源与液晶盒之间的位置关系固定之后，则可以确定显示面板的出光角度，观看者只有在显示面板的出光角度覆盖范围之内的位置才能观看到显示面板的显示图像。而视点的形成遵循光的直线传播原理，因此当点光源的光线出射角度范围以及点光源与液晶盒之间的位置关系固定之后，可以确定出每个点光源的光线所能够影响的像素单元，以及观看者在哪些观看位置可以观看到显示面板的显示图像。在确定了多个观看位置之后，针对每个观看位置通过连接各点光源得到与液晶盒显示面板的交点，由此可以确定该观看位置所对应的各视点的位置。在确定出该观看位置对应的各视点的位置之后，可以对这些视点位置处的像素单元加载光调制信号，改变光的透过率，从而实现该观看位置的图像显示。针对不同的观看位置，可以加载不同图像的光调制信号，那么观看者在不同位置可以观看到不同的图像，由于人眼对图像滞留效应，可以观看到三维立体图像。

进一步地，在上述的步骤s20之前，本发明实施例提供的上述视点标的方法还可包括：

根据点光源的数量以及液晶盒的像素单元的数量，确定显示面板能够显示的图像的数量。

可理解的是，一个点光源光线可以投射到的像素单元的数量是有限的，而且并不是点光源所能够投影到的所有像素均可以被用于图像显示，例如某些点光源出射角度比较大的光线即使可以在液晶盒的显示面形成视点，但该视点并不能与其它视点构成视点集，则这样的视点为无效视点。为了避免无效视点的产生，一般情况下选取点光源向附近有限个像素单元出射光线以形成视点，这样通过连接各点光源与对应的各像素单元，可以在各点光源连接交点的位置处得到观看位置，从而确定出观看位置的数量，即确定出了显示面板能够显示的图像的数量。

理论上如果点光源排列成m行n列的矩阵，像素单元排列成x行y列的矩阵，则显示面板能够显示的图像的最大数量a可以通过以下公式确定：

一个点光源最多可以向附近的a个像素单元出射光线形成视点，因此按照上述规则排列的点光源以及像素单元可以形成的视点集的数量为a个，则最多可以显示的图像数量也为a个。在确定了显示面板最多显示的图像数量之后，可以对每个视点集的各视点进行视点标的的步骤，标的完多个视点集之后，将多幅图像分别加载到相应的视点集中，合成的图像显示在液晶盒的显示面，可以在特定观看位置看到相应的图像，实现对光场的模拟。在合成最大数量的图像时，图像分辨率为m×n。

在具体实施时，在上述的步骤s10中，根据显示面板中各点光源与液晶盒之间的位置关系以及各点光源的光线出射角度范围，确定观看显示面板时的观看位置，包括：

将各点光源与该点光源投射到液晶盒的光斑所覆盖的各像素单元的连线形成的多个交点的位置，作为观看显示面板时的多个观看位置。

如图1和图3所示，一个点光源12出射的光线会在液晶盒13的显示面板形成一个光斑，在该光斑的范围内可以形成用于图像显示的视点。每个点光源12与其光斑覆盖范围之内的各像素单元131的连线可能会与其它点光源与其光斑覆盖范围之内的各像素单元的连接之间存在交点，这些交点的位置则为图像显示时观看者的观看位置。

进一步地，在上述的步骤s20中，根据各观看位置与液晶盒之间的位置关系，确定各观看位置对应的视点集中各视点处的像素单元的位置，包括：

确定观看位置与每个点光源之间的连线在液晶盒的显示面形成的视点在对应的点光源投射到液晶盒的光斑内的位置；

根据点光源投射到液晶盒的光斑位置在显示面中的相对位置关系，以及视点在对应的点光源投射到液晶盒的光斑内的位置，确定视点在显示面的位置，以获得各观看位置对应的视点集中每个视点处的像素单元的位置。

其中，可以通过以下公式确定视点在对应的点光源投射到液晶盒的光斑内的位置：

具体参见图5，s表示视点在对应的点光源投射到液晶盒的光斑内的位置，l1表示点光源到液晶盒的垂直距离，l2表示观看位置到液晶盒的垂直距离，l3表示点光源投射到液晶盒的光斑的宽度，l4表示观看位置在液晶盒的正投影点与光斑中心点之间的距离。

点光源12与观看位置的连线与基板11所成夹角为θ，点光源12与观看位置的连接与液晶盒所在平面所成夹角也为θ。因此，可以得到以下等式：

由此，可以计算出距离x：

而距离s与距离x之间存在如图所示的关系，因此可得：

当视点p位于点光源的中点左侧时取减号，当视点p位于点光源的中点的右侧时取加号。

由此可以计算出每个点光源相对于特定的观看位置在该点光源所产生的光斑范围内所产生的视点位置，再根据每个点光源产生的光斑范围与液晶盒显示面板的位置关系，即可以得到每个视点在液晶盒的显示面的位置，这样就可以得到该位置处的像素单元的位置。在确定出每个视点集所对应的各像素单元的位置之后，可以根据显示图像的内容对各视点集对应的像素单元分别施加光调制信号，以使液晶盒的显示面可以显示出多个观看位置对应的合成图像。当观看在各个不同的观看位置移动时可以观看到不同的显示图像。

举例来说，如果点光源排列为3*3的阵列，液晶盒的像素单元排列为6*6的阵列，则一个点光源的光声可覆盖其上方2*2个像素单元。采用上述结构的显示面板可以形成4个视点集，记为视点集a、视点集b、视点集c、视点集d。每个视点集对应着一个观看位置，每个视点集对应着一幅图像。如图6所示，视点集a在液晶盒的显示面形成的视点对应的像素单元分别为a11、a12、a13、a21、a22、a23、a31、a32、a33；视点集b在液晶盒的显示面形成的视点对应的像素单元分别为b11、b12、b13、b21、b22、b23、b31、b32、b33；视点集c在液晶盒的显示面形成的视点对应的像素单元分别为c11、c12、c13、c21、c22、c23、c31、c32、c33；视点集d在液晶盒的显示面形成的视点对应的像素单元分别为d11、d12、d13、d21、d22、d23、d31、d32、d33。在进行图像显示时，可分别对视点集a-d所对应的像素单元组施加不同图像的光调制信号，从而可以形成4幅图像的合成图像，观看在4个特定的观看位置处可以看到分别对应于4个视点集的显示图像，实现光场显示。

本发明实施例的第三方面，提供了一种可读性存储介质，该可读性存储介质存储有显示面板可执行指令，显示面板可执行指令用于使显示面板执行上述任一视点标的方法。

本发明实施例提供的显示面板、其视点标的方法及可读性存储介质，显示面板包括：基板，在基板上呈阵列排布的多个点光源，以及位于各点光源出光侧与各点光源相距设定距离的液晶盒；其中，点光源的光线出射角度范围以及点光源与液晶盒之间的距离满足使相邻两个点光源投射到液晶盒的光斑互不重叠的条件；液晶盒包括：呈阵列排布的多个像素单元；点光源投射到液晶盒的光斑覆盖多个像素单元，点光源覆盖的多个像素单元分别为不同视点集对应的像素单元；视点集为观看位置相对于显示面板形成的多个视点的集合，视点为点光源与观看位置的连线与液晶盒的显示面之间的交点。观看者在不同的观看位置处观看显示面板时，通过对液晶盒内的像素单元进行调制可以使不同的视点集中对应于不同的图像，且观看者所过观看到的画面的光强分布接近真实光场，随着观看者的观看位置发生变化可以观看到不同的显示图像，从而实现光场的模拟。本发明实施例提供的上述显示面板相比于现有技术中的基于柱面扫描成像的光场显示方案，模拟光场时所进行光调制处理过程要简单的多，设备成本大幅下降，更有利于推广使用。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。