CN113917700A - 一种三维光场显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三维光场显示系统，该显示系统包括光源、线性菲涅尔透镜、第一柱透镜阵列、液晶面板以及第二柱透镜阵列。该光源用于向线性菲涅尔透镜投射原始光线，线性菲涅尔透镜用于将原始光线转换为定向发散光线；第一柱透镜阵列用于对定向发散光线进行第一次调节，液晶面板用于对经过第一次调节后的光线进行调制，第二柱透镜阵列用于对调制后的光线进行第二次调节，形成第一显示视区。第一柱透镜阵列的节距大于第二柱透镜阵列的节距，第一方向与第二方向之间具有预设夹角。基于设置节距不同的柱透镜阵列，本发明能够有效改善光场显示系统的可观看区域，以实现在高分辨率的前提下实现大视角和大视区的3D观看。

Description

一种三维光场显示系统

技术领域

本发明涉及三维光场显示领域，更为具体地，本发明能够提供一种三维光场显示系统。

背景技术

目前，三维显示技术得到了快速的发展。相比于传统的二维平面显示技术，三维显示技术尽可能地还原了真实的三维视觉世界，为用户提供了自然、逼真的观看体验。其中桌面式三维显示是三维显示技术的一种应用场景，在商业显示及军事等领域具有极高的应用需求和时长前景。因此，桌面式三维光场显示技术被认为是最有前途的三维显示技术之一，其具有广泛的应用前景。与一般的基于双目视差的三维显示不同，光场显示能够重建真实的三维光场分布，为用于提供真实、自然的三维感知。此外，该技术可以实现具有真彩色的3D效果，理想的3D显示技术可以为观看者提供接近真实世界的视觉感官。为进一步提升三维光场显示效果，本领域技术人员始终致力于提升三维显示的分辨率、视角及视点数；视点数是指观看者在一个观看周期范围内，所观察到的视差图的个数。虽然有些方案能够提升视角和提高视点数，但已有这些方案往往会明显降低三维图像的分辨率，亟待需要解决。

发明内容

为解决现有的三维光场显示技术无法兼顾分辨率、视点数以及视角的问题，本发明能够提供一种三维光场显示系统，以达到提升视点数和视角的同时保证三维图像具有足够的分辨率等一个或多个技术目的。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种三维光场显示系统，所述显示系统包括但不限于沿光路依次设置的光源、线性菲涅尔透镜、第一柱透镜阵列、液晶面板以及第二柱透镜阵列。

所述光源，用于向所述线性菲涅尔透镜投射原始光线。

所述线性菲涅尔透镜，用于将所述原始光线转换为定向发散光线。

所述第一柱透镜阵列，用于在第一方向上对所述定向发散光线进行第一次调节；所述第一柱透镜阵列中的第一柱透镜沿第一预设方向延伸设置。

所述液晶面板，用于对经过第一次调节后的光线进行调制。

所述第二柱透镜阵列，用于在第二方向上对调制后的光线进行第二次调节，以形成第一显示视区；所述第二柱透镜阵列中的第二柱透镜沿第二预设方向延伸设置。

其中，所述第一柱透镜阵列的节距大于所述第二柱透镜阵列的节距，所述第一方向与所述第二方向之间具有预设夹角。

进一步地，该显示系统还包括沿光路方向设置于所述第二柱透镜阵列之后的光学偏折膜；

所述光学偏折膜，用于对经过第二次调节后的光线进行偏折，以形成第二显示视区。

进一步地，该显示系统还包括人眼追踪设备和图像编码设备。

所述人眼追踪设备，用于获取观看者的人眼位置信息。

所述图像编码设备，用于根据所述人眼位置信息对所述第二显示视区中的视点信息进行刷新。

进一步地，所述第一柱透镜阵列具有相对设置的第一表面和第二表面。

所述第一表面，与所述所述液晶面板贴合。

所述第二表面，包括多个第一柱透镜凸面。

进一步地，所述第一柱透镜阵列，相对于所述液晶面板倾斜预设角度。

进一步地，所述第二柱透镜阵列具有相对设置的第三表面和第四表面。

所述第三表面，朝向所述液晶面板设置。

所述第四表面，包括多个第二柱透镜凸面。

进一步地，所述光源，设置于所述线性菲涅尔透镜焦平面中央的下方。

进一步地，所述光源为条状光源，沿所述第一预设方向延伸设置。

进一步地，第一方向与第二方向之间的预设夹角为90°。

为实现上述的技术目的，本发明还有另一些实施例能够提供一种三维光场显示系统，该显示系统包括沿光路依次设置的光源、线性菲涅尔透镜、第二柱透镜阵列、液晶面板以及第一柱透镜阵列。

光源，用于向线性菲涅尔透镜投射原始光线。

线性菲涅尔透镜，用于将原始光线转换为定向发散光线。

第二柱透镜阵列，用于在第二方向上对定向发散光线进行第一次调节；第二柱透镜阵列中的第二柱透镜沿第二预设方向延伸设置。

液晶面板，用于对经过第一次调节后的光线进行调制。

第一柱透镜阵列，用于在第一方向上对调制后的光线进行第二次调节，以形成第一显示视区；第一柱透镜阵列中的第一柱透镜沿第一预设方向延伸设置。

其中，第一柱透镜阵列的节距大于第二柱透镜阵列的节距，第一方向与第二方向之间具有预设夹角。

本发明的有益效果为：

基于设置节距不同的柱透镜阵列，本发明所提供的技术方案能够改善光场显示系统的可观看区域，实现在高分辨率的前提下实现大视角和大视区的3D观看，满足了超大视角、丰富视差信息和高分辨率要求，以有效解决现有的三维光场显示技术存在的无法兼顾分辨率、视点数以及视角等问题。而且基于人眼追踪设备和图像编码设备，本发明可实现对竖直方向视区的视差信息更新，提高竖直方向上的视差准确性，提高三维光场显示效果，提升用户体验。本发明基于人眼追踪设备对相应区域的视点分段式体像素进行刷新，极大地减少了对计算次数和计算机计算速度要求，可见本发明极大地降低了对计算机性能的要求。本发明将基于人眼追踪设备的图像编码与光学硬件结构相结合，借助所形成的狭长的物理视区，以有效避免视点信息冲突的问题，并能很大程度地增加视区范围，满足多人同时观看的需要。

附图说明

图1示出了本发明一个或多个实施例中三维光场显示系统中的光学器件立体结构示意图。

图2示出了本发明一个或多个实施例中三维光场显示系统中的光学器件结构侧视示意图。

图3示出了本发明一个或多个实施例中三维光场显示系统中的光学器件结构正视示意图。

图4示出了本发明一个或多个实施例中通过三维光场显示系统构建体像素和形成视区的示意图。

图5示出了本发明一个或多个实施例中基于人眼追踪的视点分段式体像素编码原理的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明提供的三维光场显示系统进行详细的解释和说明。

如图1至图5所示，本发明一个或多个实施例能够提供三维光场显示系统，该显示系统包括但不限于沿光路依次设置的光源100、线性菲涅尔透镜200、第一柱透镜阵列300、液晶面板400、第二柱透镜阵列500及光学偏折膜600等。在本发明的一些应用场景中，该三维光场显示系统为桌面式三维光场显示系统。

光源100用于向线性菲涅尔透镜200投射原始光线。本发明实施例中的光源100设置于线性菲涅尔透镜200焦平面中央的下方，该光源100可为条状光源，且条状光源沿第一预设方向延伸设置。基于设置的条状光源，本发明能够满足在后续光路中通过大节距透镜阵列和小节距透镜阵列的共同控光要求，以得到本发明需要的视场分布。

线性菲涅尔透镜200用于将原始光线转换为定向发散光线。本发明底层的条状光源和线性菲涅尔透镜200共同组成光源部分，该条状光源位于线性菲涅尔透镜200的焦平面中央下方，并能够点亮整个线性菲涅尔透镜200。本发明通过这种光源结构保证了条状光源上任一点发出的光线通过线性菲涅尔透镜200之后都是定向发散光线，最终条状光源上任一点发出的光将是只沿线性菲涅尔透镜方向发散的点发散光，而全部的点光源组成了系统的光源，而这些单向点发散光在与线性菲涅尔透镜方向垂直的方向上则互不干扰。所以本发明通过上述结构的光源保证了光经过第一柱透镜阵列300时不发生视点间串扰，还可以保证光经过第二柱透镜阵列500时依然具有发散性，以保证形成连续的、相同的视区，例如图4在竖直方向的视区；其中，视区是指三维显示技术在空间中形成的具有立体信息的观看区域。

第一柱透镜阵列300用于在第一方向上对定向发散光线进行第一次调节(即控光)，第一柱透镜阵列300为大节距柱透镜阵列，第一柱透镜阵列300中的第一柱透镜沿第一预设方向延伸设置。

液晶面板400即LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)面板，该面板用于对经过第一次调节后的光线进行调制，具体用于为各个方向的光渲染不同的视点信息。本发明实施例可通过高分辨率的液晶面板400提高重建光场的视点数和清晰度，并能够基于动态刷新的方式实现动态光场和后续的视点分段式体像素。

如图1至3所示，本发明实施例中的第一柱透镜阵列300贴靠于液晶面板400下方，其中第一柱透镜阵列300反贴于液晶面板400下方。第一柱透镜阵列300具有相对设置的第一表面和第二表面，且第一表面与液晶面板400贴合，第二表面包括多个第一柱透镜凸面。第一柱透镜阵列300相对于液晶面板400倾斜预设角度，以避免产生莫尔条纹；预设角度例如为1°-15°，当然并不限于此，可基于本发明的技术方案根据实际情况进行调节。

第二柱透镜阵列500用于在第二方向上对调制后的光线进行第二次调节(即控光)，水平设置于液晶面板400上方，以形成第一显示视区。第二柱透镜阵列500为小节距柱透镜阵列，且第二柱透镜阵列500中包含的各第二柱透镜沿第二预设方向延伸设置。其中，本发明第一柱透镜阵列300的节距大于第二柱透镜阵列500的节距，本发明通过大节距的第一柱透镜阵列300确保大的水平视角，通过小节距的第二柱透镜阵列500尽可能地减少利用像素信息、保证高分辨率。其中，本发明一个或多个实施例中的第一预设方向与第二预设方向相垂直，例如，第一预设方向为水平x方向、第二预设方向为水平y方向，或者，第一预设方向为水平y方向，第二预设方向为水平x方向。第一方向与第二方向之间具有预设夹角，本发明实施例第一方向与第二方向之间的预设夹角大于0°且小于等于90°，预设夹角优选为90°，例如本发明实施例中的第一方向为水平方向，第一柱透镜阵列300用于水平方向的控光，以通过第一柱透镜阵列300实现水平方向的视差，并通过反贴(反向贴合)的方式和大节距实现超大的视角；第二方向为垂直方向，第二柱透镜阵列500用于垂直方向的控光，以通过第二柱透镜阵列500实现竖直方向的视差。其中，视差是指人眼从有一定距离的两个点上观察同一个目标所产生的方向差异。可见本发明相比单个透镜阵列方式实现了对竖直视角和水平视角的分离，并能够在保证重建光场具有超大水平视角的同时具有较高的分辨率和清晰度。

可选地，第二柱透镜阵列500具有相对设置的第三表面和第四表面；第三表面朝向液晶面板400设置，第四表面包括多个第二柱透镜凸面，且第四表面朝向光学偏折膜600设置。

光学偏折膜600可沿光路方向设置于第二柱透镜阵列500之后，光学偏折膜600用于对经过第二次调节后的光线进行偏折，以形成本发明中的第二显示视区。基于设置的光学偏折膜600修正视区位置，以更适于用户观看，例如将正上方的视区偏折到适于用户观看的正前方，改进后的系统能够更好地应用于桌面式电子沙盘。另外，本发明实施例中的光学偏折膜600可由重复的三棱柱状棱齿组成，用于偏折光线的方向，其中棱齿延伸方向可与第二柱透镜阵列500延伸的方向相同。

如图4、5所示，本发明在无光学偏折膜600的情况下，视区具体为未经偏折前视区800，即本发明的第一显示视区；在有光学偏折膜600的情况下，则视区具体可为经偏折后的视区801，即本发明的第二显示视区。以第二显示视区为例，包括一个水平狭长的主视区(图4中视区801中间部分)和多个与该主视区相同的重复视区(图4中视区801中间部分上下两侧的视区)共同组成。可见本发明形成的主视区水平方向上更宽、竖直方向则更窄，该方式能够将原本竖直方向上的视点信息增加到水平方向，增加视点的同时还有助于提升分辨率，其中，视点是指视差图像在空间中形成的可正确观看的位置，视差图像是指模拟人眼立体视觉，对同一场景从不同角度拍摄时所获得的两幅或多幅有视差的图像称为视差图像。可见本发明能够显著增加光场显示系统的水平视角，并保证较高的分辨率。

如图4所示，第一柱透镜阵列300和第二柱透镜阵列500在竖直方向上交叠设置，以产生重复像素单元。每个像素单元中的子像素(每个像素由红绿蓝(RGB)三原色组成，每个像素上的每种颜色叫一个“子像素”)发出的光线经过本发明光学结构的精确控光后在空间汇聚于一点，形成体像素(三维显示技术在空间中构建的像素点)，例如图4中的最终体像素701或初始体像素700。

如图4所示，并可结合图1至3，下面结合整个三维光场显示系统对本发明体像素的形成进行说明。

光纤首先从底部的条状光源发出，经过线性菲涅尔透镜200后，原本线性的光源成为每个点都竖直发散的特殊面光源，光线继续出射，并依次经过大节距柱透镜阵列，LCD面板和小节距柱透镜阵列，光线在这里被精确地控制，具体被每个大节距柱透镜阵列和小节距柱透镜阵列交叠产生的透镜单元所控制的光线将会汇聚到一点产生体像素。为便于用户观看，本发明将本应在光场显示上方汇聚的体像素提前经过了方向偏折膜，因此汇聚的位置发生了改变，最终被偏折到适于桌面式观看的设备前方。类似地，本发明的许许多多大节距柱透镜阵列和小节距柱透镜阵列交叠产生的重复透镜单元最终形成大量的体像素，最终在空间中构建出可显示的三维场景。

如图5所示，本发明一个或多个实施例中的三维光场显示系统还包括人眼追踪设备和图像编码设备。

人眼追踪设备用于获取观看者的人眼位置信息，以判断人眼位置处于是否处于主视区。

图像编码设备能够用于根据人眼位置信息对第二显示视区中的视点信息进行刷新。当人眼位置处于重复视区或偏离合理观看范围时，本发明能够通过更新第二显示视区中的视点信息的方式满足用户正常观看需求。

本发明能够基于实时人眼追踪方式根据人眼位置刷新视区中的视点信息，具体刷新竖直方向视区的视差信息，保证竖直方向上的视差准确性。可见本发明实施例通过视点分段式体像素编码根据观众位置实时地更新竖直视区中的正确视差信息，具体通过刷新合成图像上对应位置的子像素更新重复视区内的视差信息，其相当于起到增大竖直视角的目的；其中，合成图像是指将视差图像的像素按照光栅或透镜阵列等光学结构，以一定规律排列生成的图像成为合成图像。本发明还可满足多人同时观看的需求，而且实现本发明的编码方式具有对计算机性能要求不高等优点。

如图5所示，本发明最终的合成图像由若干个合成子图像804组成，对应于本发明的第一柱透镜阵列和第二柱透镜阵列产生的重复像素单元，每个像素单元的子像素来自于不同视差图像的相同位置，类似于本发明中构成光场中的一个体像素，每个像素单元中的编码规则相同，所以本发明先推导子像素的合成子图像位置，再确定子像素的具体来源；其中合成子图像是指合成图像中被单个透镜单元覆盖的像素组成的图像。本发明具体实施例根据光路关系通过如下方式进行编码，基于下述公式将合成图像的RGB灰度值依次迭代填入，即得到用于提供本发明桌面式三维显示光场的合成图像。

其中，M表示光场结构中视点行数，N表示光场结构中视点列数，P表示每张视差图像中子像素的行数，Q表示每张视差图像中子像素的列数，i表示显示器上的子像素所处的行值，j表示表示显示器上的子像素所处的列值，m表示视点所处的行值，n表示视点所处的列值，p表示视差图像中子像素所处的行值，q表示视差图像中子像素所处的列值；“

”表示向下取整符号，“mod”表示取余符号。

如图4、5所示，本发明实施例中的重复视区具体为本发明中的光场显示系统构建出的一个视区的重复，每个重复视区的视点信息完全相同，而且为相同视点位置处提供视点信息的子像素也是一样的。与常规的利用人眼追踪方式增大视区范围的的合成图像编码方法在多人观看时会出现不同观众的视点信息冲突、无法实现多人观看的问题相比，本发明实施例中的光场显示系统硬件构建的物理视区是狭长的，重复视区只出现在竖直方向，而水平方向上的视区是唯一确定的；所以只要各个观众的水平位置不同，就不会出现视点信息冲突的情况，而当观众双眼水平位置相同时，后方观众的视线将被遮挡，实际观看中不会出现这种情况。因此，本发明采用的利用人眼追踪合成图像编码方法与本发明的硬件结构巧妙地结合，不仅可以很大程度地增大视区范围，而且还可以实现多人同时观看，这是常规技术无法达到的。

如图5所示，本发明实施例中的视区包括自由空间802和缓冲空间803，并基于此实现视点分段式体像素编码。图5中的上方部分是对图像编码的直观描绘，其中，小方框是LCD上的子像素，其余部分为柱镜，两个节距不同的柱镜交叠形成子图像单元，且每个子图像单元是一个完整视区中一个体像素的发光单元，与其形成的一个视区(包括自由空间802、缓冲空间803)的一个像素相对应。在计算出人眼位置后，例如图5中的第一观众人眼900位置和第二观众人眼901位置，实时刷新自由空间及缓冲空间对应的合成图像中的部分子像素，所以在自由空间和缓冲空间中，利用本发明桌面式三维光场显示系统中的光学结构即可提供对应范围的正确视差；自由空间允许观众自由移动，视点分段式体像素不进行刷新，但一旦观众由自由空间移动到缓冲空间，则视点分段式体像素开始刷新，且刷新只要在缓冲空间内完成即可。可见本发明在人眼追踪设备实时获取人眼位置后，判断移动后是否在自由空间，如果不在自由空间则利用人眼位置计算映射像素，进而刷新对应像素的视点信息。本发明通过自由空间和缓冲空间的设立可分别减少了视点分段式体像素编码方法的计算次数和对计算机计算速度的要求，从而实现极大地降低对计算机性能的要求。

应当理解的是，在本发明如上内容的基础上，本发明可将第一柱透镜阵列和第二柱透镜阵列进行互换。具体地，本发明另一些实施例中的三维光场显示系统包括沿光路依次设置的光源、线性菲涅尔透镜、第二柱透镜阵列、液晶面板及第一柱透镜阵列。光源用于向线性菲涅尔透镜投射原始光线。线性菲涅尔透镜用于将原始光线转换为定向发散光线。第二柱透镜阵列用于在第二方向上对定向发散光线进行第一次调节；第二柱透镜阵列中的第二柱透镜沿第二预设方向延伸设置。液晶面板用于对经过第一次调节后的光线进行调制。第一柱透镜阵列用于在第一方向上对调制后的光线进行第二次调节，以形成第一显示视区；第一柱透镜阵列中的第一柱透镜沿第一预设方向延伸设置。其中，第一柱透镜阵列的节距大于第二柱透镜阵列的节距，第一方向与第二方向之间具有预设夹角。

应当理解的是，本发明一个或多个实施例还能够提供一种桌面式电子沙盘，该电子沙盘可以包括但不限于本发明任一实施例中的三维光场显示系统。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，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；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维光场显示系统，其特征在于，所述显示系统包括沿光路依次设置的光源、线性菲涅尔透镜、第一柱透镜阵列、液晶面板以及第二柱透镜阵列；

所述光源，用于向所述线性菲涅尔透镜投射原始光线；

所述线性菲涅尔透镜，用于将所述原始光线转换为定向发散光线；

所述第一柱透镜阵列，用于在第一方向上对所述定向发散光线进行第一次调节；所述第一柱透镜阵列中的第一柱透镜沿第一预设方向延伸设置；

所述液晶面板，用于对经过第一次调节后的光线进行调制；

所述第二柱透镜阵列，用于在第二方向上对调制后的光线进行第二次调节，以形成第一显示视区；所述第二柱透镜阵列中的第二柱透镜沿第二预设方向延伸设置；

其中，所述第一柱透镜阵列的节距大于所述第二柱透镜阵列的节距，所述第一方向与所述第二方向之间具有预设夹角。

2.根据权利要求1所述的三维光场显示系统，其特征在于，还包括沿光路方向设置于所述第二柱透镜阵列之后的光学偏折膜；

所述光学偏折膜，用于对经过第二次调节后的光线进行偏折，以形成第二显示视区。

3.根据权利要求2所述的三维光场显示系统，其特征在于，还包括人眼追踪设备和图像编码设备；

所述人眼追踪设备，用于获取观看者的人眼位置信息；

所述图像编码设备，用于根据所述人眼位置信息对所述第二显示视区中的视点信息进行刷新。

4.根据权利要求1所述的三维光场显示系统，其特征在于，

所述第一柱透镜阵列具有相对设置的第一表面和第二表面；

所述第一表面，与所述所述液晶面板贴合；

所述第二表面，包括多个第一柱透镜凸面。

5.根据权利要求1所述的三维光场显示系统，其特征在于，

所述第一柱透镜阵列，相对于所述液晶面板倾斜预设角度。

6.根据权利要求1所述的三维光场显示系统，其特征在于，

所述第二柱透镜阵列具有相对设置的第三表面和第四表面；

所述第三表面，朝向所述液晶面板设置；

所述第四表面，包括多个第二柱透镜凸面。

7.根据权利要求1所述的三维光场显示系统，其特征在于，

所述光源，设置于所述线性菲涅尔透镜焦平面中央的下方。

8.根据权利要求1或7所述的三维光场显示系统，其特征在于，

所述光源为条状光源，沿所述第一预设方向延伸设置。

9.根据权利要求1所述的三维光场显示系统，其特征在于，

所述第一方向与所述第二方向之间的预设夹角为90°。

10.一种三维光场显示系统，其特征在于，所述显示系统包括沿光路依次设置的光源、线性菲涅尔透镜、第二柱透镜阵列、液晶面板以及第一柱透镜阵列；

所述光源，用于向所述线性菲涅尔透镜投射原始光线；

所述线性菲涅尔透镜，用于将所述原始光线转换为定向发散光线；

所述第二柱透镜阵列，用于在第二方向上对所述定向发散光线进行第一次调节；所述第二柱透镜阵列中的第二柱透镜沿第二预设方向延伸设置；

所述液晶面板，用于对经过第一次调节后的光线进行调制；

所述第一柱透镜阵列，用于在第一方向上对调制后的光线进行第二次调节，以形成第一显示视区；所述第一柱透镜阵列中的第一柱透镜沿第一预设方向延伸设置；

其中，所述第一柱透镜阵列的节距大于所述第二柱透镜阵列的节距，所述第一方向与所述第二方向之间具有预设夹角。

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