[发明专利]一种深度调控指向性照明显示系统及方法

说明书

本发明公开了一种深度调控指向性照明显示系统及方法，涉及显示照明的技术领域，基于用户人眼位置及所视方向，在中央处理器的指导下，利用指向性光源决定照明光束的方向，确保后续照明光束向特定方向传播，然后利用光调制模块对光束调控整形，形成一种深度可调的长焦线照明光束而非普通照明的发散性光束，光调制模块和指向性光源在功能性效果上叠加形成了指向深度可调控的显示照明，使光束在距离显示模块一定距离处突然终止，同时不会对附近区域造成影响，然后携带载入显示模块的图像信息，用户在定制的可视空间视区实现观看，而在定制可视区间之外，用户无法观看显示模块中加载的图像信息，实现纵向深度控制，避免光显示噪声对非相关用户的干扰。

技术领域

本发明涉及显示照明的技术领域，更具体地，涉及一种深度调控指向性照明显示系统及方法。

背景技术

电子显示与人类的生活息息相关，显示技术在市场的牵引下也蓬勃发展，现代显示器包括手表、手机、电脑显示器和电视等设备。对于不同类型的显示器，光源单独起着照明源的作用，也可以用作图案载体，例如发光二极管(OLED)显示器。常规意义上的照明，通常指灯照明、LED照明，最近也出现了诸如激光照明的理念，同时照明光源现在也从非相干光源延伸到相干光源。在实际生活中，显示和照明不可分割，往往需要不同的光照分布来满足不同的显示要求。

目前，显示照明技术迅速发展，主要表现在显示特性方面的性能改进，如动态范围、色域、均匀性、亮度和效率等，另外，在照明方向的控制方面，使用各种技术控制照明方向，也取得了较大的成功，如现有技术中公开了一种拼接型指向性背光源，即基于指向性背光显示技术，采用时空复用方法，利用光学器件对光的传播进行一定的调控，在观看距离形成一系列可独立开关的视区，指向显示照明的特有照明特点可以使图像只能在指定方向上可见，同时指向性照明技术还可以结合视网膜跟踪，变得更加智能化，照明光仅能传播到观察者视网膜周围的区域，例如在黑暗环境中(如长途飞行的客机休息舱)，独立观众的显示屏照明可能会成为其他乘客的照明噪音，但指向性照明技术的应用使得照明对横向视区之外附近的乘客几乎没有影响。然而，在纵向视区下，会干扰后面的乘客，因为照明光在完全消失之前会传播很长的距离，因此，若照明光源的深度无法调控，仍会对非显示设备使用者造成光噪声，更甚者，造成光危害。

发明内容

为解决传统照明显示方式无法对照明光源的深度进行深度调控的问题，本发明提出一种深度调控指向性照明显示系统及方法，实现纵向深度控制，避免光显示噪声对非相关用户的干扰。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种深度调控指向性照明显示系统，包括：中央处理器、人眼跟踪模块、指向性光源、光调制模块及显示模块；人眼跟踪模块用于定位位于可视空间视区用户的双眼位置，将用户的双眼位置信息传输至中央处理器，中央处理器根据双眼位置信息分析用户双眼的空间角度和深度，得到用户双眼所视方向，根据用户双眼所视方向指导指向性光源定向出射照明光束，照明光束传输至光调制模块，光调制模块对其进行分布调控整形，分布调控整形后的照明光束出射后入射显示模块，携带载入显示模块的图像信息，然后入射可视空间视区，用户在可视空间视区观看显示模块显示的图像；所述可视空间视区的纵向深度范围由光调制模块的参数决定，横向范围由光调制模块分布调控整形后的照明光束出射光场的横向范围决定。

在本技术方案中，可视空间视区会根据光调制模块的参数提前定制，人眼跟踪模块用于定位位于可视空间视区用户的双眼位置，在中央处理器的指导下，利用指向性光源决定照明的方向，确保后续照明光束向特定方向传播，然后利用光调制模块对光束调控整形，形成一种深度可调的长焦线照明光束而非普通照明的发散性光束，两者功能性效果叠加可形成指向深度可调控的显示照明，使其在距离显示模块一定距离处突然终止，同时不会对附近区域造成影响，然后携带载入显示模块的图像信息，用户在定制的可视空间视区实现观看，而在定制可视区间之外，用户无法观看显示模块中加载的图像信息，且不会接收到照明光束，并且不显示噪声。