本发明涉及三维显示技术领域,具体涉及一种基于高亮分区背光的光场显示装置及其光场优化算法,包括高亮分区背光模块和空间光调制阵列,空间光调制阵列包括若干层液晶层,高亮分区背光模块和若干层液晶层依次等距排列,若干层液晶层和高亮分区背光模块均与计算机连接。本发明的实质性效果是:1、本发明采用高亮分区背光,通过双自由曲面透镜提高发光单元的有效发光亮度;2、本发明通过像素点透过率和背光模块发光强度相结合的方式重建目标光场,增加了调控光线的手段,提高了图像质量。