[發(fā)明專利]光學顯示系統(tǒng)、控制方法及顯示裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110668216.5
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN115480415A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬森;高健
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B30/40
• 分類號: G02B30/40
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 和簫;曲鵬

1.一種光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括：顯示面板和成像單元，其中，

所述顯示面板，被配置為顯示二維圖像，所述二維圖像包括具有不同的深度值的多個顯示對象；

所述成像單元，包括：位于所述顯示面板出光側(cè)的第一透鏡結(jié)構(gòu)和位于所述第一透鏡結(jié)構(gòu)出光側(cè)的第二透鏡結(jié)構(gòu)；其中，所述第一透鏡結(jié)構(gòu)，包括：與所述多個顯示對象對應(yīng)的具有不同的焦距的多個可調(diào)透鏡區(qū)域，所述可調(diào)透鏡區(qū)域的焦距和形狀均可調(diào)；所述第一透鏡結(jié)構(gòu)，被配置為形成所述多個顯示對象對應(yīng)的多個第一虛像；所述第二透鏡結(jié)構(gòu)，被配置為放大所述多個第一虛像，形成具有不同的像距的多個第二虛像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)透鏡區(qū)域的焦距根據(jù)對應(yīng)的顯示對象的深度值調(diào)整。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)透鏡區(qū)域的形狀根據(jù)對應(yīng)的顯示對象的外輪廓的形狀調(diào)整。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述多個可調(diào)透鏡區(qū)域中第i個可調(diào)透鏡區(qū)域的焦距滿足如下關(guān)系式：

其中，fi表示第i個可調(diào)透鏡區(qū)域的焦距，f0表示所述第二透鏡結(jié)構(gòu)的焦距，H表示第i個可調(diào)透鏡區(qū)域的物距，Si表示所述多個顯示對象中與第i個可調(diào)透鏡區(qū)域?qū)?yīng)的第i個顯示對象的深度值，L0表示第i個可調(diào)透鏡區(qū)域與所述第二透鏡結(jié)構(gòu)之間的距離，i為1至N之間的正整數(shù)，N為所述多個可調(diào)透鏡區(qū)域的總個數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示面板位于所述第一透鏡結(jié)構(gòu)的一倍焦距以內(nèi)，所述多個第一虛像位于所述第二透鏡結(jié)構(gòu)的一倍焦距以內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第一虛像的像距小于對應(yīng)的顯示對象的深度值，所述第二虛像的像距等于對應(yīng)的顯示對象的深度值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡結(jié)構(gòu)為液晶透鏡結(jié)構(gòu)和電潤濕透鏡結(jié)構(gòu)中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶透鏡結(jié)構(gòu)包括：對盒設(shè)置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層、位于所述第一基板的靠近所述液晶層的第一電極以及位于所述第二基板的靠近所述液晶層的第二電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括：調(diào)節(jié)模塊，被配置為在所述第一電極和所述第二電極之間施加與所述二維圖像對應(yīng)的深度圖像對應(yīng)的電壓，控制所述液晶層中液晶分子偏轉(zhuǎn)，形成所述多個可調(diào)透鏡區(qū)域。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)透鏡區(qū)域中液晶層的相位延遲量的分布形式呈菲涅耳透鏡的相位延遲量的分布形式。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極中的至少一種包括：呈陣列排布的多個塊狀電極，其中，所述多個塊狀電極與所述顯示面板中呈陣列排布的多個像素一一對應(yīng)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述多個塊狀電極的形狀為正多邊形。

13.一種顯示裝置，其特征在于，包括：如權(quán)利要求1至12中任一項所述的顯示系統(tǒng)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置為虛擬現(xiàn)實顯示裝置或者增強現(xiàn)實顯示裝置。

15.一種控制方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至12中任一項所述的顯示系統(tǒng)，所述控制方法包括：

獲得包含多個顯示對象的二維圖像及其對應(yīng)的深度圖像，其中，所述多個顯示對象具有不同的深度值；

將所述二維圖像輸出至顯示面板進行顯示；

基于所述深度圖像，控制第一透鏡結(jié)構(gòu)形成與所述多個顯示對象對應(yīng)的具有不同的焦距的多個可調(diào)透鏡區(qū)域，以使所述第一透鏡結(jié)構(gòu)形成所述多個顯示對象對應(yīng)的多個第一虛像，并且以使第二透鏡結(jié)構(gòu)放大所述多個第一虛像，形成具有不同的像距的多個第二虛像，其中，所述可調(diào)透鏡區(qū)域的焦距和形狀均可調(diào)。