[發(fā)明專利]近眼顯示系統(tǒng)、顯示方法及虛擬現(xiàn)實設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310083405.5
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN116224590A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周春苗
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B30/26
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 王剛

本申請?zhí)峁┮环N近眼顯示系統(tǒng)、顯示方法及虛擬現(xiàn)實設(shè)備，所述近眼顯示系統(tǒng)包括：投影裝置、半透明屏和微面鏡陣列，所述半透明屏與所述投影裝置相對設(shè)置，所述微面鏡陣列設(shè)置在所述半透明屏遠離所述投影裝置的一側(cè)；所述投影裝置用于向所述半透明屏投射光束形成微單元圖像，所述微單元圖像的圖像單元與所述微面鏡陣列的微面鏡單元一一對應(yīng)，所述微面鏡陣列用于反射穿過所述半透明屏的光束，以使所述光束入眼并重構(gòu)三維圖像。本申請?zhí)峁┑慕埏@示系統(tǒng)、顯示方法及虛擬現(xiàn)實設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，有效避免輻輳調(diào)節(jié)沖突問題，降低用戶觀看的不適感和眩暈感，提高成像質(zhì)量和觀看視角，用戶體驗好。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種近眼顯示系統(tǒng)、顯示方法及虛擬現(xiàn)實設(shè)備。

背景技術(shù)

近眼顯示系統(tǒng)，也稱為頭盔顯示器，是通過顯示屏顯示圖像發(fā)光入眼，左右眼接收到不同信息后利用這種差異在腦海中產(chǎn)生立體視覺感，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，該系統(tǒng)在沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強現(xiàn)實技術(shù)方面都得到極大的應(yīng)用，但近眼顯示系統(tǒng)在實現(xiàn)立體場景顯示時存在輻輳調(diào)節(jié)沖突問題，會增加用戶觀看的不適感和暈眩感，因此，亟需一種可以避免輻輳調(diào)節(jié)沖突的近眼顯示系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請的目的在于提出一種近眼顯示系統(tǒng)、顯示方法及虛擬現(xiàn)實設(shè)備。

本申請的第一方面，提供了一種近眼顯示系統(tǒng)，包括：投影裝置、半透明屏和微面鏡陣列，所述半透明屏與所述投影裝置相對設(shè)置，所述微面鏡陣列設(shè)置在所述半透明屏遠離所述投影裝置的一側(cè)；所述投影裝置用于向所述半透明屏投射光束形成微單元圖像，所述微單元圖像的圖像單元與所述微面鏡陣列的微面鏡單元一一對應(yīng)，所述微面鏡陣列用于反射穿過所述半透明屏的光束，以使所述光束入眼并重構(gòu)三維圖像。

在一些實施方式中，所述微面鏡陣列和所述半透明屏之間設(shè)有中間介質(zhì)層，所述中間介質(zhì)層用于支撐所述微面鏡陣列。

在一些實施方式中，所述微面鏡陣列的微面鏡單元尺寸為P_lens，且2≤其中，Φ為用戶眼睛的瞳孔直徑，P_pixel為所述微單元圖像的圖像單元尺寸，Le為所述用戶眼睛與所述微面鏡陣列之間的距離，n為所述中間介質(zhì)層的折射率，g為所述微面鏡陣列與所述半透明屏之間的距離。

在一些實施方式中，所述中間介質(zhì)層的折射率大于或等于1.5，所述用戶眼睛與所述微面鏡陣列之間的距離大于或等于100mm。

在一些實施方式中，所述微面鏡陣列為微凸面鏡陣列或微凹面鏡陣列；所述微面鏡陣列的數(shù)量為兩個，且分別對應(yīng)用戶的左眼和右眼間隔設(shè)置。

在一些實施方式中，所述投影裝置包括投影機和中繼透鏡，所述投影機用于投射光束，所述中繼透鏡用于勻化所述光束；所述投影裝置的數(shù)量為一個，且連接有驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述投影裝置在朝向所述半透明屏的左眼對應(yīng)區(qū)域和右眼對應(yīng)區(qū)域之間往復(fù)運動。

本申請的第二方面，提供了一種顯示方法，使用如上第一方面所述的近眼顯示系統(tǒng)，所述顯示方法包括：控制所述投影裝置向所述半透明屏投射第一圖像光束和第二圖像光束，所述第一圖像光束用于用戶的左眼觀看，所述第二圖像光束用于所述用戶的右眼觀看。

在一些實施方式中，所述投影裝置的數(shù)量為一個，且連接有驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述投影裝置在朝向所述半透明屏的左眼對應(yīng)區(qū)域和右眼對應(yīng)區(qū)域之間往復(fù)運動；所述控制所述投影裝置向所述半透明屏投射第一圖像光束和第二圖像光束，包括：獲取所述投影裝置的朝向；響應(yīng)于確定所述投影裝置朝向所述左眼對應(yīng)區(qū)域，則控制所述投影裝置投射所述第一圖像光束；響應(yīng)于確定所述投影裝置朝向所述右眼對應(yīng)區(qū)域，則控制所述投影裝置投射所述第二圖像光束。

在一些實施方式中，控制所述投影裝置投射所述第一圖像光束和所述第二圖像光束的切換頻率大于或等于120Hz。

本申請的第三方面，提供了一種虛擬現(xiàn)實設(shè)備，包括如上第一方面所述的近眼顯示系統(tǒng)。