[发明专利]近眼显示设备及近眼显示的方法

说明书

技术领域

本发明涉及终端设备的技术领域，具体而言，本发明涉及一种近眼显示设备及一种近眼显示的方法。

背景技术

AR(Augmented Reality，增强现实)显示设备可以在真实场景中叠加虚拟的物体，其将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，即将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

现有的一种显示技术是提供了一种能够提高光效率和观看视角的显示装置。如图1所示，该装置包括：照明模块、第一偏振分光器、偏振旋转器、和末端反射镜。其中，照明模块包括：显示面板250、散射表面255、第二偏振分光器、光源、会聚透镜240。光源的光通过会聚透镜射向第二偏振分光器，S偏振态的光被第二偏振分光器反射到显示面板250，经显示面板250反射后变成P偏振态的光，P偏振态的光通过第二偏振分光器、第一偏振分光器和偏振旋转器透射到末端反射镜，然后，末端反射镜将光反射回来，经过偏振旋转器，光变成S偏振态的光，S偏振态的光通过第一偏振分光器反射到人眼，形成3D图像。光源的光通过会聚透镜射向第二偏振分光器时，P偏振态的光被第二偏振分光器透射到散射表面255，散射表面将这部分的光散射掉。在该方案中，可通过偏振分光镜提高光效率，且通过凹反射镜来提高观看的视角。但是，该显示装置不能显示自然三维物体，导致观看立体图像的时候会造成人眼的视觉疲劳；因此，长期佩戴此种显示设备造成不利于人眼健康，用户的佩戴体验较差。

综上所述，现有的相关显示设备存在在显示三维虚拟物体时容易造成人眼视觉疲劳的问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是在显示三维虚拟物体时容易造成人眼视觉疲劳的问题。

本发明提供了一种用于增强现实的显示设备，包括照明模块及光调制元件：

照明模块用于输出图像；

光调制元件用于对所述图像进行集成成像，以显示三维虚拟图像。

其中，光调制元件包括微透镜阵列或微孔阵列；微透镜阵列或微孔阵列可以为曲面的微透镜阵列或曲面的微孔阵列。光调制元件可以包括由液晶元件构成动态的微透镜阵列或微孔阵列。

优选地，照明模块包括至少两个显示面板及分光器件：

具体地，至少两个显示面板位于分光器件的两侧，且与分光器件成预定角度；

其中，显示面板用于显示图像，分光器件用于传导显示面板显示的图像。

优选地，至少两个显示面板与分光器件成45度角度。

可选地，当显示面板为非自发光面板时，照明模块还包括光源及会聚镜：

会聚镜位于光源与显示面板之间，光源发射的光线通过会聚镜对显示面板进行照明。

优选地，分光器件为偏振分光器件：偏振分光器件反射来自光源的通过会聚镜准直后的第一种偏振方向分量的光，且透射与其正交的第二种偏振方向分量的光，透射和反射的偏振方向的光用于非自发光面板的照明。

可选地，当显示面板为自发光面板时，分光器件透射和反射来自自发光面板的光。

可选地，当显示面板为单色自发光面板时，分光器件为带通彩色分光器件：带通彩色分光器件反射来自单色自发光面板的且与其相同颜色的光，并透射其他颜色的光。

优选地，至少两个显示面板以大于预定刷新频率来切换显示图像，且每个显示面板显示的图像在水平和垂直方向交错预定比例个像素。

更优选地，当显示面板的个数为n个时，n个显示面板以大于n×30Hz的频率来切换显示图像，且每个显示面板显示的图像在水平和垂直方向交错1/n个像素。

优选地，光调制元件位于照明模块中与各个显示面板第一预定距离的位置处。

优选地，显示设备还包括光传导单元，光传导单元包括至少一个透镜；光传导单元将显示面板显示的图像传导到至所述光调制元件预定距离的位置处，以用于所述光调制元件进行集成成像。

可选地，光传导单元包括两个透镜时，至少一个显示面板位于一个透镜的一倍焦距处，两个透镜之间的距离为两倍焦距；光调制元件位于图像通过光传导单元传导后成像位置的第二预定距离处。

可选地，光传导单元包括一个透镜时，至少一个显示面板位于该透镜的两倍焦距处；光调制元件位于图像通过光传导单元传导后成像位置的第三预定距离处。

优选地，还包括反光元件：反光元件位于照明模块的光路方向上，将三维虚拟图像导向人眼。

其中，反光元件包括反光镜或分光镜。