[发明专利]一种显示系统及头戴显示设备

说明书

本发明公开了一种显示系统，投像装置用于投射出携带图像信息的光线，光传导部件用于将投像装置投射出的光线引导入射到预设区域，使得从预设区域能够观看到虚拟图像，以及将来自现实场景的光线引导入射到预设区域；光检测装置用于检测现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度，光调制装置用于改变来自现实场景的光，以使得入射到预设区域的且来自现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度与虚拟图像的光线强度匹配，使得从预设区域观看的画面中虚拟图像与被虚拟图像遮挡的现实场景区域两者的光线强弱能够达到遮挡效果要求，本显示系统能够提升虚拟图像对真实环境遮挡的真实感。本发明还公开一种头戴显示设备。

技术领域

本发明涉及显示系统技术领域，特别是涉及一种显示系统。本发明还涉及一种头戴显示设备。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，AR)技术在各个领域得到了应用。现有技术中，用于实现增强现实显示的光学系统方案都面临一个问题，特别是在环境光相对较强的场景中，虚拟图像对真实物体的遮挡呈现透明状，甚至是看不清虚拟物体，导致用户无法体验到虚拟图像与真实物体叠加的更接近真实的立体感。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种显示系统，能够提升虚拟图像对真实环境遮挡的真实感。本发明还提供一种头戴显示设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种显示系统，包括投像装置、光传导部件、光调制装置和光检测装置，所述投像装置用于投射出携带图像信息的光线，所述光传导部件用于将所述投像装置投射出的光线引导入射到预设区域，使得从所述预设区域能够观看到虚拟图像，以及将来自现实场景的光线引导入射到所述预设区域；

所述光检测装置用于检测现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度，所述光调制装置用于改变来自现实场景的光，以使得入射到所述预设区域的且来自现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度与虚拟图像的光线强度匹配。

优选的，所述光调制装置具体用于通过改变来自现实场景的、透过所述光调制装置的光线强度，以改变来自现实场景的光。

优选的，所述光调制装置具体用于分区域地改变来自现实场景不同区域的光线强度。

优选的，所述光调制装置包括贴合在所述光传导部件朝向现实场景一侧的、能够改变透过光的透明屏。

优选的，所述光调制装置具体用于根据现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度L2与虚拟图像的光线强度L1的差值ΔL，若ΔLa，则不改变来自现实场景中需要被虚拟图像遮挡区域的光，若a≤ΔL≤b，则改变来自现实场景中需要被虚拟图像遮挡区域的光，使得来自现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度小于X，若ΔLb，则改变来自现实场景中需要被虚拟图像遮挡区域的光，使得来自现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度小于Y，其中ab，YX。

优选的，所述光检测装置具体用于对应所述投像装置投射出的每一帧图像，同步地检测现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度；

所述光调制装置具体用于根据虚拟图像的光线强度以及同步检测获得的现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度，实时改变来自现实场景的光。

优选的，所述光检测装置包括用于捕获来自现实场景的光线而检测现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度的摄像装置，或者所述光检测装置包括用于检测现实场景中需要被虚拟图像遮挡的区域的光线强度的亮度传感器。

一种头戴显示设备，包括以上所述的显示系统。