[发明专利]显示模组、头戴式显示设备及图像立体显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像立体显示技术领域，尤其涉及一种显示模组、头戴式显示设备及图像立体显示方法。

背景技术

现有头戴式显示设备的成像通常利用的是放大镜原理，即将屏幕放置于透镜(lens)一倍焦距内，从而呈现放大虚像于一定距离，供使用者观看。用户在虚拟场景中的立体体验来自于左右画面对应点的相对位置变化，从而造成其视线夹角变化而发生远近感知。但是实际上人眼看到的距离只有屏幕实际的虚像距，并且此距离通常不会随着画面的变化而同时发生变化，这样就会导致用户的大脑感知到的距离和双眼晶状体反馈给大脑的距离不一致，久而久之用户会产生自我保护机智，即晕眩不适，从而使得产品使用时间受限。特别地，在AR(Augmented Reality，增强现实技术)或MR(Mixed Reality，混合现实)场景中，虚拟物体与真实物体的视距不同也会导致体验感不好。

发明内容

本发明实施例提供一种显示模组、头戴式显示设备及图像立体显示方法，可提高观看体验。

本发明实施例提供一种显示模组，包括显示屏、液晶透镜层及控制模块；所述显示屏包含多个像素组，各所述像素组内包含至少一颗像素；所述液晶透镜层包括多个液晶透镜单元，各所述像素组均对应设置有所述液晶透镜单元，所述液晶透镜单元包括多个液晶透镜分子，所述控制模块电连接于所述显示屏及所述液晶透镜层，所述控制模块能够根据所述像素组所显示内容控制对应所述液晶透镜单元中多个液晶透镜分子所处电场，以改变所述液晶透镜单元的折射率，进而调整对应所述像素组所显示内容的虚像距。

一种可能的实施方式中，所述显示模组还包括观看透镜，所述液晶透镜层位于所述显示屏与所述观看透镜之间，所述观看透镜用于生成供观看者观看的虚像。

另一种可能的实施方式中，所述液晶透镜层上远离所述显示屏的一侧设置有透镜阵列层，所述透镜阵列层包括阵列排布的多个凸透镜，每个所述凸透镜对应设置至少一个所述液晶透镜单元。

再一种可能的实施方式中，所述透镜阵列层为微透镜阵列层，每个所述凸透镜对应一个所述液晶透镜单元设置。

再一种可能的实施方式中，所述显示屏与所述液晶透镜层贴合设置。

本发明还提供一种头戴显示装置，包括前述的显示模组。

本发明还提供一种图像立体显示方法，包括：

获取待显示图像，所述待显示图像包含多个像素区；

获取所述多个像素区中每一像素区所对应的虚拟显示深度信息；

在显示屏上显示出所述待显示图像，所述显示屏包括多个像素组，所述多个像素组与所述多个像素区一一对应，其中，所述多个像素组中每一像素组的出光方向设置有液晶透镜单元；

根据所述多个像素区中每一像素组对应的所述虚拟显示深度信息，调整所述液晶透镜单元中多个液晶透镜分子所处电场，以改变液晶透镜单元的折射率，进而使调整后的所述多个像素区中每一像素区按预设比例成像在预设位置处。

一种可能的实施方式中，所述待显示图像包括左眼显示图像及右眼显示图像，所述左眼显示图像包含多个左眼像素区，所述右眼显示图像包含多个右眼像素区，所述虚拟显示深度信息根据相对应的所述左眼像素区及所述右眼像素区分析计算得出。

另一种可能的实施方式中，所述虚拟显示深度信息为所述待显示图像在拍摄时测量出；或者，

所述虚拟显示深度信息为所述待显示图像在虚拟场景制作时标出。

在一种可能的实施方式中，在所述液晶透镜层远离所述显示屏的一侧设置观看透镜，且所述液晶透镜层位于所述观看透镜的一倍焦距内，通过所述观看透镜生成供观看者观看的虚像。

本发明中多个像素组所显示的内容分别通过液晶透镜单元成像在不同的虚像距位置处，观看者透过液晶透镜层即可看到显示屏所显示内容为立体效果，各像素组所显示内容变化时，控制模块可以控制相应的液晶透镜单元的折射率变化进而改变所显示内容的虚像距，使得虚像距可以实时根据所显示内容进行变化，观看者可以实时观看到相应的立体效果，避免了眩晕不适，提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的显示模组的电连接示意图；

图2为本发明提供的显示模组中显示屏与液晶透镜层的结构及光学成像示意图；