[发明专利]图像显示方法、近眼显示设备和装置

说明书

本公开提供了图像显示方法、近眼显示设备和装置，涉及光学技术领域。包括：确定近眼显示设备的多个光波导镜片中每个光波导镜片对应的第一视场角FOV，该近眼显示设备的第二FOV由该多个光波导镜片的第一FOV组成；对于每个光波导镜片，根据该第一FOV确定该光波导镜片的光栅组件的光栅参数；对图像源进行显示时，根据该光栅参数对该图像源对应的入射光线进行衍射，得到多个第一图像，该图像源的视场角为第二FOV；将该多个第一图像进行拼接，得到该图像源对应的第二图像，通过优化光栅参数，使得多个第一FOV之间没有重叠部分，保证了第二图像没有重影，提高了第二图像的均匀度，扩大了近眼显示设备的眼动范围。

技术领域

本公开涉及光学技术领域，特别涉及一种图像显示方法、近眼显示设备和装置。

背景技术

随着光学技术的发展，投影显示技术也越来越成熟，促进了近眼显示设备的出现。近眼显示设备可以在用户的观测范围内呈现一个虚拟的图像。近眼显示设备主要包括图像源和显示模块，其中，图像源用于将图像源投影到显示模块上。显示模块用于将图像源投影的图像源对应的图像进行显示。

为了使用户可以观测到该图像源的较大范围，需要保证近眼显示设备的FOV（Field of view，视场角）足够大。为了满足近眼显示设备对FOV的需求，如果采用由两层光波导镜片叠加的方式组成的显示模块，通过光波导镜片上的光栅组件对入射光进行衍射，输出两个衍射后的FOV对应的图像，其中，每个光波导镜片对应一个FOV，将两个光波导镜片对应的两个FOV进行拼接，组成一个大的FOV，使得用户能够接收到的图像源的范围较大，那么，由于两层光波导镜片的对应的FOV角度完全不同，导致每个光波导镜片中光在衍射后的出射方向不同，且不同方向上的光的衍射次数不同，而衍射次数越多，光线的亮度越低，因此，在出瞳距离所在的平面上，输出的图像的亮度分布不均匀。

发明内容

为了克服相关技术中存在的在出瞳距离所在的平面上，输出的图像的亮度分布不均匀的问题，本公开提供了一种图像显示方法、近眼显示设备和装置。

一方面，提供一种图像显示方法，所述方法包括：

确定近眼显示设备的多个光波导镜片中每个光波导镜片对应的第一视场角FOV，所述近眼显示设备的第二FOV由所述多个光波导镜片的第一FOV组成；

对于每个光波导镜片，根据所述第一FOV确定所述光波导镜片上的光栅组件的光栅参数，所述光栅组件包括耦入光栅和耦出光栅；

根据所述光栅参数，设置所述光波导镜片的光栅组件；

当对图像源进行显示时，通过所述近眼显示设备的多个光波导镜片和每个光波导镜片上的光栅组件，对所述图像源对应的入射光线进行衍射，得到多个第一图像，所述图像源的视场角为第二FOV；

将所述多个第一图像进行拼接，得到所述图像源对应的第二图像。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一FOV确定所述光波导镜片上的光栅组件的光栅参数，包括：

根据所述第一FOV，确定所述光波导镜片的入射光线的入射角范围；

根据所述入射光线的入射角范围和所述入射光线的光谱范围，确定所述光栅组件的光栅参数。

在另一种可能的实现方式中，所述根据所述入射光线的入射角范围和所述入射光线的光谱范围，确定所述光栅组件的光栅参数，包括：

根据所述入射光线的入射角范围，确定所述入射光线的最小入射角和最大入射角；以及，根据所述入射光线的光谱范围，确定所述入射光线的最小波长和最大波长；

确定所述最小入射角和所述最小波长以及最大入射角和所述最大波长满足布拉格条件时，所述光栅组件的光栅参数。