[发明专利]显示装置、现实增强设备以及显示方法

说明书

本发明公开了一种显示装置、现实增强设备以及显示方法。显示装置包括：第一耦入模块，将第一图像光以第一入射角度耦入光波导组件并进行全反射传播以控制其入射到耦出分光模块；第二耦入模块，将第二图像光以第二入射角度耦入光波导组件并进行全反射传播以控制其入射到耦出分光模块；耦出分光模块，分别将第一图像光和第二图像光耦出光波导组件以进入人眼的第一位置区域和第二位置区域；第一图像光和第二图像光为同一图像的不同光场信息且均为准直光。本发明提供的实施例通过两个耦入模块分别将第一图像光和第二图像光以预定角度耦入光波导组件并在光波导组件中全反射传播，并耦出到人眼的两个位置区域，提高分辨率的同时避免视觉辐辏冲突。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示装置、现实增强设备以及显示方法。

背景技术

传统的3D显示装置是基于双目视差呈现出3D的视觉效果，其原理是将显示屏分成左右两部分显示区域，使两个显示区域分别显示具有一定视差的左眼图像和右眼图像，当两幅视差图像分别被人的左右眼接收后，经过大脑的融合产生3D的视觉效果。但是，这种显示装置在人眼观看的过程中，由于晶状体调节产生的聚焦(accomodation)深度一直固定的显示屏上，而由眼部运动产生的会聚(vergence)深度会随着3D物体所在的空间位置而变化，这就导致聚焦深度与会聚深度不一致，即人眼看到的不同景深的画面都会聚在显示屏上，但实际又是存在景深的，于是就出现了视觉辐辏调节冲突问题，进而导致观看者出现眩晕等不适情况。

针对视觉辐辏调节冲突问题，有人提出了基于微透镜阵列的集成成像3D显示技术，但是其显示的3D图像分辨率较低，难以满足人眼的视觉需求；还有人提出了多焦面近眼3D显示技术，采用多层屏幕实现不同焦面，然而其缺点是体积相对较大。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一方面提供一种显示装置，包括：第一投影组件、与第一投影组件对应的第一耦入模块、第二投影组件、与第二投影组件对应的第二耦入模块、光波导组件和耦出分光模块，其中

第一耦入模块，用于将第一投影组件投射的第一图像光以预设的第一入射角度耦入光波导组件内，并按照预设的第一全反射夹角进行全反射传播以控制第一图像光入射到耦出分光模块；

第二耦入模块，用于将第二投影组件投射的第二图像光以预设的第二入射角度耦入光波导组件内，并按照预设的第二全反射夹角进行全反射传播以控制第二图像光入射到耦出分光模块；

耦出分光模块，用于将光波导组件内全反射传播的第一图像光按照第一偏折角度耦出光波导组件以进入人眼的第一位置区域，并将光波导组件内全反射传播的第二图像光按照第二偏折角度耦出光波导组件以进入人眼的第二位置区域；

第一图像光和第二图像光为同一图像的不同光场信息，第一图像光和第二图像光均为准直光。

在一些可选的实施例中，

耦出分光模块设置在光波导组件靠近人眼的一侧，耦出分光模块在光波导组件上的正投影覆盖人眼在光波导组件上的正投影，耦出分光模块包括与第一投影组件和第二投影组件的各子像素一一对应的耦出分光子模块，耦出分光子模块为衍射光栅元件；

第一耦入模块和第二耦入模块相对于耦出分光模块分别设置在光波导组件的两侧；

第一投影组件和第二投影组件分别设置在光波导组件靠近人眼的一侧，并且，第一投影组件的出光侧朝向第一耦入模块，第二投影组件的出光侧朝向第二耦入模块；

显示装置配置为：

在一个时段的第一时隙，第一投影组件投射第一图像光至第一耦入模块，经第一耦入模块耦入光波导组件，耦出分光模块的每个耦出分光子模块响应于加载的电场调制对应的子像素射出的第一图像光并出射到人眼的第一位置区域；