[发明专利]近眼显示系统、显示方法及虚拟现实设备

说明书

本申请提供一种近眼显示系统、显示方法及虚拟现实设备，所述近眼显示系统包括：投影装置、半透明屏和微面镜阵列，所述半透明屏与所述投影装置相对设置，所述微面镜阵列设置在所述半透明屏远离所述投影装置的一侧；所述投影装置用于向所述半透明屏投射光束形成微单元图像，所述微单元图像的图像单元与所述微面镜阵列的微面镜单元一一对应，所述微面镜阵列用于反射穿过所述半透明屏的光束，以使所述光束入眼并重构三维图像。本申请提供的近眼显示系统、显示方法及虚拟现实设备，结构简单，使用方便，有效避免辐辏调节冲突问题，降低用户观看的不适感和眩晕感，提高成像质量和观看视角，用户体验好。

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种近眼显示系统、显示方法及虚拟现实设备。

背景技术

近眼显示系统，也称为头盔显示器，是通过显示屏显示图像发光入眼，左右眼接收到不同信息后利用这种差异在脑海中产生立体视觉感，随着虚拟现实技术的快速发展，该系统在沉浸式虚拟现实技术和增强现实技术方面都得到极大的应用，但近眼显示系统在实现立体场景显示时存在辐辏调节冲突问题，会增加用户观看的不适感和晕眩感，因此，亟需一种可以避免辐辏调节冲突的近眼显示系统。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种近眼显示系统、显示方法及虚拟现实设备。

本申请的第一方面，提供了一种近眼显示系统，包括：投影装置、半透明屏和微面镜阵列，所述半透明屏与所述投影装置相对设置，所述微面镜阵列设置在所述半透明屏远离所述投影装置的一侧；所述投影装置用于向所述半透明屏投射光束形成微单元图像，所述微单元图像的图像单元与所述微面镜阵列的微面镜单元一一对应，所述微面镜阵列用于反射穿过所述半透明屏的光束，以使所述光束入眼并重构三维图像。

在一些实施方式中，所述微面镜阵列和所述半透明屏之间设有中间介质层，所述中间介质层用于支撑所述微面镜阵列。

在一些实施方式中，所述微面镜阵列的微面镜单元尺寸为P_lens，且2≤其中，Φ为用户眼睛的瞳孔直径，P_pixel为所述微单元图像的图像单元尺寸，Le为所述用户眼睛与所述微面镜阵列之间的距离，n为所述中间介质层的折射率，g为所述微面镜阵列与所述半透明屏之间的距离。

在一些实施方式中，所述中间介质层的折射率大于或等于1.5，所述用户眼睛与所述微面镜阵列之间的距离大于或等于100mm。

在一些实施方式中，所述微面镜阵列为微凸面镜阵列或微凹面镜阵列；所述微面镜阵列的数量为两个，且分别对应用户的左眼和右眼间隔设置。

在一些实施方式中，所述投影装置包括投影机和中继透镜，所述投影机用于投射光束，所述中继透镜用于匀化所述光束；所述投影装置的数量为一个，且连接有驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述投影装置在朝向所述半透明屏的左眼对应区域和右眼对应区域之间往复运动。

本申请的第二方面，提供了一种显示方法，使用如上第一方面所述的近眼显示系统，所述显示方法包括：控制所述投影装置向所述半透明屏投射第一图像光束和第二图像光束，所述第一图像光束用于用户的左眼观看，所述第二图像光束用于所述用户的右眼观看。

在一些实施方式中，所述投影装置的数量为一个，且连接有驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述投影装置在朝向所述半透明屏的左眼对应区域和右眼对应区域之间往复运动；所述控制所述投影装置向所述半透明屏投射第一图像光束和第二图像光束，包括：获取所述投影装置的朝向；响应于确定所述投影装置朝向所述左眼对应区域，则控制所述投影装置投射所述第一图像光束；响应于确定所述投影装置朝向所述右眼对应区域，则控制所述投影装置投射所述第二图像光束。

在一些实施方式中，控制所述投影装置投射所述第一图像光束和所述第二图像光束的切换频率大于或等于120Hz。

本申请的第三方面，提供了一种虚拟现实设备，包括如上第一方面所述的近眼显示系统。