System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种显示模组、光学显示系统、终端设备及成像方法技术方案_技高网

一种显示模组、光学显示系统、终端设备及成像方法技术方案

技术编号:40599808 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-12 22:03
一种显示模组、光学显示系统、终端设备及成像方法。用于解决现有技术中图像显示存在分辨率损失的问题。应用于抬头显示设备HUD、近眼显示NED设备或车载显示等。显示模组包括:光源组件用于分时发射第一光束及第二光束,第一光束和第二光束的出射位置不同。光学整形组件用于调整第一光束的指向得到第三光束以及调整第二光束的指向得到第四光束。光调制组件用于对第三光束进行调制得到携带第一图像信息的第一图像光、以及对第四光束进行调制得到携带第二图像信息的第二图像光。反射组件用于将第一图像光反射至观察者的左眼成像及将第二图像光反射至观察者的右眼成像。光学整形组件位于光源组件与光调制组件之间。如此可避免损失图像的分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及显示,尤其涉及一种显示模组、光学显示系统、终端设备及成像方法


技术介绍

1、三维(three dimensional,3d)显示可以给观察者很强的立体逼真感,而且会增加显示景深以及提升显示内容的丰富性。通常3d技术的实现是基于左眼和右眼两组图像信息,并将其投影到荧幕之上,观测者使用偏振光眼镜来分离图像信息,使得左眼获取一组图像信息,右眼获取另外一组图像信息。

2、随着3d显示技术的发展,裸眼3d显示技术(或称为视差屏障或视差障栅技术)已成为研究的热点之一。目前裸眼3d显示技术可以在不借助偏振光眼镜等外部工具,通过光屏障技术实现立体视觉效果。然而,基于光屏障技术显示的3d图像会造成分辨率的损失。

3、综上所示,如何在不损失分辨率的情况下实现图像显示,是当前亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请提供一种显示模组、光学显示系统、终端设备及成像方法,用于减小或消除显示的图像存在分辨率损失的问题。

2、第一方面,本申请提供一种显示模组,该显示模组包括光源组件、光学整形组件、光调制组件和反射组件,光学整形组件位于光源组件与光调制组件之间。光源组件用于分时发射第一光束及第二光束,第一光束和第二光束的出射位置不同。光学整形组件用于调整第一光束的指向得到第三光束,以及调整第二光束的指向得到第四光束。光调制组件用于对第三光束进行调制得到携带第一图像信息的第一图像光、以及对第四光束进行调制得到携带第二图像信息的第二图像光。反射组件用于将第一图像光反射至观察者的左眼成像,以及将第二图像光反射至观察者的右眼成像。

3、基于上述显示模组,由于光学整形组件位于光源组件与光调制组件之间,光源组件可以与光学整形组件配合生成方向性背光,光调制组件通过时分的方式加载第一图像信息或第二图像信息,观察者单眼即可看到光调制组件的所有像素调制的第一图像信息或第二图像信息,因此,可以减小或避免显示的图像的分辨率的损失。进一步,第一图像光在左眼成像,第二图像光在右眼成像,观察者可以观察到不同的视差图像,若第一图像信息和第二图像信息不同,可获得立体的3d图像效果。

4、在一种可能的实现方式中,光源组件包括光源阵列,光源阵列包括第一光源和第二光源。光源组件用于根据接收到的第一控制信号,在第一时段第一光源发射第一光束、及在第二时段第二光源发射第二光束。

5、通过光源阵列可以实现在眼盒中多视区的划分,使观察者在眼盒的不同位置都能进行观看。

6、进一步,可选的,第一控制信号包括第一光源的位置信息、及第二光源的位置信息。

7、在一种可能的实现方式中,光源阵列中的光源呈平面分布。

8、通过平面分布的光源阵列可以减小显示模组的厚度,而且便于密集的光源阵列的加工。

9、在另一种可能的实现方式中,光源阵列中的光源呈曲面分布。

10、通过曲面分布的光源阵列可以使得观察者在边缘和中央看到的图像基本一致,从而可以扩大显示模组的眼盒范围。

11、在又一种可能的实现方式中,光源阵列中的光源呈多边行分布。

12、通过多边形分布的光源阵列可以在尽可能减小显示模组的厚度的情况下,使得观察者在边缘和中央看到的图像尽可能一致,从而可以扩大显示模组的眼盒范围。

13、在一种可能的实现方式中,光源组件包括面光源和光阀;面光源用于发射面光束;光阀用于根据接收到的第二控制信号,在第三时段打开第一位置的光阀,面光束中的第一光束经第一位置射出,以及在第四时段打开第二位置的光阀,面光束中的第二光束经第二位置射出。

14、进一步,可选的,第二控制信号包括光阀的第一位置信息、及光阀的第二位置信息。

15、通过光阀配合面光源可实现调制精度较高的像素化光源,使得在眼跟踪状态下,第一光束和第二光束的切换更平滑,观察者在眼盒内移动观察到的图像闪烁更少、更加稳定;且通过控制光阀开启的宽度,能够精准匹配更大的观看深度范围。

16、进一步,面光源可以为平面型面光源,和/或,光阀可以为平面型光阀。

17、通过平面型面光源和/或平面型光阀有助于减小显示模组的厚度。

18、在一种可能的实现方式中,光学整形组件包括透镜阵列。进一步,透镜阵列中的透镜呈平面分布。

19、通过平面分布的透镜阵列,可以进一步减小显示模组的厚度。而且,通过透镜阵列有助于提高基于第一图像光或第二图像光形成的图像的均匀度。

20、在一种可能的实现方式中,透镜阵列包括非球面透镜阵列。

21、由于非球面透镜从中心到边缘的曲率连续发生变化,通过非球面透镜阵列可以使得不同方向的光束都会聚焦在同一个定点上,因此,通过非球面透镜,可以减小显示模组的视场边缘的像差。通过非球面透镜阵列不仅可以减小显示模组的像差,而且可以在较大视场(field of view,fov)的情况下,光源组件也可以设计为平面光源阵列,进而可以降低加工和组装复杂度。

22、在另一种可能的实现方式中,透镜阵列包括菲涅尔透镜阵列。

23、由于菲涅尔透镜的表面的一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆(或称为纹路或菲涅尔带),因此,通过菲涅尔透镜可以使得图像的边缘的像差较小。

24、在一种可能的实现方式中,透镜阵列中透镜的节距(是指透镜阵列中单个透镜的有效直径或有效口径的大小)p满足下述公式1:

25、

26、其中,α为第一光束的发散角和第二光束的发散角中较大的发散角,h为第一光源或第二光源的横向发光宽度,t为光源组件的发光面与光学整形组件中靠近光调制组件的面之间的距离。

27、通过上述公式1,可以保证光源阵列中单次开启的光源(即第一光源或第二光源)即可照亮对应的整个透镜,从而可以避免透镜的边缘存在暗区,影响显示模组显示的图像的均匀性。

28、进一步,可选的,透镜阵列中透镜的节距p满足下述公式2:

29、

30、其中,weye为虚拟眼盒面上的虚拟眼间距,d为光学整形组件与虚拟眼盒面之间的距离,虚拟眼盒面为实际眼盒面经反射组件反射形成的虚像,t为光源组件的发光面与光学整形组件靠近所述光调制组件的面之间的距离。

31、通过上述公式2,可以保证经过相邻透镜的第一光束或第二光束在观察面(或称为实际眼盒面)不发生串扰。

32、在一种可能的实现方式中,光学整形组件也可以包括非球面透镜。

33、由于非球面透镜从中心到边缘的曲率连续发生变化,可以使得不同方向的光束都会聚焦在同一个定点上,因此,通过非球面透镜可以减小显示模组的视场边缘的像差。

34、在一种可能的实现方式中,反射组件包括至少一个反射元件,反射元件可以包括但不限于平面反射镜、球面反射镜、自由曲面镜、或半透半反镜。

35、第二方面,本申请提供一种光学显示系统,该光学显示系统包括控制模组以及上述第一方面或第一方面中的任意一种显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种显示模组,其特征在于,包括光源组件、光学整形组件、光调制组件和反射组件,所述光学整形组件位于所述光源组件与所述光调制组件之间;

2.如权利要求1所述的模组,其特征在于,所述光学整形组件包括透镜阵列,所述透镜阵列中的透镜呈平面分布。

3.如权利要求2所述的模组,其特征在于,所述透镜阵列包括非球面透镜阵列或菲涅尔透镜阵列。

4.如权利要求2或3所述的模组,其特征在于,所述透镜阵列中的透镜的节距p满足下述公式:

5.如权利要求2~4任一项所述的模组,其特征在于,所述透镜阵列中的透镜的节距p满足下述公式:

6.如权利要求1所述的模组,其特征在于,所述光学整形组件包括非球面透镜。

7.如权利要求1~6任一项所述的模组,其特征在于,所述光源组件包括光源阵列,所述光源阵列中的光源呈平面分布,所述光源阵列包括第一光源和第二光源;

8.如权利要求7所述的模组,其特征在于,所述第一控制信号包括所述第一光源的位置信息、及所述第二光源的位置信息。

9.如权利要求1~6任一项所述的模组,其特征在于,所述光源组件包括面光源和光阀;

10.如权利要求9所述的模组,其特征在于,所述第二控制信号包括所述光阀的第一位置信息、及所述光阀的第二位置信息。

11.如权利要求9或10所述的模组,其特征在于,所述面光源为平面型面光源和/或光阀为平面型光阀。

12.如权利要求1~11任一项所述的模组,其特征在于,所述反射组件包括至少一个反射元件,所述反射元件包括以下任一项:

13.一种光学显示系统,其特征在于,包括控制模组、及如权利要求1~6和12中任一项所述的显示模组;

14.如权利要求13所述的系统,其特征在于,所述光源组件包括光源阵列,所述光源阵列中的光源呈平面分布,所述光源阵列包括第一光源和第二光源;

15.如权利要求14所述的系统,其特征在于,所述第一控制信号包括所述第一光源的位置信息、及所述第二光源的位置信息。

16.如权利要求13所述的系统,其特征在于,所述光源组件包括面光源和光阀;

17.如权利要求16所述的系统,其特征在于,所述第二控制信号包括所述光阀的第一位置信息、及所述光阀的第二位置信息。

18.如权利要求16或17所述的系统,其特征在于,所述面光源为平面型面光源和/或光阀为平面型光阀。

19.如权利要求14~18任一项所述的系统,其特征在于,所述光学显示系统还包括所述眼跟踪模组,所述眼跟踪模组与所述控制模组连接;

20.一种终端设备,其特征在于,包括如权利要求13~19任一项所述的光学显示系统,所述光学显示系统安装于所述终端设备上。

21.一种成像方法,其特征在于,应用于显示模组,所述显示模组包括光源组件、光学整形组件、光调制组件和反射组件,所述光学整形组件位于所述光源组件与所述光调制组件之间,所述方法包括:

22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述控制所述光源组件分时发射第一光束和第二光束,包括:

23.如权利要求22所述的方法,其特征在于,所述获取观察者的左眼位置信息和右眼位置信息,包括:

24.如权利要求22或23所述的方法,其特征在于,所述控制信号包括第一控制信号,所述光源组件包括光源阵列,所述光源阵列中的光源呈平面分布,所述光源阵列包括第一光源和第二光源;

25.如权利要求22或23所述的方法,其特征在于,所述控制信号包括第二控制信号,所述光源组件包括面光源和光阀;

...

【技术特征摘要】

1.一种显示模组,其特征在于,包括光源组件、光学整形组件、光调制组件和反射组件,所述光学整形组件位于所述光源组件与所述光调制组件之间;

2.如权利要求1所述的模组,其特征在于,所述光学整形组件包括透镜阵列,所述透镜阵列中的透镜呈平面分布。

3.如权利要求2所述的模组,其特征在于,所述透镜阵列包括非球面透镜阵列或菲涅尔透镜阵列。

4.如权利要求2或3所述的模组,其特征在于,所述透镜阵列中的透镜的节距p满足下述公式:

5.如权利要求2~4任一项所述的模组,其特征在于,所述透镜阵列中的透镜的节距p满足下述公式:

6.如权利要求1所述的模组,其特征在于,所述光学整形组件包括非球面透镜。

7.如权利要求1~6任一项所述的模组,其特征在于,所述光源组件包括光源阵列,所述光源阵列中的光源呈平面分布,所述光源阵列包括第一光源和第二光源;

8.如权利要求7所述的模组,其特征在于,所述第一控制信号包括所述第一光源的位置信息、及所述第二光源的位置信息。

9.如权利要求1~6任一项所述的模组,其特征在于,所述光源组件包括面光源和光阀;

10.如权利要求9所述的模组,其特征在于,所述第二控制信号包括所述光阀的第一位置信息、及所述光阀的第二位置信息。

11.如权利要求9或10所述的模组,其特征在于,所述面光源为平面型面光源和/或光阀为平面型光阀。

12.如权利要求1~11任一项所述的模组,其特征在于,所述反射组件包括至少一个反射元件,所述反射元件包括以下任一项:

13.一种光学显示系统,其特征在于,包括控制模组、及如权利要求1~6和12中任一项所述的显示模组;

14.如权利要求13所述的系统,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦振韬毛磊董天浩
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1