一種顯示裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種顯示裝置及其控制方法，涉及顯示技術領域，既可以進行虛擬現(xiàn)實顯示，又可以進行增強現(xiàn)實顯示。該顯示裝置包括透明顯示面板、設置在所述透明顯示面板出光側的成像裝置以及設置在所述透明顯示面板的與出光側相背一側的調光罩；所述透明顯示面板置于所述成像裝置的焦距以內；所述成像裝置用于將所述透明顯示面板顯示的圖像在所述透明顯示面板的遠離所述成像裝置的一側進行成像；其中，所述調光罩可以在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換，且所述調光罩能夠覆蓋人眼視場。用于進行虛擬現(xiàn)實顯示或增強現(xiàn)實顯示。
【專利說明】
一種顯示裝置及其控制方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種顯示裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002] 隨著顯示技術的發(fā)展，越來越多不同類型的顯示裝置出現(xiàn)在人們的生活中。其中， 虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR)顯示裝置和增強現(xiàn)實(Augmented Reality，簡稱AR) 顯示裝置由于具有佩戴方便、實用性強等優(yōu)點已受到廣泛的關注。
[0003] 其中，虛擬現(xiàn)實是指利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關 于視覺、聽覺以及觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般。增強現(xiàn)實是一種將真實 世界信息和虛擬世界信息集成的技術，是把原本在現(xiàn)實世界的一定時間空間范圍內很難體 驗到的實體信息(例如視覺信息、聲音、味道、觸覺等），通過電腦等科學技術，模擬仿真后再 疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現(xiàn)實的感官體驗。
[0004] 然而，目前的虛擬現(xiàn)實顯示裝置和增強現(xiàn)實顯示裝置，在使用時對環(huán)境的封閉要 求和成像位置的要求都不相同，因而使得虛擬現(xiàn)實顯示和增強現(xiàn)實顯示無法兼容到一起， 從而無法滿足用戶的需求，降低了用戶的使用體驗。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的實施例提供一種顯示裝置及其控制方法，既可以進行虛擬現(xiàn)實顯示，又 可以進行增強現(xiàn)實顯示。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：
[0007] 第一方面，提供一種顯示裝置，包括透明顯示面板、設置在所述透明顯示面板出光 側的成像裝置以及設置在所述透明顯示面板的與出光側相背一側的調光罩;所述透明顯示 面板置于所述成像裝置的焦距以內；所述成像裝置用于將所述透明顯示面板顯示的圖像在 所述透明顯示面板的遠離所述成像裝置的一側進行成像;其中，所述調光罩可以在透光狀 態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換，且所述調光罩能夠覆蓋人眼視場。
[0008] 優(yōu)選的，所述成像裝置為液體透鏡;所述液體透鏡包括透明殼體以及封裝于所述 透明殼體中的導電水性溶液和絕緣溶液;所述透明殼體的內壁設有疏水層，所述疏水層不 完全覆蓋所述透明殼體;其中，所述導電水性溶液和所述絕緣溶液的折射率不同且不相溶。
[0009] 優(yōu)選的，所述成像裝置為液晶透鏡。
[0010]優(yōu)選的，所述成像裝置為透鏡組。
[0011]優(yōu)選的，所述調光罩為曲面型調光罩。
[0012]優(yōu)選的，所述調光罩為液晶型調光罩，通過控制液晶分子的偏轉以控制所述調光 罩在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換。
[0013]進一步優(yōu)選的，所述液晶型調光罩包括第一基板、第二基板、設置在所述第一基板 和所述第二基板之間的液晶層以及設置在所述第一基板遠離所述液晶層一側的上偏光片 和設置在所述第二基板遠離所述液晶層一側的下偏光片；其中，所述上偏光片的偏振方向 和所述下偏光片的偏振方向垂直。
[0014] 優(yōu)選的，所述調光罩包括移動擋板;所述移動擋板能夠移動，以使所述調光罩處于 透光狀態(tài)或遮光狀態(tài)。
[0015] 優(yōu)選的，所述透明顯示面板為0LED顯示面板。
[0016] 優(yōu)選的，所述顯示裝置還包括控制器，用于控制所述調光罩為透光狀態(tài)或遮光狀 ??τ 〇
[0017] 優(yōu)選的，所述顯示裝置為可穿戴式眼鏡或可穿戴式頭盔。
[0018] 第二方面，提供一種上述的顯示裝置的控制方法，包括:控制調光罩為遮光狀態(tài)， 并調節(jié)成像裝置的焦距，以進行虛擬現(xiàn)實顯示;控制所述調光罩為透光狀態(tài)，并調節(jié)所述成 像裝置的焦距，以進行增強現(xiàn)實顯示。
[0019] 優(yōu)選的，調節(jié)成像裝置的焦距，以進行虛擬現(xiàn)實顯示，包括：調節(jié)成像裝置的焦距 fi，使fi = LXdX tana/[r+(d-L) X tana];其中，α為虛線現(xiàn)實顯示所成的像的頂端和人眼的 連線與成像裝置主光軸之間的夾角，d為成像裝置與人眼之間的距離，r為透明顯示面板的 頂端到成像裝置主光軸之間的距離，L為透明顯示面板與成像裝置之間的距離。
[0020] 進一步優(yōu)選的，調節(jié)成像裝置的焦距fi，使fi = LXdX tana/[r+(d-L) X tana]，包 括:調節(jié)成像裝置的焦距fi，使fi = LXdXtanP/[r+(d-L) XtanP];其中，β為正好能覆蓋住 人眼視場的像的頂端和人眼的連線與成像裝置主光軸之間的夾角。
[0021] 優(yōu)選的，調節(jié)所述成像裝置的焦距，以進行增強現(xiàn)實顯示，包括：調節(jié)成像裝置的 焦距f2,使f2 = LXdX tan γ /[r+(d-L) X tan γ ];其中，γ為增強現(xiàn)實顯示所成的像的頂端 和人眼的連線與成像裝置主光軸之間的夾角，γ <β。
[0022] 本發(fā)明實施例提供一種顯示裝置及其控制方法，當控制遮光罩為透光狀態(tài)，調節(jié) 成像裝置的焦距，使成像裝置將透明顯示面板顯示的圖像放大放遠以使透明顯示面板顯示 的圖像的像與外界環(huán)境相融合，此時使用者即可以看到透明顯示面板顯示的圖像，又可以 看到外界環(huán)境，即進行增強現(xiàn)實顯示；當控制遮光罩為遮光狀態(tài)時，調節(jié)成像裝置的焦距， 使成像裝置將透明顯示面板顯示的圖像放大，此時，使用者僅可以看到透明顯示面板顯示 的圖像的像，即進行虛擬現(xiàn)實顯示。本發(fā)明實施例由于遮光罩可以在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài) 之間轉換，且成像裝置的焦距可以調節(jié)，因而本發(fā)明實施例可以根據(jù)需要調節(jié)遮光罩和成 像裝置，以使顯示裝置既可以進行虛擬現(xiàn)實顯示，又可以進行增強現(xiàn)實顯示，提高了用戶體 驗。
【附圖說明】
[0023] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖一；
[0025] 圖2(a)為本發(fā)明實施例提供的一種液體透鏡的結構示意圖一；
[0026] 圖2(b)為本發(fā)明實施例提供的一種液體透鏡的結構示意圖二；
[0027] 圖3為本發(fā)明實施例提供的一種液晶型調光罩的結構示意圖；
[0028] 圖4為本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖二；
[0029] 圖5為本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置的控制方法的流程示意圖；
[0030] 圖6(a)為本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置進行虛擬現(xiàn)實顯示的結構示意圖； [0031]圖6(b)為本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置進行增強現(xiàn)實顯示的結構示意圖。 [0032]附圖標記：
[0033] 01-透明殼體；10-透明顯示面板;20-成像裝置;30-調光罩;40-導電水性溶液;50- 絕緣溶液;60-疏水層;701-第一電極;702-第二電極;703-絕緣層;80-第一基板;90-第二基 板;100-液晶層；110-上偏光片；120-下偏光片；130-控制器。
【具體實施方式】
[0034]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035] 本發(fā)明實施例提供一種顯示裝置，如圖1所示，包括透明顯示面板10、設置在透明 顯示面板10出光側的成像裝置20以及設置在透明顯示面板10的與出光側相背一側的調光 罩30;透明顯示面板10置于成像裝置20的焦距以內；成像裝置20用于將透明顯示面板10顯 示的圖像在透明顯示面板10的遠離成像裝置20的一側進行成像(如圖1中虛線框所示）；其 中，調光罩30可以在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換，且調光罩30能夠覆蓋人眼視場。
[0036]需要說明的是，第一，顯示裝置進行虛擬現(xiàn)實顯示的原理是成像裝置20對透明顯 示面板10顯示的圖像進行成像，且成像裝置20所成的像在透明顯示面板10的遠離成像裝置 20的一側。當調光罩30為遮光狀態(tài)時，人只能看見透明顯示面板10顯示的圖像的像，而看不 到外界環(huán)境，此時便可以進行虛擬現(xiàn)實顯示。
[0037] 顯示裝置進行增強現(xiàn)實顯示的原理的是成像裝置20對透明顯示面板10顯示的圖 像進行成像，且成像裝置20所成的像在透明顯示面板10的遠離成像裝置20的一側。當調光 罩30為透光狀態(tài)時，人不僅能看見透明顯示面板10顯示的圖像的像，還能看到外界環(huán)境，此 時便可以進行增強現(xiàn)實顯示。此處，在進行增強現(xiàn)實顯示時，由于透明顯示面板10顯示的圖 像的像需要與外界環(huán)境相融合，因此相對虛擬現(xiàn)實顯示，在進行增強現(xiàn)實顯示時，透明顯示 面板10顯示的圖像的像更大更遠。附圖1中僅示意性地繪示出透明顯示面板10顯示的圖像 的像在調光罩30內，在進行增強現(xiàn)實顯示時，透明顯示面板10顯示的圖像的像還可以在調 光罩30外。
[0038]第二，對于透明顯示面板10的類型不進行限定，只要是自發(fā)光且透明的顯示面板 即可。
[0039]第三，對于成像裝置20的具體結構，以能將透明顯示面板10顯示的圖像在透明顯 示面板10的遠離成像裝置20的一側進行成像為準，此處，成像裝置20的焦距可調節(jié)。由于透 明顯示面板10放置在成像裝置20的一倍焦距以內，因而成像裝置20所成的像是一個正立放 大的虛像。
[0040]第四，對于調光罩30如何在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換不進行限定。在此基礎 上，對于調光罩30的形狀和大小不進行限定，只要調光罩30能夠覆蓋人眼視場即可。
[0041]第五，本發(fā)明實施例僅示意性地繪示出與本發(fā)明點有關的結構，對于其它結構并 未繪示出。例如，固定透明顯示面板10、成像裝置20和調光罩30的結構。對于透明顯示面板 10、成像裝置20和調光罩30如何固定不進行限定。
[0042]本發(fā)明實施例提供一種顯示裝置，當控制遮光罩30為透光狀態(tài)時，調節(jié)成像裝置 20的焦距，使成像裝置20將透明顯示面板10顯示的圖像放大放遠以使透明顯示面板10顯示 的圖像的像與外界環(huán)境相融合，此時使用者即可以看到透明顯示面板10顯示的圖像，又可 以看到外界環(huán)境，即進行增強現(xiàn)實顯示；當控制遮光罩30為遮光狀態(tài)時，調節(jié)成像裝置20的 焦距，使成像裝置20將透明顯示面板10顯示的圖像放大，此時，使用者僅可以看到透明顯示 面板10顯示的圖像的像，即進行虛擬現(xiàn)實顯示。本發(fā)明實施例由于遮光罩30可以在透光狀 態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換，且成像裝置20的焦距可以調節(jié)，因而本發(fā)明實施例可以根據(jù)需要 調節(jié)遮光罩30和成像裝置20,以使顯示裝置既可以進行虛擬現(xiàn)實顯示，又可以進行增強現(xiàn) 實顯示，提高了用戶體驗。
[0043]優(yōu)選的，成像裝置20為液體透鏡;如圖2 (a)和圖2 (b)所示，液體透鏡包括透明殼體 01以及封裝在透明殼體01中的導電水性溶液40和絕緣溶液50;透明殼體01的內壁設有疏水 層60，疏水層60不完全覆蓋透明殼體01;其中，導電水性溶液40和絕緣溶液50的折射率不同 且不相溶。
[0044]其中，對于液體透鏡中的導電水性溶液40和絕緣溶液50不進行限定，例如導電水 性溶液40可以是水、乙醇等；絕緣溶液50可以是油。此處，絕緣溶液50和導電水性溶液40封 裝于透明殼體01中，絕緣溶液50起填充作用。
[0045]由于導電性水溶液40具有重力，為了便于通過電壓對疏水層60的疏水能力進行控 制，以使導電性水溶液40的形狀改變，進而調節(jié)液體透鏡的焦距，因而本發(fā)明實施例優(yōu)選透 明殼體01的內壁的底面不設置疏水層60。
[0046] 此處，將導電水溶液40和絕緣溶液50封裝在透明殼體01中，由于疏水層60不完全 覆蓋透明殼體01，這使得導電水溶液40由于表面張力的作用在沒有疏水層60的地方彎曲成 一個半球形狀。通過改變電壓的大小，疏水層60的疏水能力會發(fā)生改變，從而導致導電水性 溶液40的表面張力發(fā)生變化，而導電水溶液40表面張力的變化進而會使得液體透鏡的焦距 發(fā)生變化。
[0047]基于上述，通過改變電壓的大小改變疏水層60的疏水能力的具體過程為：如圖2 (a)和圖2(b)所不，例如可以在透明殼體01的內壁設置第一電極701，在透明殼體01的底面 設置第二電極702,第二電極702與導電水性溶液40接觸，并在第一電極701和疏水層60之間 設置絕緣層703。導電水溶液40、第一電極701以及絕緣層703相當于一個電容器，電壓施加 在導電水溶液40和第一電極701之間，如果增加電容器的電壓，電容器兩側極板電量將增 加，這樣積聚在絕緣層703兩側的電荷將增加，因此導電水溶液40與疏水層60的接觸面積將 增大，即減弱了疏水層60的疏水能力。在此基礎上，由于透明殼體01的容量和導電水溶液40 的體積不變，導電水溶液40在透明殼體01內壁周圍的液面上升，而絕緣溶液50會填補原本 導電水溶液40占用的空間，從而使得導電水溶液40和絕緣溶液50界面的弧度發(fā)生改變，最 終使得液體透鏡的焦距改變。如圖2(a)和圖2(b)所示，導電水性溶液40的表面張力發(fā)生變 化，即導電水性溶液40的形狀發(fā)生變化，進而可以改變液體透鏡的焦距。
[0048]基于上述，本發(fā)明實施例可以根據(jù)需要調節(jié)電壓的大小，從而調節(jié)出所需要的液 體透鏡的焦距。
[0049] 本發(fā)明實施例通過調節(jié)電壓便可以改變液體透鏡的焦距，以使液體透鏡所成的像 的位置和大小適用于虛擬現(xiàn)實顯示或增強現(xiàn)實顯示，因此本發(fā)明實施例不需要改變液體透 鏡和透明顯示面板10的之間的距離，便可以對液體透鏡的焦距進行任意調節(jié)，因而簡化了 顯示裝置的結構。
[0050] 優(yōu)選的，成像裝置20為液晶透鏡。
[0051] 此處，可以通過電壓來調節(jié)液晶分子的偏轉角度，從而來控制液晶的折射率發(fā)生 變化，而液晶的折射率的變化會使得液晶透鏡的焦距發(fā)生變化。
[0052] 本發(fā)明實施例，液晶透鏡在進行虛擬現(xiàn)實顯示和增強現(xiàn)實顯示時，可以根據(jù)需要 調節(jié)液晶分子的偏轉角度，以控制液晶的折射率發(fā)生變化，從而調節(jié)液晶透鏡的焦距，以使 液晶透鏡所成的像的位置和大小適用于虛擬現(xiàn)實顯示或增強現(xiàn)實顯示。由于本發(fā)明實施例 無需移動液晶透鏡便可以調節(jié)液晶透鏡的焦距，因而可以簡化了顯示裝置的結構。
[0053]優(yōu)選的，成像裝置20為透鏡組。
[0054] 其中，透鏡組中包括多個透鏡，通過將多個透鏡組合在一起，可以對透明顯示面板 10顯示的圖像進行放大成像。
[0055] 此外，對于透鏡組中透鏡的數(shù)量不進行限定，只要多個透鏡組合后可以將透明顯 示面板10顯示的圖像進行放大成像且不影響所成的像的質量即可。對于透鏡組中的透鏡如 何組合以及透鏡組如何在顯示裝置中移動不進行限定。為了使透鏡組中每個透鏡所成的像 的放大比例相同以使所有透鏡所成的像能夠較好地結合，且保證透鏡組所成的像的質量， 本發(fā)明實施例優(yōu)選透鏡組中所有透鏡的焦距均相同。
[0056] 本發(fā)明實施例，通過透鏡組中多個透鏡組合，可以對透明顯示面板10顯示的圖像 進行成像通過調節(jié)透鏡組的焦距，從而使透鏡組適用于虛擬現(xiàn)實顯示或增強現(xiàn)實顯示。
[0057]本領域技術人員應該明白，透明顯示面板10顯示的圖像通過成像裝置20所成的 像，最后應能夠被人眼看見，因此調光罩30為非密閉型遮光罩，且該遮光罩30能夠覆蓋人眼 視場。在此基礎上，曲面型調光罩相對其他形狀的調光罩30例如方形調光罩，體積較小，可 以減小顯示裝置的體積，因而，本發(fā)明實施例優(yōu)選的，調光罩30為曲面型調光罩。
[0058] 優(yōu)選的，調光罩30為液晶型調光罩，通過控制液晶分子的偏轉以控制調光罩30在 透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換。
[0059] 此處，當進行虛擬現(xiàn)實顯示時，可以控制液晶分子的偏轉以使調光罩30處于遮光 狀態(tài)；當進行增強現(xiàn)實顯示時，可以控制液晶分子的偏轉以使調光罩30處于透光狀態(tài)。
[0060] 本發(fā)明實施例，調光罩為液晶型調光罩，通過控制液晶分子的偏轉，便可以控制調 光罩30處于透光狀態(tài)或遮光狀態(tài)，從而可以控制外界環(huán)境的光線能通過調光罩30或不能通 過調光罩30。
[0061] 進一步優(yōu)選的，如圖3所示，液晶型調光罩包括第一基板80、第二基板90、設置在第 一基板80和第二基板90之間的液晶層100以及設置在第一基板80遠離液晶層100-側的上 偏光片110和設置在第二基板90遠離液晶層100-側的下偏光片120;其中，上偏光片110的 偏振方向和下偏光片120的偏振方向垂直。
[0062] 液晶型調光罩實現(xiàn)透光狀態(tài)或遮光狀態(tài)的原理為:通過電壓控制液晶型調光罩中 液晶分子的偏轉狀態(tài)，使得通過下偏光片120的線偏振光的偏振態(tài)發(fā)生90°轉變，這樣線偏 振光便可以通過上偏振片11 ο，此時液晶型封閉罩為透光狀態(tài)；當給液晶型調光罩不施加電 壓時，液晶型調光罩中液晶分子不會發(fā)生偏轉，這樣通過下偏光片120的線偏振光，在經(jīng)過 上偏光片120時，便會被上偏光片120阻擋，此時液晶型封閉罩為遮光狀態(tài)。
[0063]其中，對于第一基板80和第二基板90不進行限定，例如可以是第一基板80為對盒 基板，第二基板90為陣列基板；當然也可以是，第一基板80為陣列基板，第二基板90為對盒 基板。
[0064]優(yōu)選的，調光罩30包括移動擋板;移動擋板能夠移動，以使調光罩30處于透光狀態(tài) 或遮光狀態(tài)。
[0065]其中，移動擋板是不透光的，例如移動擋板上可以設置有黑色涂層。此處，移動擋 板應能夠覆蓋人眼視場。當將移動擋板抽出時，外界環(huán)境的光可以通過調光罩30進入人眼， 此時，調光罩30處于透光狀態(tài)；當將移動擋板放入時，外界環(huán)境的光會被移動擋板擋住，外 界環(huán)境的光便不能通過調光罩30進入人眼，此時，調光罩30處于遮光狀態(tài)。
[0066]由于OLED顯示面板的對比度高、厚度薄、視角廣、反應速度快，因而本發(fā)明實施例 優(yōu)選，透明顯示面板10為OLED顯示面板。
[0067] 其中，OLED顯示面板包括陽極、有機材料功能層和陰極?；诖耍琌LED顯示面板還 包括陣列基板，陣列基板包括薄膜晶體管，薄膜晶體管包括源極、漏極和有源層，薄膜晶體 管的漏極與陽極電連接。
[0068] 此處，當透明顯示面板10的襯底基板為柔性襯底基板時，透明顯示面板10還可以 為柔性顯示面板。
[0069] 優(yōu)選的，如圖4所示，上述顯示裝置，還包括控制器130,用于控制調光罩30為透光 狀態(tài)或遮光狀態(tài)，和/或，控制成像裝置的焦距。
[0070] 其中，控制器130可以根據(jù)需要控制調光罩30為透光狀態(tài)或遮光狀態(tài)。當顯示裝置 用于進行虛擬現(xiàn)實顯示時，控制器130可以控制調光罩30為遮光狀態(tài)；當顯示裝置用于進行 增強現(xiàn)實顯示時，控制器130可以控制調光罩30為透光狀態(tài)。
[0071] 優(yōu)選的，顯示裝置為可穿戴式眼鏡或可穿戴式頭盔。
[0072] 其中，顯示裝置為可穿戴式眼鏡或可穿戴式頭盔，可穿戴式眼鏡或可穿戴式頭盔 除了包括上述的透明顯示面板10、成像裝置20以及調光罩30外，還包括其它配件，例如可穿 戴式眼鏡還可以包括框架等。
[0073] 當本發(fā)明實施例的顯示裝置為可穿戴式眼鏡或可穿戴式頭盔時，可穿戴式眼鏡或 可穿戴式頭盔既可以進行虛擬現(xiàn)實顯示，也可以進行增強現(xiàn)實顯示。
[0074]本發(fā)明實施例還提供一種上述的顯示裝置的控制方法，如圖5所示，包括：
[0075] S100、控制調光罩30為遮光狀態(tài)，并調節(jié)成像裝置20的焦距，以進行虛擬現(xiàn)實顯 不。
[0076] S101、控制調光罩30為透光狀態(tài)，并調節(jié)成像裝置20的焦距，以進行增強現(xiàn)實顯 不。
[0077]需要說明的是，第一，對于成像裝置20的具體結構，以能將透明顯示面板10顯示的 圖像在透明顯示面板10的遠離成像裝置20的一側進行成像為準，此處，成像裝置20的焦距 可調節(jié)。由于透明顯示面板10放置在成像裝置20的一倍焦距以內，因而成像裝置20所成的 像是一個正立放大的虛像。
[0078]第二，對于調光罩30如何在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換不進行限定。在此基礎 上，對于調光罩30的形狀和大小不進行限定，只要調光罩30能夠覆蓋人眼視場即可。
[0079] 本發(fā)明實施例提供一種上述顯示裝置的控制方法，當控制遮光罩30為透光狀態(tài)， 調節(jié)成像裝置20的焦距，使成像裝置20將透明顯示面板10顯示的圖像放大放遠以使透明顯 示面板10顯示的圖像的像與外界環(huán)境相融合，此時使用者即可以看到透明顯示面板10顯示 的圖像，又可以看到外界環(huán)境，即進行增強現(xiàn)實顯示；當控制遮光罩30為遮光狀態(tài)時，調節(jié) 成像裝置20的焦距，使成像裝置20將透明顯示面板10顯示的圖像放大，此時，使用者僅可以 看到透明顯示面板10顯示的圖像的像，即進行虛擬現(xiàn)實顯示。本發(fā)明實施例由于遮光罩30 可以在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換，且成像裝置20的焦距可以調節(jié)，因而本發(fā)明實施例 可以根據(jù)需要調節(jié)遮光罩30和成像裝置20,以使顯示裝置既可以進行虛擬現(xiàn)實顯示，又可 以進行增強現(xiàn)實顯示，提高了用戶體驗。
[0080] 優(yōu)選的，步驟S100,具體包括:如圖6(a)所示，調節(jié)成像裝置的焦距心，使filLXd Xtana/[r+(d_L) X tana];其中，α為虛擬現(xiàn)實顯示所成的像的頂端和人眼的連線與成像裝 置20主光軸之間的夾角，d為成像裝置20與人眼之間的距離，r為透明顯示面板10的頂端到 成像裝置20主光軸之間的距離，L為透明顯示面板10與成像裝置20之間的距離。
[0081] 如圖6(a)所示，成像裝置20的放大關系式為：
，其中，W為透明顯示面板10 顯示的像的頂端到成像裝置20主光軸之間的距離，L'為透明顯示面板10顯示的像到成像裝 置20之間的距離。
[0082]根據(jù)三角形勾股定理= )Xtana以及上述的成像裝置20的放大關系式，
[0083] 此處，根據(jù)焦距與物距和像距之間的關系公式：
可得到：
[0085]基于上述，通過調節(jié)成像裝置20的焦距為心，可以調節(jié)成像裝置20所成的像的大 小。成像裝置20的焦距為越小，則成像裝置20所成的像越小。當成像裝置20所成的像較小 時，雖然用戶可以看到成像裝置20所成的像和遮光罩30,但是由于進行虛擬現(xiàn)實顯示時，遮 光罩30為遮光狀態(tài)，因而此時用戶只能看到成像裝置20所成的像，這樣便可以使用戶沉浸 在虛擬現(xiàn)實顯示中。
[0086]本發(fā)明實施例，可以根據(jù)顯示裝置在進行虛擬現(xiàn)實顯示需要的像的大小對成像裝 置20的焦距進行調節(jié)。
[0087] 進一步優(yōu)選的，調節(jié)成像裝置20的焦距fi，使fi = LXdXtana/[r+(d-L) xtana]， 包括:調節(jié)成像裝置20的焦距fi，使fi = LXdXtanP/[r+(d-L) XtanP];其中，β為正好能覆 蓋住人眼視場的像的頂端和人眼的連線與成像裝置20主光軸之間的夾角。
[0088]本發(fā)明實施例中，當調節(jié)成像裝置20的焦距fi，使成像裝置20所成的像剛好能夠 覆蓋人眼視場，此時進行虛擬現(xiàn)實顯示時的焦距^是最大的，且成像裝置20所成的像是進 行虛擬現(xiàn)實顯示時成像裝置20所成的像中最大的。由于人眼只能看成像裝置20所成的像， 不會看見遮光罩30(遮光罩30為遮光狀態(tài)），因而這樣可以使用戶完全沉浸在虛擬現(xiàn)實顯示 中，提高了用戶體驗。
[0089] 優(yōu)選的，步驟S101，具體包括：調節(jié)成像裝置20的焦距，以進行增強現(xiàn)實顯示，包 括:調節(jié)成像裝置20的焦距f2,使f2 = LXdXtan γ /[r+(d-L) Xtan γ ];其中，γ為增強現(xiàn)實 顯示所成的像的頂端和人眼的連線與成像裝置20主光軸之間的夾角，γ <β。
[0090] 此處，同理，根據(jù)焦距與物距和像距之間的關系公式

[0092]其中，在進行增強現(xiàn)實顯示時，由于成像裝置20所成的像與虛擬現(xiàn)實顯示時所成 的像相比，所成的像將更大更遠，因而￡2>心，而β為能覆蓋住人眼視場的像的頂端和人眼的 連線與成像裝置主光軸之間的夾角，當成像裝置20所成的像的頂端和人眼的連線與成像裝 置20主光軸之間的夾角小于β時，成像裝置20所成的像將更大更遠，此時，用戶不僅可以看 到成像裝置20所成的像，由于遮光罩30為透光狀態(tài)，用戶還可以看到外界環(huán)境。
[0093]本發(fā)明實施例，可以根據(jù)外界環(huán)境對成像裝置20的焦距5進行調節(jié)，以使成像裝 置20將透明顯示面板10顯示的圖像進行成像后，所成的像能夠融合在外界環(huán)境中。
[0094]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種顯示裝置，其特征在于，包括透明顯示面板、設置在所述透明顯示面板出光側的 成像裝置以及設置在所述透明顯示面板的與出光側相背一側的調光罩;所述透明顯示面板 置于所述成像裝置的焦距以內； 所述成像裝置用于將所述透明顯示面板顯示的圖像在所述透明顯示面板的遠離所述 成像裝置的一側進行成像； 其中，所述調光罩可以在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換，且所述調光罩能夠覆蓋人眼 視場。2. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述成像裝置為液體透鏡。3. 根據(jù)權利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，所述液體透鏡包括透明殼體以及封裝 于所述透明殼體中的導電水性溶液和絕緣溶液;所述透明殼體的內壁設有疏水層，所述疏 水層不完全覆蓋所述透明殼體； 其中，所述導電水性溶液和所述絕緣溶液的折射率不同且不相溶。4. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述成像裝置為液晶透鏡。5. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述成像裝置為透鏡組。6. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述調光罩為曲面型調光罩。7. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述調光罩為液晶型調光罩，通過控 制液晶分子的偏轉以控制所述調光罩在透光狀態(tài)和遮光狀態(tài)之間轉換。8. 根據(jù)權利要求7所述的顯示裝置，其特征在于，所述液晶型調光罩包括第一基板、第 二基板、設置在所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層以及設置在所述第一基板遠離 所述液晶層一側的上偏光片和設置在所述第二基板遠離所述液晶層一側的下偏光片； 其中，所述上偏光片的偏振方向和所述下偏光片的偏振方向垂直。9. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述調光罩包括移動擋板； 所述移動擋板能夠移動，以使所述調光罩處于透光狀態(tài)或遮光狀態(tài)。10. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述透明顯示面板為OLED顯示面板。11. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，還包括控制器，用于控制所述調光罩 為透光狀態(tài)或遮光狀態(tài)，和/或，控制成像裝置的焦距。12. 根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置為可穿戴式眼鏡或可 穿戴式頭盔。13. -種如權利要求1-12任一項所述的顯示裝置的控制方法，其特征在于，包括： 控制調光罩為遮光狀態(tài)，并調節(jié)成像裝置的焦距，以進行虛擬現(xiàn)實顯示； 控制所述調光罩為透光狀態(tài)，并調節(jié)所述成像裝置的焦距，以進行增強現(xiàn)實顯示。14. 根據(jù)權利要求13所述的控制方法，其特征在于，調節(jié)成像裝置的焦距，以進行虛擬 現(xiàn)實顯示，包括： 調節(jié)成像裝置的焦距fi，使fi = LXdXtana/[r+(d_L) Xtana]; 其中，a為虛擬現(xiàn)實顯示所成的像的頂端和人眼的連線與成像裝置主光軸之間的夾角， d為成像裝置與人眼之間的距離，r為透明顯示面板的頂端到成像裝置主光軸之間的距離，L 為透明顯示面板與成像裝置之間的距離。15. 根據(jù)權利要求14所述的控制方法，其特征在于，調節(jié)成像裝置的焦距^，使fiiLXd X tana/[r+(d_L) X tana]，包括： 調節(jié)成像裝置的焦距fi，使fi = LXdXtan0/[r+(d-L) XtanP]; 其中，β為正好能覆蓋住人眼視場的像的頂端和人眼的連線與成像裝置主光軸之間的 夾角。16.根據(jù)權利要求15所述的控制方法，其特征在于，調節(jié)所述成像裝置的焦距，以進行 增強現(xiàn)實顯示，包括： 調節(jié)成像裝置的焦距f2,使f2 = LXdXtan γ /[r+(d-L) Xtan γ ]; 其中，γ為增強現(xiàn)實顯示所成的像的頂端和人眼的連線與成像裝置主光軸之間的夾 角，γ <β。
【文檔編號】G02B27/01GK105866956SQ201610460717
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】王晨如, 董學, 陳東, 孫海威, 董瑞君, 陳麗莉
【申請人】京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司