本實(shí)用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種顯示面板和顯示裝置。
背景技術(shù):
隨著谷歌眼鏡、虛擬現(xiàn)實(shí)(英文:Virtual Reality,簡(jiǎn)稱:VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(英文:Augmented Reality,簡(jiǎn)稱:AR)頭盔等產(chǎn)品的推出,近眼顯示技術(shù)受到越來越多的關(guān)注和研究。
一種用于實(shí)現(xiàn)3D顯示的近眼顯示裝置通常包括對(duì)應(yīng)用戶左眼的左顯示區(qū)域和對(duì)應(yīng)用戶右眼的右顯示區(qū)域,通過在左、右兩個(gè)顯示區(qū)域顯示相同場(chǎng)景的不同視差畫面,利用人的雙眼的視差實(shí)現(xiàn)3D顯示效果。但是這種近眼顯示裝置由于僅利用了雙眼的視差,單眼的聚焦位置均處在顯示屏上,而不是聚焦在所顯示的3D場(chǎng)景上,出現(xiàn)了單眼的聚焦距離和雙眼的匯聚距離不一致的問題,而真實(shí)世界中兩者是一致的,所以佩戴者會(huì)出現(xiàn)眩暈等不適的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有近眼顯示裝置單眼的聚焦距離和雙眼的匯聚距離不一致的問題,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種顯示面板和顯示裝置。所述技術(shù)方案如下:
第一方面,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種顯示面板,顯示面板包括第一顯示區(qū)域,所述第一顯示區(qū)域包括至少兩個(gè)顯示單元組,每個(gè)所述顯示單元組包括至少一個(gè)顯示單元;
所述第一顯示區(qū)域內(nèi)的所有顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛中的光線;同一個(gè)所述顯示單元組內(nèi)的所有顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛上同一視點(diǎn)的光線,不同的所述顯示單元組內(nèi)的所有顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛上不同視點(diǎn)中的光線;
所述顯示面板還包括驅(qū)動(dòng)電路,所述驅(qū)動(dòng)電路用于:驅(qū)動(dòng)所述至少兩個(gè)顯示單元組中的顯示單元,使得所述顯示面板上的至少兩個(gè)顯示單元組顯示同一顯示場(chǎng)景在對(duì)應(yīng)視點(diǎn)所能觀看到的畫面。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中,每個(gè)所述顯示單元組中的顯示單元均勻分布在所述第一顯示區(qū)域內(nèi)。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述至少兩個(gè)顯示單元組對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)中,任意相鄰的兩個(gè)視點(diǎn)的間距小于2.5mm。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述驅(qū)動(dòng)電路用于:獲取驅(qū)動(dòng)信號(hào),所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括輸入至各個(gè)所述顯示單元組中顯示單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào);根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述至少兩個(gè)顯示單元組中的顯示單元。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述驅(qū)動(dòng)電路用于:獲取畫面信息,所述畫面信息包括待顯示畫面上各個(gè)像素點(diǎn)的顏色和亮度的信息,以及描述所述各個(gè)像素點(diǎn)的顯示距離的信息;根據(jù)所述畫面信息生成驅(qū)動(dòng)信號(hào),采用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述至少兩個(gè)顯示單元組中的顯示單元。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述驅(qū)動(dòng)電路,用于根據(jù)所述畫面信息將所述待顯示畫面按照顯示距離劃分為若干組像素點(diǎn);根據(jù)每組像素點(diǎn)的顯示距離,分別確定各組像素點(diǎn)在兩個(gè)或多個(gè)顯示單元組中顯示時(shí),所采用的兩個(gè)或多個(gè)顯示單元中任意兩個(gè)顯示單元之間的距離;根據(jù)所述各組像素點(diǎn)顯示時(shí)所采用的任意兩個(gè)顯示單元之間的距離,確定各個(gè)顯示單元組的顯示單元應(yīng)當(dāng)顯示的畫面;將所述應(yīng)當(dāng)顯示的畫面對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)寫入到各個(gè)顯示單元中。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)所述顯示面板包括多個(gè)顯示單元組時(shí),所述多個(gè)顯示單元組對(duì)應(yīng)的多個(gè)視點(diǎn)采用軸對(duì)稱分布方式、中心放射狀分布方式或螺旋狀放射分布方式排布。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)所述顯示面板包括四個(gè)顯示單元組時(shí),所述四個(gè)顯示單元組對(duì)應(yīng)的四個(gè)視點(diǎn)中兩個(gè)視點(diǎn)的連線和另外兩個(gè)視點(diǎn)的連線垂直相交,且所述四個(gè)視點(diǎn)均勻分布在兩條連線的交點(diǎn)的周圍。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述顯示面板包括出光控制層,所述出光控制層用于控制所述顯示面板上各個(gè)顯示單元產(chǎn)生的光線的顏色和方向,或控制所述顯示面板上各個(gè)顯示單元產(chǎn)生的光線的方向。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述顯示單元包括兩個(gè)以上像素時(shí),所述兩個(gè)以上像素產(chǎn)生的光線的方向相同。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述顯示面板還包括第二顯示區(qū)域,所述第一顯示區(qū)域和所述第二顯示區(qū)域內(nèi)的顯示單元產(chǎn)生的光線分別照射到用戶的兩只眼睛中,且所述第一顯示區(qū)域與所述第二顯示區(qū)域分別顯示同一顯示場(chǎng)景的雙眼視差畫面。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述顯示面板包括兩個(gè)獨(dú)立的子顯示面板,所述第一顯示區(qū)域和所述第二顯示區(qū)域分別位于兩個(gè)獨(dú)立的子顯示面板上;或者,所述第一顯示區(qū)域和所述第二顯示區(qū)域?yàn)樗鲲@示面板上的兩個(gè)顯示區(qū)域。
第二方面,本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示裝置,所述顯示裝置包括第一方面任一項(xiàng)所述的顯示面板。
本實(shí)用新型通過在第一顯示區(qū)域設(shè)計(jì)至少兩個(gè)顯示單元組,不同顯示單元組內(nèi)的所有顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛上不同視點(diǎn)中的光線,驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)至少兩個(gè)顯示單元組中的顯示單元,使得顯示面板上的至少兩個(gè)顯示單元組顯示同一顯示場(chǎng)景在對(duì)應(yīng)視點(diǎn)所能觀看到的畫面;不同顯示單元組的圖像可以透過不同視點(diǎn)分別在人眼視網(wǎng)膜上成像,通過晶狀體將聚焦程度調(diào)節(jié)到合適程度,這些像可以形成一幅清晰的視網(wǎng)膜像,即實(shí)現(xiàn)了單眼聚焦3D顯示效果。此時(shí)單眼聚焦不再處在顯示屏幕上,而是聚焦在所顯示的3D場(chǎng)景上,和視差3D技術(shù)結(jié)合后,可以使得單眼的聚焦位置和雙眼視線的匯聚位置重合,這樣就避免了單眼的聚焦距離和雙眼的匯聚距離不一致的問題,解決了佩戴者出現(xiàn)眩暈等不適情況的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1A是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1B是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種顯示面板的3D畫面生成示意圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種顯示單元分布示意圖;
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示面板的光路示意圖;
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示面板的光路示意圖;
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示面板的光路示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種顯示面板,顯示面板包括第一顯示區(qū)域,第一顯示區(qū)域包括至少兩個(gè)顯示單元組,每個(gè)顯示單元組包括至少一個(gè)顯示單元。各個(gè)顯示單元組中顯示單元的數(shù)量相同或不同。
第一顯示區(qū)域內(nèi)的所有顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛中的光線。同一個(gè)顯示單元組內(nèi)的所有顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛上同一視點(diǎn)的光線,不同顯示單元組內(nèi)的所有顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛上不同視點(diǎn)中的光線;也就是說第一顯示區(qū)域內(nèi)的顯示單元產(chǎn)生的光線匯聚到人眼的至少兩個(gè)視點(diǎn)中。
顯示面板還包括驅(qū)動(dòng)電路,驅(qū)動(dòng)電路用于:驅(qū)動(dòng)至少兩個(gè)顯示單元組中的顯示單元,使得顯示面板上的至少兩個(gè)顯示單元組顯示同一顯示場(chǎng)景在對(duì)應(yīng)視點(diǎn)所能觀看到的畫面。其中,驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的至少兩個(gè)顯示單元可以是顯示面板上的全部或部分顯示單元組。上述顯示場(chǎng)景對(duì)應(yīng)一幅3D畫面,在對(duì)應(yīng)視點(diǎn)所能觀看到的畫面為2D畫面。例如,顯示場(chǎng)景可以包括景、物、人等內(nèi)容,兩個(gè)視點(diǎn)觀測(cè)到的2D畫面分別是從兩個(gè)方向觀看該顯示場(chǎng)景得到的畫面。
其中,同一顯示場(chǎng)景是指一幅3D畫面所對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)中的場(chǎng)景,在現(xiàn)實(shí)中用戶同一只眼睛的各個(gè)視點(diǎn)、以及不同眼睛觀看該場(chǎng)景會(huì)得到不同的畫面。每一幅畫面可以透過人眼瞳孔上每個(gè)視點(diǎn)分別在視網(wǎng)膜上成像,人眼將晶狀體調(diào)整到合適聚焦?fàn)顟B(tài),將各個(gè)視點(diǎn)的視網(wǎng)膜成像合成一幅清晰的像,從而可以實(shí)現(xiàn)單眼聚焦3D顯示效果。
圖1A是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖(以雙視點(diǎn)情況(即顯示面板包括兩個(gè)顯示單元組)為例進(jìn)行說明,多視點(diǎn)的情況可以以此類推),參見圖1A,顯示面板10包括第一顯示區(qū)域,第一顯示區(qū)域包括2個(gè)顯示單元組100,每個(gè)顯示單元組100包括至少一個(gè)顯示單元101。
第一顯示區(qū)域內(nèi)的所有顯示單元101被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛(圖1A中標(biāo)號(hào)200)中的兩個(gè)視點(diǎn)上的光線101A和101B,光線101A和101B分別對(duì)應(yīng)眼睛中的瞳孔(圖1A中標(biāo)號(hào)201)上(或瞳孔附近)的視點(diǎn)A和B。第一顯示區(qū)域內(nèi)的顯示單元101被兩個(gè)顯示單元組100均分,且分別屬于兩個(gè)顯示單元組100的顯示單元101交替分布(但不限于此)。兩個(gè)視點(diǎn)A和B對(duì)應(yīng)的顯示單元組100分別產(chǎn)生對(duì)應(yīng)同一顯示場(chǎng)景的不同畫面。值得說明的是,圖1A中顯示面板內(nèi)的黑點(diǎn)表示省略的顯示單元101。
圖1B所示為兩個(gè)視點(diǎn)下3D畫面生成示意圖,圖中示出的3D畫面包括標(biāo)號(hào)1~5這五個(gè)點(diǎn),顯示面板上的兩個(gè)顯示單元組100中分別有五個(gè)顯示單元101顯示這五個(gè)點(diǎn),人眼分別通過兩個(gè)視點(diǎn)A和B看到這五個(gè)點(diǎn),分別得到兩個(gè)視點(diǎn)A和B觀看該3D畫面能夠得到的畫面(2D),通過聚焦從而形成3D畫面。圖1B所示的3D畫面中,1、2和5三個(gè)點(diǎn)的顯示距離相等,兩個(gè)顯示單元組100中顯示標(biāo)號(hào)為1的點(diǎn)的兩個(gè)顯示單元的距離、顯示標(biāo)號(hào)為2的點(diǎn)的兩個(gè)顯示單元的距離和顯示標(biāo)號(hào)為5的點(diǎn)的兩個(gè)顯示單元的距離相等。同理,兩個(gè)顯示單元組100中顯示標(biāo)號(hào)為3的點(diǎn)的兩個(gè)顯示單元的距離和顯示標(biāo)號(hào)為4的點(diǎn)的兩個(gè)顯示單元的距離相等。兩個(gè)顯示單元組100中顯示標(biāo)號(hào)為1的點(diǎn)的兩個(gè)顯示單元的距離和顯示標(biāo)號(hào)為3的點(diǎn)的兩個(gè)顯示單元的距離不相等。
其中,從單個(gè)顯示單元101看,視點(diǎn)是指光線101A或101B照射到人眼瞳孔(圖1A中標(biāo)號(hào)201)上或瞳孔附近的落點(diǎn)的位置;從顯示面板整體看,視點(diǎn)是指從整個(gè)顯示面板所發(fā)出的光線101A或101B在人眼瞳孔(圖1A中標(biāo)號(hào)201)上或瞳孔附近形成的各個(gè)匯聚點(diǎn);上述一個(gè)視點(diǎn)可以是瞳孔上一個(gè)點(diǎn)或區(qū)域。
本實(shí)用新型通過在第一顯示區(qū)域設(shè)計(jì)至少兩個(gè)顯示單元組100,至少兩個(gè)顯示單元組100對(duì)應(yīng)人眼上的至少兩個(gè)視點(diǎn),屬于每個(gè)視點(diǎn)的顯示單元組100分別產(chǎn)生對(duì)應(yīng)同一顯示場(chǎng)景的在每個(gè)視點(diǎn)所能觀看到的不同畫面,并且將這些畫面分別匯聚到對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)上。通過按照上述方式顯示這些畫面,使得人眼的晶狀體處在某一匯聚狀態(tài)時(shí)(該匯聚狀態(tài)恰好為人眼在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中觀察對(duì)應(yīng)于顯示場(chǎng)景的真實(shí)場(chǎng)景時(shí)所具有的匯聚狀態(tài)),這些畫面通過人眼光學(xué)系統(tǒng)成像后恰好在視網(wǎng)膜上形成一幅共同的像(該像恰好為人眼在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中觀察對(duì)應(yīng)于顯示場(chǎng)景的真實(shí)場(chǎng)景時(shí)所形成的視網(wǎng)膜上的像),即實(shí)現(xiàn)了單眼的聚焦3D顯示效果。人眼可以通過改變晶狀體的聚焦?fàn)顟B(tài)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示場(chǎng)景的選擇性聚焦,達(dá)到了可以選擇不同距離、不同方位、不同景深的選擇性觀看;其中選擇性聚焦可以是選擇聚焦兩幅畫面的不同位置進(jìn)行聚焦,也可以是選擇多幅畫面中的兩幅進(jìn)行聚焦。另外,此時(shí)單眼聚焦不再處在顯示屏幕上,而是聚焦在所顯示的3D場(chǎng)景上,當(dāng)該技術(shù)和現(xiàn)有的雙眼視差3D技術(shù)結(jié)合時(shí),就可以解決現(xiàn)有雙眼視差3D技術(shù)中單眼的聚焦距離和雙眼的匯聚距離不一致的問題,大大降低佩戴者出現(xiàn)眩暈等不適問題的可能。
其中,本實(shí)用新型實(shí)施例中的顯示單元101均為指向型顯示單元,指向型顯示單元是指顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生與顯示面板具有設(shè)定大小的夾角的光線。
其中,每個(gè)顯示單元組100中的顯示單元101均勻分布在第一顯示區(qū)域內(nèi),每個(gè)顯示單元組100對(duì)應(yīng)一個(gè)視點(diǎn)。其中,均勻分布是指將第一顯示區(qū)域內(nèi)分為多個(gè)子區(qū)域,一個(gè)顯示單元組100在各個(gè)子區(qū)域內(nèi)均布置有屬于該顯示單元組100的顯示單元101。在具體布置時(shí),相鄰的兩個(gè)顯示單元101可以分別屬于對(duì)應(yīng)不同視點(diǎn)的顯示單元組100,或者屬于對(duì)應(yīng)相同視點(diǎn)的顯示單元組100。通??梢圆捎媒惶媾帕械姆绞綄?duì)各個(gè)顯示單元組100的顯示單元101進(jìn)行排布。具體可以參照?qǐng)D2(以四視點(diǎn)情況為例),標(biāo)號(hào)1~4的顯示單元101分別屬于對(duì)應(yīng)四個(gè)不同視點(diǎn)的顯示單元組100。每個(gè)顯示單元組100中的顯示單元101均勻分布在第一顯示區(qū)域內(nèi),這樣每個(gè)顯示單元組都能夠形成相同大小的畫面。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)顯示面板上的各個(gè)顯示單元101進(jìn)行畫面顯示,使得各個(gè)顯示單元組100顯示同一顯示場(chǎng)景在對(duì)應(yīng)視點(diǎn)所能觀看到的畫面。
具體地,上述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)方式包括下述兩種:
第一種驅(qū)動(dòng)方式,驅(qū)動(dòng)電路用于:獲取驅(qū)動(dòng)信號(hào),驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括輸入至各個(gè)顯示單元組100中顯示單元101的驅(qū)動(dòng)信號(hào);根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)至少兩個(gè)顯示單元組100中的顯示單元101。其中,輸入至各個(gè)顯示單元101的驅(qū)動(dòng)信號(hào)具體為驅(qū)動(dòng)顯示單元101中各個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)電壓。
在這種驅(qū)動(dòng)方式中,既可以同時(shí)顯示畫面中不同顯示距離的像素點(diǎn),也可以采用分時(shí)方式每次顯示一種顯示距離的像素點(diǎn)。
第二種驅(qū)動(dòng)方式,驅(qū)動(dòng)電路用于:獲取畫面信息,畫面信息包括待顯示畫面上各個(gè)像素點(diǎn)的顏色和亮度的信息,以及描述各個(gè)像素點(diǎn)的顯示距離的信息;根據(jù)畫面信息生成驅(qū)動(dòng)信號(hào),采用驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)至少兩個(gè)顯示單元組100中的顯示單元101。
其中,顯示距離是指3D畫面中,人眼觀看到的點(diǎn)到人眼的距離。
具體地,驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)畫面信息將待顯示畫面按照顯示距離劃分為若干組像素點(diǎn);根據(jù)每組像素點(diǎn)的顯示距離,分別確定各組像素點(diǎn)在兩個(gè)或多個(gè)顯示單元組100中顯示時(shí),所采用的兩個(gè)或多個(gè)顯示單元101中任意兩個(gè)顯示單元101之間的距離(后文簡(jiǎn)稱對(duì)應(yīng)的顯示單元101的距離,每組像素點(diǎn)中所有像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的顯示單元101的距離相等);根據(jù)各組像素點(diǎn)顯示時(shí)所采用的任意兩個(gè)顯示單元101之間的距離,確定各個(gè)顯示單元組100的顯示單元101應(yīng)當(dāng)顯示的畫面;將應(yīng)當(dāng)顯示的畫面對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)寫入到各個(gè)顯示單元101中。
在這種實(shí)現(xiàn)方式中,驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)畫面信息中描述的像素點(diǎn)的顯示距離的信息,確定各個(gè)顯示單元組100的顯示單元101應(yīng)當(dāng)顯示的畫面。以兩個(gè)顯示單元組100顯示為例,根據(jù)待顯示畫面可以確定第一顯示單元組中各個(gè)顯示單元101應(yīng)當(dāng)顯示的畫面,然后根據(jù)顯示距離,確定第一顯示單元組中每個(gè)顯示單元101在第二顯示單元組中對(duì)應(yīng)的顯示單元101,第一顯示單元組中每個(gè)顯示單元101在第二顯示單元組中對(duì)應(yīng)的顯示單元101與第一顯示單元組中每個(gè)顯示單元101顯示相同畫面即可。
和第一種驅(qū)動(dòng)方式相同,第二種驅(qū)動(dòng)方式也包括兩種顯示模式:第一種模式是分時(shí)顯示模式,即不同時(shí)刻顯示具有不同顯示距離的像素點(diǎn),通過不同顯示距離的像素點(diǎn)疊加得到一定景深范圍內(nèi)的3D圖像;第二種模式是同時(shí)顯示模式,即在同一時(shí)刻顯示一定景深范圍內(nèi)的3D圖像。
由于第一種顯示模式下,同一時(shí)刻顯示面板只顯示相同顯示距離的像素點(diǎn),通過多次顯示可以將所有像素點(diǎn)均顯示出來,顯示分辨率較高,但響應(yīng)速度較慢;第二種顯示模式下,在同一時(shí)刻顯示面板顯示待顯示畫面的所有像素點(diǎn),因此響應(yīng)速度更快,但分辨率有所下降(可能需要舍棄部分像素點(diǎn)才能實(shí)現(xiàn))。
由于第一種顯示模式下,同一時(shí)刻顯示面板只顯示相同顯示距離的像素點(diǎn),所以在確定出對(duì)應(yīng)的顯示單元101的距離后,按照此距離以及需要顯示的像素點(diǎn)的位置分布,在顯示面板上確定出對(duì)應(yīng)的顯示單元;以兩個(gè)顯示單元組為例,如圖3所示,光線1、4為兩個(gè)對(duì)應(yīng)的顯示單元發(fā)出的光線(用于顯示待顯示畫面上的同一像素點(diǎn)),光線2、5為兩個(gè)對(duì)應(yīng)的顯示單元發(fā)出的光線,光線3、6為兩個(gè)對(duì)應(yīng)的顯示單元發(fā)出的光線,三組光線經(jīng)過人眼20后交匯在眼內(nèi)同一距離像面30上,人感覺到這些點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)也在同一物面40上,圖3中還示出了物方焦點(diǎn)M和像方焦點(diǎn)N,這里不做贅述。第二種顯示模式下,在同一時(shí)刻顯示面板顯示多種顯示距離的像素點(diǎn),因此需要將對(duì)應(yīng)的顯示單元101設(shè)置成幾種不同的距離,如圖4所示,光線1、6為兩個(gè)對(duì)應(yīng)的顯示單元發(fā)出的光線,光線2、5為兩個(gè)對(duì)應(yīng)的顯示單元發(fā)出的光線,光線3、4為兩個(gè)對(duì)應(yīng)的顯示單元發(fā)出的光線;圖4所示,僅為對(duì)顯示面板上一個(gè)位置顯示不同顯示距離的像素點(diǎn)進(jìn)行舉例,該顯示面板在各個(gè)位置均能顯示不同顯示距離的像素點(diǎn),從而得到完整畫面。
值得說明的是,當(dāng)固定顯示待顯示畫面中同一像素點(diǎn)的兩個(gè)顯示單元之間的間距時(shí),所顯示的虛擬物點(diǎn)距離人眼的遠(yuǎn)近也被固定(假定人眼晶狀體為理想透鏡,實(shí)際情況可依據(jù)人眼實(shí)際模型進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整;另外,不同方位上,因?qū)?yīng)同一物距上的不同虛擬物點(diǎn)的光線對(duì)人眼晶狀體張角的差異,因此為了優(yōu)化顯示效果,上述顯示單元之間的間距可以根據(jù)實(shí)際情況稍作調(diào)整),此時(shí)形成待顯示畫面中相同顯示距離處的像素點(diǎn)。在選取對(duì)應(yīng)的顯示單元101時(shí),對(duì)應(yīng)的顯示單元101發(fā)出的光線之間的夾角,一般小于1度。
由于待顯示畫面中像素點(diǎn)的顯示距離與對(duì)應(yīng)的顯示單元101的距離是對(duì)應(yīng)的,因此在本實(shí)用新型實(shí)施例中,對(duì)應(yīng)的顯示單元101的間距處于設(shè)定范圍內(nèi)。
進(jìn)一步地,設(shè)定范圍為0.1-2.5mm,即對(duì)應(yīng)的顯示單元101間距為0.1-2.5mm,通過在該間距內(nèi)選擇不同大小的數(shù)值,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示距離的調(diào)控。
對(duì)于具有多個(gè)顯示單元組100的顯示面板而言,這多個(gè)顯示單元組100既可以用于同時(shí)顯示待顯示畫面中同一顯示距離的像素點(diǎn),也可以用于分別在不同時(shí)刻顯示不同顯示距離的像素點(diǎn)。
進(jìn)一步地,當(dāng)顯示面板10包括多個(gè)顯示單元組100時(shí),多個(gè)顯示單元組100對(duì)應(yīng)的多個(gè)視點(diǎn)可以采用軸對(duì)稱分布方式、中心放射狀分布方式、螺旋狀放射分布方式等方式排布,從而使得用戶觀看時(shí)多個(gè)視點(diǎn)能夠處于人眼瞳孔中心的附近。其中,軸對(duì)稱分布方式可以是左右對(duì)稱或者上下對(duì)稱;中心放射狀分布方式是指多個(gè)視點(diǎn)分布在同心設(shè)置的多個(gè)圓形上,且每個(gè)圓形上均勻分布若干視點(diǎn);螺旋狀放射分布方式是指多個(gè)視點(diǎn)從內(nèi)向外按照螺旋狀排布。
其中,當(dāng)顯示面板10包括四個(gè)顯示單元組100時(shí),四個(gè)顯示單元組100對(duì)應(yīng)的四個(gè)視點(diǎn)中兩個(gè)視點(diǎn)的連線和另外兩個(gè)視點(diǎn)的連線垂直相交,且四個(gè)視點(diǎn)均勻分布在兩條連線的交點(diǎn)的周圍。四個(gè)顯示單元組100設(shè)計(jì)方便,也能夠滿足人眼觀看需求,且這樣設(shè)計(jì)四個(gè)顯示單元組100的視點(diǎn)分布,使得四個(gè)視點(diǎn)均勻分布在人眼瞳孔中心的附近,避免視點(diǎn)距離太密集造成的干擾。
本實(shí)用新型實(shí)施例中,由于一般照明狀態(tài)下,人眼瞳孔最大直徑約為2.5mm,因此,為保證同一時(shí)刻至少有兩個(gè)視點(diǎn)的畫面進(jìn)入瞳孔,任意相鄰的兩個(gè)視點(diǎn)間距需要小于2.5mm。
在設(shè)計(jì)各個(gè)顯示單元101的出光方向時(shí),可以依次進(jìn)行設(shè)計(jì),具體地:
以兩個(gè)視點(diǎn)的情況為例,參見圖1A,人眼瞳孔距離顯示面板的距離為d,該顯示面板將光線匯聚到瞳孔附近的兩個(gè)點(diǎn)A和B,A和B距離瞳孔中心的距離分別為SA和SB,顯示面板上兩個(gè)對(duì)應(yīng)的顯示單元發(fā)出的分別匯聚到視點(diǎn)A和B的光線分別為a和b,這兩個(gè)顯示單元與瞳孔-顯示面板垂線L的距離分別為ha和hb,此時(shí)這兩個(gè)顯示單元所發(fā)出的光線相對(duì)于瞳孔-顯示面板垂線L的傾角分別為arctan((ha-SA)/d)以及arctan((hb+SB)/d)。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中為了實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示面板中各個(gè)顯示單元的發(fā)出的光進(jìn)行控制,該顯示面板中包括出光控制層,出光控制層用于控制顯示面板上各個(gè)顯示單元100產(chǎn)生的光線的顏色和方向,使得各顯示單元100發(fā)出的光線中設(shè)定顏色部分以設(shè)定方向照射到人眼對(duì)應(yīng)視點(diǎn)上;或者控制顯示面板上各個(gè)顯示單元產(chǎn)生的光線的方向。其中,出光控制層可以為光柵結(jié)構(gòu)、光柵波導(dǎo)耦合結(jié)構(gòu)或微透鏡陣列。其中,光線的顏色的控制一般依賴于顯示面板的彩膜或發(fā)光單元,但在本實(shí)用新型實(shí)施例中也可以通過出光控制層來實(shí)現(xiàn)。
其中,顯示面板可以為液晶顯示面板,此時(shí)光柵結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在液晶顯示面板背光部分,用于控制顯示面板的各個(gè)顯示單元將設(shè)定顏色的光從設(shè)定位置上以設(shè)定方向射出;或者,控制顯示面板的各個(gè)顯示單元將光從設(shè)定位置上以設(shè)定方向射出。顯示面板10可以為液晶顯示面板或有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板,此時(shí)光柵結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在液晶顯示面板或有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板之上。為了減小顯示面板的厚度,在上述液晶顯示面板中,可以采用側(cè)入式背光源作為背光裝置。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,顯示單元101包括至少一個(gè)像素。顯示單元101可以包括多個(gè)像素,也可以包括較少的像素,當(dāng)顯示單元包括較少像素時(shí),通過設(shè)置較多的顯示單元組成一個(gè)顯示單元組,滿足顯示需要。
進(jìn)一步地,在顯示單元101包括兩個(gè)以上像素時(shí),兩個(gè)以上像素產(chǎn)生的光線的方向相同。
其中,各個(gè)像素均包括三個(gè)子像素,該顯示面板的中子像素排布方式可以包括:常規(guī)的條狀電極排布方式(每個(gè)像素中的三個(gè)子像素設(shè)置在同一行,每個(gè)子像素的形狀可以為長(zhǎng)條形,長(zhǎng)條形的長(zhǎng)度方向與行方向相同,或者與行方向垂直)、三角點(diǎn)陣排布方式(三個(gè)子像素設(shè)置在三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處)、BV3排布方式(三角點(diǎn)陣列排布方式的一種,調(diào)整子像素的形狀間距等,使得相鄰的相同顏色的子像素形成正三角形)等。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖,顯示面板10還包括第二顯示區(qū)域,第一顯示區(qū)域10A和第二顯示區(qū)域10B內(nèi)的顯示單元101產(chǎn)生的光線分別照射到用戶的兩只眼睛200(參見圖6的光路圖)中,第一顯示區(qū)域10A上的各顯示單元101與第二顯示區(qū)域10B上的各顯示單元101一一對(duì)應(yīng),且第一顯示區(qū)域10A與第二顯示區(qū)域10B分別顯示同一顯示場(chǎng)景的雙眼視差畫面(即同一顯示場(chǎng)景通過雙眼所能觀看到的不同的畫面)。通過顯示畫面的調(diào)整,可以使得單眼的聚焦位置和雙眼視線的匯聚位置重合,從而避免現(xiàn)有顯示中視差3D技術(shù)中由于單眼的聚焦位置和雙眼視線的匯聚位置差別較大造成用戶眩暈的問題。
由于人的雙眼處在不同的位置,觀看同一顯示場(chǎng)景時(shí),觀看的方位不同,因此通過雙眼所能觀看到的不同的畫面。而對(duì)于顯示面板而言,兩個(gè)顯示區(qū)域分別對(duì)應(yīng)顯示雙眼觀看到的畫面,兩個(gè)顯示區(qū)域顯示的畫面可以是通過對(duì)應(yīng)布置的相機(jī)拍攝得到的。
具體地,顯示面板包括兩個(gè)獨(dú)立的子顯示面板,第一顯示區(qū)域10A和第二顯示區(qū)域10B分別位于兩個(gè)獨(dú)立的子顯示面板上;或者,第一顯示區(qū)域10A和第二顯示區(qū)域10B為顯示面板上的兩個(gè)顯示區(qū)域。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示裝置,該顯示裝置包括上述任一種顯示面板。
該顯示裝置可以為虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭戴顯示器設(shè)備等任何具有近眼3D顯示功能的產(chǎn)品或部件。
由于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示裝置與上述任一種顯示面板具有相同的技術(shù)特征,所以也能解決同樣的技術(shù)問題,產(chǎn)生相同的技術(shù)效果。
本實(shí)用新型通過在第一顯示區(qū)域設(shè)計(jì)至少兩個(gè)顯示單元組,不同顯示單元組內(nèi)的所有顯示單元被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生匯聚到用戶的同一只眼睛上不同視點(diǎn)中的光線,驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)至少兩個(gè)顯示單元組中的顯示單元,使得顯示面板上的至少兩個(gè)顯示單元組顯示同一顯示場(chǎng)景在對(duì)應(yīng)視點(diǎn)所能觀看到的畫面;不同顯示單元組的圖像可以透過不同視點(diǎn)分別在人眼視網(wǎng)膜上成像,通過晶狀體將聚焦程度調(diào)節(jié)到合適程度,這些像可以形成一幅清晰的視網(wǎng)膜像,即實(shí)現(xiàn)了單眼聚焦3D顯示效果。此時(shí)單眼聚焦不再處在顯示屏幕上,而是聚焦在所顯示的3D場(chǎng)景上,和視差3D技術(shù)結(jié)合后,可以使得單眼的聚焦位置和雙眼視線的匯聚位置重合,這樣就避免了單眼的聚焦距離和雙眼的匯聚距離不一致的問題,解決了佩戴者出現(xiàn)眩暈等不適情況的問題。
以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。