CN106710497A - 显示系统及显示方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示系统及显示方法,该显示系统包括:显示器、测距传感器、控制单元以及光学可调节单元。显示器被配置为显示图像;测距传感器被配置为检测当前用户距显示屏幕的实际距离;控制单元与测距传感器通信连接,被配置为接收测距传感器检测的数据信号,并对数据信号进行判断及计算得到控制信号;光学可调节单元与控制单元通信连接,图像通过光学可调节单元形成的虚像位于显示屏幕所在位置或显示屏幕远离光学可调节单元的一侧。利用该显示系统可以自动调节当前用户看到的图像的虚像距当前用户的距离,使当前用户与虚像之间的视距满足合理视距的范围,从而达到保护视力的作用。
Description
技术领域
本发明至少一个实施例涉及一种显示系统及显示方法。
背景技术
随着显示设备的普及,人们生活中越来越多的场合需要显示器,包括电视、电脑、手机、平板等。人们一天中会花大量的时间来使用这些电子产品,因此容易对人们的视觉产生很大的影响,尤其是许多青少年,长时间使用电子产品,或长时间近距离观看电视和电脑会导致用眼过度,从而引发近视。因此,用于护眼的显示系统的研发有其深远的意义。
发明内容
本发明的至少一实施例提供一种显示系统及显示方法,利用该显示系统可以自动调节当前用户看到的图像的虚像距当前用户的距离,使人眼看到的虚像变近或者变远,从而使当前用户与虚像之间的视距满足合理视距的范围以达到保护视力的作用。
本发明的至少一实施例提供一种显示系统,该显示系统包括:显示器、测距传感器、控制单元以及光学可调节单元。显示器包括显示屏幕,被配置为显示图像;测距传感器被配置为检测当前用户距显示屏幕的实际距离;控制单元与测距传感器通信连接,被配置为接收测距传感器检测的数据信号,并对数据信号进行判断及计算得到控制信号;光学可调节单元与控制单元通信连接,设置在显示屏幕用于显示的一侧,图像通过光学可调节单元形成的虚像位于显示屏幕所在位置或显示屏幕远离光学可调节单元的一侧,其中,光学可调节单元被配置为根据控制信号来调节虚像与当前用户之间的距离。
本发明的至少一实施例提供一种显示方法,该显示方法包括:通过显示器的显示屏幕显示图像;检测当前用户距显示屏幕的实际距离;图像通过设置在显示屏幕用于显示一侧的光学可调节单元,形成位于显示屏幕所在位置或显示屏幕远离光学可调节单元的一侧的虚像,以调节虚像与当前用户之间的距离。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1a为本发明一实施例提供的显示系统示意图;
图1b为本发明一实施例提供的光学可调节单元对显示屏幕上的图像实现画面再呈现的示意图;
图2a为本发明一实施例提供的光学可调节单元中的光学元件的平面示意图;
图2b为图2a中沿AB方向的截面示意图;
图3a-3c为本发明一实施例提供的一个微透镜组的工作原理示意图;
图4为本发明一实施例提供的显示方法的步骤示意图。
附图标记:100-显示器;110-显示屏幕;111-虚像;120-测距传感器;121-数据信号;130-当前用户;140-控制单元;141-控制信号;150-光学可调节单元;151-警示灯;152-微透镜组;1521-第一凸透镜;1522-凹透镜;1523-第二凸透镜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
在研究中,本申请人注意到一般防近视的显示装置在感应到用户距离显示屏幕过近时通过警报提醒、显示屏幕变暗或者显示屏幕无图案等方式强制用户与显示屏幕保持一定距离,这种方式可能会导致用户体验效果不佳。
本发明的实施例提供一种显示系统及显示方法,该显示系统包括:显示器、测距传感器、控制单元以及光学可调节单元。显示器包括显示屏幕,被配置为显示图像;测距传感器被配置为检测当前用户距显示屏幕的实际距离;控制单元与测距传感器通信连接,被配置为接收测距传感器检测的数据信号,并对数据信号进行判断及计算得到控制信号;光学可调节单元与控制单元通信连接,设置在显示屏幕用于显示的一侧,图像通过光学可调节单元形成的虚像位于显示屏幕所在位置或显示屏幕远离光学可调节单元的一侧,其中,光学可调节单元被配置为根据控制信号来调节虚像与当前用户之间的距离。利用该显示系统可以自动调节当前用户看到的图像的虚像距当前用户的距离,使人眼看到的虚像变近或者变远,从而使当前用户与虚像之间的视距满足合理视距的范围,因此既能达到保护视力的作用,又可以使用户具有较佳的体验效果。
下面结合附图对本发明实施例提供的显示系统及显示方法进行说明。
实施例一
本实施例提供一种显示系统,如图1a所示,显示系统包括:显示器100、测距传感器120、控制单元140以及光学可调节单元150。显示器100包括显示屏幕,被配置为显示图像;测距传感器120,被配置为检测当前用户距显示屏幕的实际距离;控制单元140,与测距传感器120通信连接,被配置为接收测距传感器120检测的数据信号121,并对数据信号121进行判断及计算得到控制信号141。光学可调节单元150,与控制单元140通信连接,且设置在显示屏幕用于显示的一侧,图像通过光学可调节单元150形成的虚像位于显示屏幕所在位置或显示屏幕远离光学可调节单元150的一侧。利用该显示系统可以自动调节当前用户看到的图像的虚像距当前用户的距离,即利用该显示系统可以实现图像画面的再呈现,通过将虚像到人眼的距离调节为满足合理视距的范围,进而达到保护视力的作用。
需要说明的是,上述的“通信连接”在图1a中以无箭头的连接直线表示,是指可相互传输或接收数据信息,即控制单元140接收测距传感器120的数据信号121、控制单元140向光学可调节单元150传输控制信号141,包括有线的方式(例如通过电缆或光纤相连)和无线的方式(例如通过wifi等无线网络相连)。图1a中带箭头的直线表示显示器100发出的图像光入射到光学可调节单元150中;另外,当前用户是指正在使用该显示系统的人。
例如,本实施例中的显示器可以为电视机、手机、平板电脑、笔记本电脑等任何显示装置的显示器。
例如,控制单元可以用软件实现,以便由各种类型的处理器执行。例如,在控制单元可以利用软件实现时,考虑到现有硬件工艺的水平,可以以软件实现的模块,在不考虑成本的情况下,本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能,该硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。例如,控制单元还可以用可编程硬件设备,诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现,本实施例对此不作限制。
例如,测距传感器可以为光学类测距传感器,本实施例以红外测距传感器为例,利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理,对当前用户距离传感器的远近进行测试。红外测距传感器具有红外信号发射器与接收器两部分,在发射器与接收器之间有一定的有限视场,传感器可以检测到位于发射视场和接收视场的交叉区域的当前用户距离红外测距传感器的距离。本实施例不限于此,例如,测距传感器还可以为超声波测距传感器,利用超声波探头向当前用户所在方向发出超声波,发射时刻起开始计时直至超声波遇到当前用户并返回到超声波测距传感器的接收器时停止计时。根据计时器记录的时间以及超声波在空气中的传播速度计算得到显示屏幕距当前用户的距离。
需要说明的是,测距传感器设置在显示屏幕所在平面内,且发射的红外光线或超声波等不经过光学可调节单元,以检测当前用户距显示屏幕的实际距离。例如,测距传感器可以设置在显示器外壳上,本实施例对此不作限制。
图1b为光学可调节单元对显示屏幕上的图像实现画面再呈现的示意图,如图1b所示,光学可调节单元150设置在显示屏幕110的前侧,即显示屏幕110用于显示的一侧。显示屏幕110发出的图像光入射到光学可调节单元150,当前用户130通过光学可调节单元150观察到在显示屏幕110所在位置或显示屏幕110远离光学可调节单元150的一侧呈现的图像的虚像111。图中的虚像111以填充图案的虚线框表示。需要说明的是,在初始状态时,当前用户观察到的虚像位于显示屏幕所在位置。
例如,当前用户130与虚像111之间的距离为视距De,虚像111与显示屏幕110之间的距离为光学可调节单元150的矫正距离,视距De为实际距离Da与矫正距离之和。需要说明的是,测距传感器120检测当前用户130距显示屏幕110的实际距离Da为当前用户130距显示屏幕110的如图1b所示的垂直距离。例如,光学可调节单元150的矫正距离为零,即虚像111位于显示屏幕110所在位置。例如,光学可调节单元150的矫正距离大于零,即虚像111位于显示屏幕110远离光学可调节单元150的一侧。
如图1b所示,光学可调节单元150的最大矫正距离为Dc,最大矫正距离Dc为使虚像111处于距显示屏幕110最远的位置时的矫正距离,也是使虚像111处于距当前用户130最远的位置时的矫正距离,可以使当前用户具有最大的视距De。光学可调节单元150的矫正距离在0-Dc之间可调节,因此视距De在Da到(Da+Dc)之间可调节,具有一定的调节范围。需要说明的是,本实施例中将虚像位于显示屏幕所在位置设定为虚像距当前用户最近的位置。
例如,显示屏幕110对角线尺寸的2倍为Ds,为使人眼不容易产生近视的合理视距。本实施例中的合理视距范围指当前用户的视距De不小于合理视距Ds。需要说明的是,本实施例以显示系统处于初始状态时,虚像111位于显示屏幕110所在位置为例进行描述,因此控制单元140以实际距离Da为参考值来判断视距De是否满足合理视距范围。
例如,在显示系统工作前,对控制单元140输入并保存最大矫正距离Dc以及合理视距Ds的数值,然后将实际距离Da与Ds或Ds-Dc进行数值大小的对比,以判断视距De是否满足合理视距范围。
例如,当前用户130位于显示系统前一定时间,例如T分钟后,测距传感器120对当前用户130距显示屏幕110的距离进行检测,例如,T分钟为5-10分钟,本实施例对此不作限制。
例如,测距传感器120(图1b未示出)对当前用户130距显示屏幕110的距离进行检测,将得到的实际距离Da,即数据信号121传输给控制单元140(图1b中未示出),控制单元140判断Da>Ds时,即当前用户130距显示屏幕110的实际距离大于合理视距时,当前用户130距虚像111的距离满足合理视距范围,控制单元140不需要对数据信号121进行计算,图像的虚像111仍位于显示屏幕110所在位置,即控制单元140不需要控制光学可调节单元150来调节视距De以节省电量。
例如,当前用户130向显示系统靠近,测距传感器120检测当前用户130距显示屏幕110的实际距离Da并输入到控制单元140中,控制单元140判断实际距离Da为小于Ds且大于Ds-Dc时,计算确保至少满足合理视距Ds的情况下所需的矫正距离,并将满足该矫正距离的控制信号141导入光学可调节单元150,并控制光学可调节单元150以使视距De等于合理视距Ds。
需要说明的是,本发明实施例包括但不限于上述的具体实施方式。例如,控制单元还可以计算大于合理视距Ds的情况下所需的矫正距离,并控制光学可调节单元以使视距De大于合理视距Ds。本实施例中通过光学可调节单元的调节,使当前用户的视距增大以达到满足合理视距范围的目的,既可以实现保护视力的作用,又可以使当前用户无需自行移动调节视距,达到较佳的体验效果。
图1b示出了当前用户130距显示屏幕110的实际距离Da=Ds-Dc的情况,即视距De为合理视距Ds时的显示状态。控制单元140在接收到测距传感器120检测的实际距离Da的数据信号121后,计算所需矫正距离应为最大矫正距离Dc,并控制光学可调节单元150调节视距De以满足合理视距范围。图中入射到人眼的光线由实线光线表示,虚线表示光线被改变前的传播路径。
例如,当前用户130距显示屏幕110的距离过近时,即测距传感器120检测当前用户130距显示屏幕110的实际距离Da并输入到控制单元140中,控制单元140判断实际距离Da为小于Ds-Dc时,由于光学可调节单元150的矫正距离已经达到最大矫正距离Dc,而视距De仍无法满足合理视距Ds,因此,控制单元140控制设置在光学可调节单元150中的警示灯151亮灯以提醒当前用户130的视距过近,需要当前用户130主动增加视距De。需要说明的是,本实施例中的最大矫正距离Dc小于合理视距Ds,因此在当前用户距显示屏幕的距离过近时,会导致所需矫正距离超出最大矫正距离Dc的数值范围,警示灯亮提示当前用户主动增加视距。
图2a为光学可调节单元中的光学元件的平面示意图,图2b为图2a中沿AB方向的截面示意图。如图2a所示,光学可调节单元150包括阵列排布的多个微透镜组152,微透镜组152被配置为根据数据信号141调节焦距f以调节当前用户130与虚像111之间的距离,且显示屏幕110与微透镜组152之间的距离小于微透镜组的焦距f,以使得图像经过微透镜组152后可以成正立的虚像。需要说明的是,微透镜组152的焦距f为微透镜组152中的多个微透镜的等效焦距;另外,图2a为微透镜组的示例性示图,光学可调节单元中的微透镜组的尺寸、形状及数量可根据实际需要而定,本实施例对此不作限定。
如图2a所示,多个微透镜组152构成微透镜阵列,每个微透镜组152可以包括至少一个凹透镜以及至少一个凸透镜,本实施例对此不作限制。例如,如图2b所示,每个微透镜组152包括固定不动的第一凸透镜1521和第二凸透镜1523,以及位于两个凸透镜之间的可移动的凹透镜1522,凹透镜1522被控制为沿靠近或远离第一凸透镜1521的方向运动。本实施例包括但不限于此,例如,还可以为凹透镜1522固定不动,第一凸透镜1521或第二凸透镜1523沿靠近或远离凹透镜1522的方向运动。
例如,将透镜微小化集成在玻璃上,如图2b所示,多个第一凸透镜1521、多个凹透镜1522以及多个第二凸透镜1523分别集成在三块玻璃上以形成三层微小透镜阵列,而每个微透镜组152包括一个第一凸透镜1521和一个第二凸透镜1523,以及位于两个凸透镜之间的一个凹透镜1522,本实施例不限于此,例如,还可以是每个微透镜组包括一个凸透镜和一个凹透镜,或者每个微透镜组包括一个凸透镜和两个凹透镜等多种组合以实现图像通过微透镜组成正立的虚像。
图3a-3c为本实施例提供的一个微透镜组的工作原理示意图,如图3a所示,光线从第一凸透镜1521入射,经凹透镜1522以及第二凸透镜1523出射。例如,第一凸透镜1521距第二凸透镜1523的距离为d,凹透镜1522距第一凸透镜1521的距离为d1,凹透镜1522距第二凸透镜1523的距离为d2,且d=d1+d2。例如,第一凸透镜1521和第二凸透镜1523固定不动,即d保持不变,凹透镜1522被控制为沿靠近或远离第一凸透镜1521的方向运动,即通过减小或增大d1以实现对微透镜组152的焦距的改变。
如图3a所示,凹透镜1522位于距离第一凸透镜1521的最远位置处,即凹透镜1522位于使d1最大的极限位置,此时显示屏幕的图像通过微透镜组所成的虚像距离当前用户最近,即当前用户的视距最小。例如,微透镜组152的初始状态设置为如图3a所示状态,对第一凸透镜1521、凹透镜1522以及第二凸透镜1523的焦距进行设计以使得图像通过微透镜组152所成的虚像位于显示屏幕所在位置。需要说明的是,采用本实施例提供的微透镜组实现对视距的调节之前需要对该微透镜组进行光学像差校正以满足整体光学设计的要求。
本实施例将距离当前用户最近的虚像设置在显示屏幕所在位置,可以使后续微透镜组152中的凹透镜1522向靠近第一凸透镜1521的方向运动至距第一凸透镜1521的最近位置处时,得到变化范围最大的矫正距离。当凹透镜1522位于使d1最小的极限位置时,可以调节虚像至距显示屏幕最远的位置以得到最大的最大矫正距离Dc。本实施例不限于此,还可以设计各微透镜的焦距使得凹透镜位于其他位置时,图像通过微透镜组所成的虚像位于显示屏幕上。
如图3b所示,凹透镜1522从远离第一凸透镜1521的位置向靠近第一凸透镜1521的位置运动并达到靠近第一凸透镜1521的极限位置,在凹透镜1522运动过程中,图像的虚像从靠近显示屏幕的位置向远离显示屏幕的方向运动直至运动到最大矫正距离Dc的位置,即矫正距离逐渐增大至最大矫正距离Dc使得当前用户的视距De在逐渐增大至极限值。
如图3c所示,第一凸透镜1521的焦距为f1',凹透镜1522的焦距为f2',第二凸透镜1523的焦距为f3',入射光线在第一凸透镜1521上的投射高度为h1,经过第一凸透镜1521的光线在凹透镜1522上的投射高度为h2,经过凹透镜1522的光线在第二凸透镜1523上的投射高度为h3,微透镜组152的等效焦距f的计算公式为:
上述公式中的f1'、f2'以及f3'在微透镜组152形成后即为定值,d为定值,d1和d2为可变参数,通过调节d1(d2)可实现对f的调节。例如,当凹透镜1522向靠近第一凸透镜1521运动时,即当d1减小时,微透镜组152的焦距f变小。又因为显示屏幕距微透镜组152的距离小于微透镜组152的等效焦距f,因此,焦距f变小时,图像的虚像距显示屏幕的距离增大,即显示屏幕距离虚像的矫正距离增大,因而可以增大当前用户的视距De。
本实施例提供的光学可调节单元可以通过调节微透镜组中各透镜之间的距离以调节微透镜组的焦距,从而调节矫正距离并使当前用户的视距满足合理视距范围。
实施例二
本实施例提供一种显示方法。图4为一种显示方法的步骤示意图,如图4所示,该显示方法包括步骤S201-S203。
S201:通过显示器的显示屏幕显示图像。
例如,显示器可以为电视机、手机、平板电脑、笔记本电脑等任何显示装置的显示器。
S202:检测当前用户距显示屏幕的实际距离。
例如,可以通过测距传感器检测当前用户距显示屏幕的实际距离,即检测当前用户距图像的实际距离。例如,测距传感器可以为红外测距传感器、超声波测距传感器等,本实施例对此不作限制。需要说明的是,当前用户距显示屏幕的实际距离为当前用户距显示屏幕的如图1b所示的垂直距离。
S203:图像通过设置在显示屏幕用于显示一侧的光学可调节单元,形成位于显示屏幕所在位置或显示屏幕远离光学可调节单元的一侧的虚像,以调节虚像与当前用户之间的距离。
例如,可以通过控制单元接收检测到的当前用户距显示屏幕的实际距离的数据信号,并进行判断及计算得到控制信号,将控制信号传输给光学可调节单元以调节虚像与当前用户之间的距离。例如,控制单元可以用软件实现,以便由各种类型的处理器执行,本实施例对此不作限制。
例如,显示屏幕发出的图像光入射到光学可调节单元,当前用户通过光学可调节单元观察到在显示屏幕所在位置或显示屏幕远离光学可调节单元的一侧呈现的图像的虚像。需要说明的是,在初始状态时,当前用户观察到的虚像位于显示屏幕所在位置。
例如,当前用户与虚像之间的距离为视距,虚像与显示屏幕之间的距离为光学可调节单元的矫正距离,视距为实际距离与矫正距离之和,例如,光学可调节单元的矫正距离为零,即虚像位于显示屏幕所在位置。例如,光学可调节单元的矫正距离大于零,即虚像位于显示屏幕远离光学可调节单元的一侧。
例如,光学可调节单元的最大矫正距离为Dc,最大矫正距离Dc为使虚像处于距显示屏幕最远的位置时的矫正距离,也是使虚像处于距当前用户最远的位置时的矫正距离,可以使当前用户具有最大的视距De。光学可调节单元的矫正距离在0-Dc之间可调节,因此视距De在Da到(Da+Dc)之间可调节,具有一定的调节范围。需要说明的是,本实施例中将虚像位于显示屏幕所在位置设定为虚像距当前用户最近的位置。
例如,显示屏幕对角线尺寸的2倍为Ds,为使人眼不容易产生近视的合理视距,且最大矫正距离Dc小于合理视距Ds。本实施例中的合理视距范围指当前用户的视距不小于合理视距Ds。需要说明的是,本实施例以显示系统处于初始状态时,虚像位于显示屏幕所在位置为例进行描述,因此光学可调节单元以实际距离为参考值来判断视距是否满足合理视距范围。
例如,当前用户位于显示屏幕前一定时间,例如T分钟后,开始对当前用户距显示屏幕的距离进行检测,例如,T分钟为5-10分钟,本实施例对此不作限制。
例如,实际距离大于合理视距Ds时,即当前用户距虚像的视距大于合理视距时,当前用户距虚像的视距满足合理视距范围,图像的虚像仍位于显示屏幕所在位置,即不需要光学可调节单元调节视距以节省电量。
例如,当前用户向显示屏幕靠近,实际距离减小为小于合理视距Ds且大于Ds-Dc时,光学可调节单元根据实际距离与合理视距Ds的差值调节矫正距离,即调节矫正距离不小于合理视距Ds与实际距离的差值以使调节后的视距不小于合理视距。本实施例中通过光学可调节单元的调节,使当前用户的视距增大以满足合理视距范围,既可以实现保护视力的作用,又可以使当前用户无需自行移动调节视距,达到较佳的体验效果。
例如,当前用户距显示屏幕的距离过近时,即实际距离减小为小于Ds-Dc时,光学可调节单元的矫正距离已达到最大矫正距离Dc,而视距仍无法满足合理视距Ds,因此,设置在光学可调节单元中的警示灯亮灯以提醒当前用户的视距过近,需要当前用户主动增加视距。
例如,光学可调节单元包括阵列排布的多个微透镜组,微透镜组通过调节焦距以调节当前用户与虚像之间的距离,且显示屏幕与微透镜组之间的距离小于微透镜组的焦距以使得图像经过微透镜组后可以成正立的虚像。需要说明的是,微透镜组的焦距为微透镜组中的多个微透镜的等效焦距。
例如,多个微透镜组构成微透镜阵列,每个微透镜组可以包括至少一个凹透镜以及至少一个凸透镜,本实施例对此不作限制。例如,每个微透镜组包括固定不动的第一凸透镜和第二凸透镜,以及位于两个凸透镜之间的可移动的凹透镜,凹透镜被控制为沿靠近或远离第一凸透镜的方向运动。本实施例包括但不限于此,例如,还可以为凹透镜固定不动,第一凸透镜或第二凸透镜沿靠近或远离凹透镜的方向运动。本实施例提供的光学可调节单元可以通过调节微透镜组中各透镜之间的距离以调节微透镜组的焦距,从而调节矫正距离并达到保证合理视距的目的。
例如,将透镜微小化集成在玻璃上,多个第一凸透镜、多个凹透镜以及多个第二凸透镜分别集成在三块玻璃上以形成三层微小透镜阵列,而每个微透镜组包括一个第一凸透镜和第二凸透镜,以及位于两个凸透镜之间的一个凹透镜,本实施例不限于此,例如,还可以是每个微透镜组包括一个凸透镜和一个凹透镜,或者每个微透镜组包括一个凸透镜和两个凹透镜等多种组合以实现图像通过微透镜组成正立的虚像。
本实施例提供的显示方法通过调节光学可调节单元,使当前用户的视距增大以达到满足合理视距范围的目的,既可以实现保护视力的作用,又可以使当前用户无需自行移动调节视距,达到较佳的体验效果。
有以下几点需要说明:
(1)除非另作定义,本发明实施例以及附图中,同一标号代表同一含义。
(2)本发明实施例附图中,只涉及到与本发明实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
(3)为了清晰起见,在用于描述本发明的实施例的附图中,层或区域被放大。可以理解,当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时,该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”,或者可以存在中间元件。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种显示系统,包括:
显示器,包括显示屏幕,被配置为显示图像;
测距传感器,被配置为检测当前用户距所述显示屏幕的实际距离;
控制单元,与所述测距传感器通信连接,被配置为接收所述测距传感器检测的数据信号,并对所述数据信号进行判断及计算得到控制信号;
光学可调节单元,与所述控制单元通信连接,设置在所述显示屏幕用于显示的一侧,所述图像通过所述光学可调节单元形成的虚像位于所述显示屏幕所在位置或所述显示屏幕远离所述光学可调节单元的一侧,
其中,所述光学可调节单元被配置为根据所述控制信号来调节所述虚像与所述当前用户之间的距离。
2.根据权利要求1所述的显示系统,其中,所述当前用户与所述虚像之间的距离为视距,所述虚像与所述显示屏幕之间的距离为所述光学可调节单元的矫正距离,所述视距为所述实际距离与所述矫正距离之和,所述光学可调节单元的最大矫正距离为Dc,所述显示屏幕对角线尺寸的2倍为Ds,Dc小于Ds。
3.根据权利要求2所述的显示系统,其中,所述控制单元被配置为判断所述实际距离为小于所述Ds且大于Ds-Dc时,控制所述光学可调节单元以使所述视距不小于所述Ds。
4.根据权利要求2所述的显示系统,其中,所述光学可调节单元包括警示灯,所述控制单元被配置为判断所述实际距离为小于Ds-Dc时,控制所述警示灯亮灯警示。
5.根据权利要求1-4任一项所述的显示系统,其中,所述光学可调节单元包括阵列排布的多个微透镜组,所述微透镜组被配置为根据所述数据信号调节焦距以调节所述当前用户与所述虚像之间的距离,且所述显示屏幕与所述微透镜组之间的距离小于所述微透镜组的所述焦距。
6.根据权利要求5所述的显示系统,其中,每个所述微透镜组包括固定不动的第一凸透镜和第二凸透镜,以及位于两个所述凸透镜之间的可移动的凹透镜,所述凹透镜被控制为沿靠近或远离所述第一凸透镜的方向运动。
7.一种显示方法,包括:
通过显示器的显示屏幕显示图像;
检测当前用户距所述显示屏幕的实际距离;
所述图像通过设置在所述显示屏幕用于显示一侧的光学可调节单元,形成位于所述显示屏幕所在位置或所述显示屏幕远离所述光学可调节单元的一侧的虚像,以调节所述虚像与所述当前用户之间的距离。
8.根据权利要求7所述的显示方法,其中,所述当前用户与所述虚像之间的距离为视距,所述虚像与所述显示屏幕之间的距离为所述光学可调节单元的矫正距离,所述视距为所述实际距离与所述矫正距离之和,所述光学可调节单元的最大矫正距离为Dc,所述显示屏幕对角线尺寸的2倍为Ds,Dc小于Ds。
9.根据权利要求8所述的显示方法,其中,所述实际距离大于所述Ds时,所述虚像位于所述显示屏幕所在位置。
10.根据权利要求8所述的显示方法,其中,所述实际距离小于所述Ds且大于Ds-Dc时,所述光学可调节单元调节所述视距以使所述视距不小于所述Ds。
11.根据权利要求8所述的显示方法,其中,所述光学可调节单元包括警示灯,当所述实际距离小于Ds-Dc时,所述警示灯亮灯警示。
12.根据权利要求7-11任一项所述的显示方法,其中,所述光学可调节单元包括阵列排布的多个微透镜组,所述微透镜组通过调节焦距以调节所述当前用户与所述虚像之间的距离,且所述显示屏幕与所述微透镜组之间的距离小于所述微透镜组的所述焦距。
13.根据权利要求12所述的显示方法,其中,每个所述微透镜组包括固定不动的第一凸透镜和第二凸透镜,以及位于两个所述凸透镜之间的可移动的凹透镜,所述凹透镜被控制沿靠近或远离所述第一凸透镜的方向运动。
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