CN110192142B - 显示装置及其显示方法、显示系统 - Google Patents

Abstract

一种显示装置及其显示方法，以及显示系统。显示装置包括：至少两个显示屏；光线传输部，被配置为将至少两个显示屏发射的图像光传输到预定区域。至少两个显示屏或光线传输部被配置为可活动，以使得至少两个显示屏通过光线传输部成像的像面与预定区域之间的距离可被独立地调整。本公开实施例通过将至少两个像面成在不同位置以实现图像的不同深度显示，既实现了图像的立体显示效果，又使用户具有较佳的体验效果，减轻观看时的眩晕感。

Description

显示装置及其显示方法、显示系统

技术领域

本公开至少一个实施例涉及一种显示装置及其显示方法、显示系统。

背景技术

人眼在观察物体时，瞳孔与晶状体将物体成像于视网膜，物体的像经由视网膜分辨后将信息传入大脑。而视网膜的分辨率也有不同分区，中心凹区域的分辨率最高，中心凹区域周围的区域的分辨率依次下降。当眼球转动时，想要看清的物体将成像在视网膜的中心凹区域，而周围的物体成像在视网膜的中心凹区域周围，导致人眼只能看清注视点区域内的物体，而不能够看清注视点周围的物体。

发明内容

本公开的至少一实施例提供一种显示装置及其显示方法、显示系统。显示装置包括：至少两个显示屏；光线传输部，被配置为将所述至少两个显示屏发射的图像光传输到预定区域。所述至少两个显示屏或所述光线传输部被配置为可活动，以使得所述至少两个显示屏通过所述光线传输部成像的像面与所述预定区域之间的距离可被独立地调整。

例如，显示装置还包括：眼球追踪器，被配置为通过追踪眼球的位置以确定所述眼球的注视点的深度信息，所述深度信息是在所述眼球的观看方向上所述注视点与所述眼球的距离信息，其中，所述眼球位于所述预定区域；控制器，与所述至少两个显示屏或所述光线传输部以及所述眼球追踪器连接，且被配置为接收所述注视点的深度信息以调整所述至少两个显示屏与所述光线传输部的距离，从而使所述注视点位于所述至少两个显示屏的所述像面之一上。

例如，所述控制器还被配置为控制所述至少两个显示屏进行显示，以使得所述注视点所在的像面的显示分辨率大于其他像面的显示分辨率。

例如，所述眼球追踪器还被配置为确定所述眼球的注视点的平面信息，所述平面信息是所述注视点在其所在的像面内的位置信息，所述控制器还被配置为根据所述平面信息，调整所述像面内在所述注视点位置处的显示分辨率大于所述像面内在所述注视点之外的区域的显示分辨率。

例如，所述光线传输部包括至少两个第一凸透镜以及至少一个半透半反镜，每个所述第一凸透镜位于一个所述显示屏与所述半透半反镜之间。

例如，所述控制器调整所述至少两个显示屏的位置包括：所述控制器控制所述显示屏相对于与其对应的所述第一凸透镜沿所述第一凸透镜的光轴方向运动；或者，控制所述第一凸透镜相对于与其对应的所述显示屏沿所述第一凸透镜的光轴方向运动。

例如，每个所述显示屏位于与其对应的所述第一凸透镜的焦点处或一倍焦距以内。

例如，所述半透半反镜主平面与所述显示屏主平面之间的角度为45度。

例如，所述光线传输部还包括：光束调整器，位于所述半透半反镜远离所述第一凸透镜的一侧，且被配置为调整从所述半透半反镜射向所述眼球的光束的直径以使其适应所述眼球的瞳孔大小。

例如，所述光束调整器包括第二凸透镜和第三凸透镜，且所述第二凸透镜的光轴与所述第三凸透镜的光轴位于同一直线上；所述第二凸透镜的光轴与所述至少两个第一凸透镜之一的光轴位于同一直线上，且所述半透半反镜的中心在该直线上。

例如，显示装置还包括：光阑，位于所述显示屏和与其对应的所述第一凸透镜之间，且所述显示屏发出的全部图像光经过所述光阑后入射到所述第一凸透镜。

本公开另一实施例提供一种显示系统，包括两个上述所述的显示装置，其中，两个所述显示装置之一包括的显示屏与两个所述显示装置中另一个包括的显示屏一一对应，且分别位于两个所述显示装置中相对应的两个所述显示屏的像面位于同一景深内，两个所述显示装置被配置为分别对应双眼以实现双眼立体显示。

本公开另一实施例提供一显示装置的显示方法包括：调整所述至少两个显示屏通过所述光线传输部成像的像面与所述预定区域之间的距离，以使位于所述预定区域的眼球感知到不同深度图像形成的立体图像。

例如，显示方法还包括：追踪所述眼球的位置以确定所述眼球的注视点的深度信息；根据所述深度信息调整所述显示屏与所述光线传输部的距离，从而使所述注视点位于所述至少两个显示屏的所述像面之一上。

例如，显示方法还包括：根据所述深度信息，调节所述注视点所在像面的显示分辨率大于其他像面的显示分辨率。

例如，显示方法还包括：追踪所述眼球的位置以确定所述眼球的注视点的平面信息；根据所述平面信息调整所述像面内在所述注视点位置处的显示分辨率大于所述像面内在所述注视点之外的区域的显示分辨率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，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公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1A为本公开一实施例的一示例提供的显示装置的局部结构示意图；

图1B为人眼观看不同深度图像时的效果示意图；

图1C为调节图1A中的显示屏与第一凸透镜之间的距离以调节显示屏的像面与眼球之间的距离的原理示意图；

图2A和图2B为本公开一实施例的另一示例提供的显示装置的局部结构示意图；

图2C为本公开一实施例的另一示例提供的显示装置的局部结构示意图；

图3为本公开一实施例的另一示例提供的显示装置的局部结构示意图；

图4A为本公开另一实施例的一示例提供的显示系统的局部结构示意图；

图4B为图4A所示的显示系统显示的双眼显示图像示意图；以及

图4C为本公开一实施例的另一示例提供的显示系统的局部结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，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它实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“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。

本公开的实施例提供一种显示装置及其显示方法，以及显示系统。显示装置包括至少两个显示屏和光线传输部。至少两个显示屏所成像的像面与同一眼球的距离均不同。光线传输部被配置为将至少两个显示屏发射的图像光传输到预定区域。至少两个显示屏或光线传输部被配置为可活动，以使得至少两个显示屏通过光线传输部成像的像面与预定区域之间的距离可被独立地调整。本公开实施例通过将至少两个像面成在不同位置以实现图像的不同深度显示，既实现了图像的立体显示效果，又使用户具有较佳的体验效果，减轻观看时的眩晕感。

下面结合附图对本公开实施例提供的显示装置及其显示方法、显示系统进行描述。

本公开一实施例提供一种显示装置，图1A为本实施例的一示例提供的显示装置的局部结构示意图。如图1A所示，该显示装置包括至少两个显示屏100和光线传输部120。本示例以至少两个显示屏100包括第一显示屏101和第二显示屏102这两个显示屏为例。第一显示屏101和第二显示屏102所成像的像面与预定区域110之间的距离均不同，即，第一显示屏101和第二显示屏102距预定区域110的光程不同，从而使得两个显示屏100显示的图像的像面与预定区域110之间的距离不同。该显示装置包括的光线传输部120位于至少两个显示屏100与预定区域110之间，且被配置为调整至少两个显示屏100所成像的像面与预定区域110的距离以使位于预定区域110的眼球感知到不同深度图像形成的立体图像。也就是说，光学传输部120可以将至少两个显示屏100的图像光传输到预定区域110(例如，观看者的眼球所在区域)，光学传输部120对两个显示屏100进行成像，以形成各自的像面。至少两个显示屏和光线传输部可以通过相对活动(显示屏或光线传输部活动)，以使在不同的显示屏的像面距预定区域不同时，在预定区域能够被眼球感测到不同深度的图像，形成立体图像。本公开实施例中，可以通过光线传输部调节至少两个显示屏显示的图像的像面与眼球的距离均不同，以实现图像的不同深度显示。并且，显示屏通过对不同深度显示图像的虚化和清晰度的调节，可以使眼球感知到清晰的立体图像。

例如，图1B为人眼观看不同深度图像时的效果示意图。如图1B所示，图像10、图像20和图像30与人眼距离不同，图像10距离人眼最近，图像30与人眼相距最远。根据人眼的特性，当用户在观看图像20时，图像20将在人眼的中心凹区域成像，而图像10与图像30由于没有在人眼的中心凹区域成像，处于虚化的状态。因此，可以根据人眼的注视点所在位置，将呈现在注视点所在位置的图像高清化显示，其余深度的图像虚化显示，从而营造立体显示图像的立体感。

当本示例中的眼球要观看的是第一显示屏101所成像的像面时，该像面将在人眼的中心凹区域成像，而第二显示屏102所成像的像面不会在人眼的中心凹区域成像，通过将第一显示屏101显示清晰度调高，而第二显示屏102的显示清晰度调低，可以提升图像立体效果的真实感。并且，还可以降低显示控制器的运算量，降低功耗。

本示例中以一个眼球为示意，该显示装置可以实现单眼的立体显示效果。

例如，显示屏100可以为微显示屏(例如微显示屏对角线尺寸通常为0.39英寸、2.1英寸或者2.54英寸)，也可以为大尺寸显示屏，本实施例对此不作限制。

例如，如图1A所示，光线传输部120包括至少两个第一凸透镜121以及至少一个半透半反镜122，每个第一凸透镜121位于一个显示屏100与半透半反镜122之间，且被配置为将显示屏100发出的发散光汇聚。半透半反镜122用于透射第一显示屏101发出的图像光，并且反射第二显示屏102发出的图像光，从而将两个显示屏100发出的图像光合成为一束射向预定区域110的光。

例如，半透半反镜122可以为平面镜或者自由曲面镜等，只要是能起到半透半反效果的器件即可，本实施例在此不作限制。

例如，如图1A所示，本示例中示意性的示出光线传输部120包括位于半透半反镜122与第一显示屏101之间的第一子凸透镜1211，以及位于半透半反镜122与第二显示屏102之间的第二子凸透镜1212，即，第一凸透镜121包括第一子凸透镜1211和第二子凸透镜1212。

图1A示意性的示出显示屏100位于第一凸透镜121的焦点处的特殊位置，从而将显示屏100发出的发散光汇聚为平行光。本实施例中的显示屏100可以位于第一凸透镜121的焦点处或一倍焦距以内。在显示屏100位于第一凸透镜121的一倍焦距以内时，通过调整第一凸透镜121和半透半反镜122的尺寸等参数以尽量使得显示屏100发出的图像光能够进入预定区域110，且显示屏100显示的图像经过第一凸透镜121后成正立的虚像。

例如，光线传输部120调节显示屏100所成像的像面与预定区域110之间的距离可以包括：第一凸透镜121的位置不变，两个显示屏100在第一凸透镜121的一倍焦距以内沿着第一凸透镜121的光轴方向运动；或者，显示屏100的位置不变，第一凸透镜121沿着其光轴方向运动，且运动过程中保证显示屏100在第一凸透镜121的一倍焦距以内，从而调节显示屏100经过第一凸透镜121所成的虚像在显示屏100远离预定区域110的一侧运动到合适位置以实现不同深度图像的立体显示效果。

上述的第一凸透镜121的光轴方向指垂直于第一凸透镜121的主平面的方向。显示屏100沿着第一凸透镜121的光轴方向运动指：对于第一显示屏101，与其对应的第一子凸透镜1211的光轴方向为图中所示的X方向，则第一显示屏101沿X方向运动；对于第二显示屏102，与其对应的第二子凸透镜1212的光轴方向为图中所示的Y方向，则第二显示屏102沿Y方向运动。

图1C为图1A中的调节显示屏与第一凸透镜之间的距离以调节显示屏所成像的像面与眼球之间的距离的原理示意图。如图1C所示，显示屏100与第一凸透镜121之间的距离为物距L1，显示屏100显示的图像经过第一凸透镜121后所成的虚像1000与第一凸透镜121之间的距离为像距L2。显示屏100沿第一凸透镜121的光轴方向运动即为调整显示屏100与第一凸透镜121之间的物距L1。根据近轴光学成像原理，显示屏100位于第一凸透镜121的一倍焦距内时，显示屏100显示的图像将在同侧成放大的虚像1000。通过调整显示屏100与第一凸透镜121之间的物距L1可以调整虚像1000与第一凸透镜121之间的像距L2，从而可以改变虚像1000与眼球之间的距离。

例如，如图1A所示，显示屏100在平行于显示屏100主平面的平面上的正投影完全落入与其对应的第一凸透镜121在该平面上的正投影内。例如，以第一显示屏101为例，第一显示屏101沿Y方向的尺寸小于与第一显示屏101对应的第一子凸透镜1211沿Y方向的尺寸，从而尽量使第一显示屏101发出的图像光都经过第一子凸透镜1211后向预定区域110所在位置传播。

例如，如图1A所示，半透半反镜122的主平面与显示屏100主平面之间的角度为45度。也就是，半透半反镜122的主平面在两个第一凸透镜121的光轴之间的角平分线上，从而可以将两个显示屏100发出的图像光汇聚为一束光，并向预定区域110传播。

例如，如图1A所示，光线传输部120还包括第二凸透镜123和第三凸透镜124，位于预定区域110与半透半反镜122之间。第二凸透镜123和第三凸透镜124组成了光束调整器1234，可以调整从半透半反镜122射向预定区域110的光束的直径以使其适应位于预定区域110的眼球的瞳孔大小。

例如，该光束调整器1234可以将从半透半反镜122射向预定区域110的光束的直径扩大或者缩小以适应瞳孔的大小。本实施例中的光束调整器不限于包括两个凸透镜的组合形式，还可以为两个凸透镜中间夹设一个凹透镜等，本实施例对此不作限制。

例如，如图1A所示，第二凸透镜123、第三凸透镜124与至少两个第一凸透镜121之一的光轴位于同一直线上，且半透半反镜122的中心在该直线上以保证显示图像的位置不会发生偏移。本示例示意性的示出与第一显示屏101对应的第一子凸透镜1211的光轴与光束调整器1234的光轴位于同一直线上。

本示例中的显示装置在工作过程中，用户可以根据自己眼球感知的立体图像的清晰效果以及想要观看的图像进行手动或自动调节多个显示屏与光线传输部之间的距离以调节显示屏所成像的像面与其眼球的距离，以及不同深度显示图像的虚化和清晰度，从而观看到想要观看的清晰的立体图像。本示例中，眼球通过调节晶状体以使显示装置显示的具有不同深度的像面在人眼的中心凹区域成像，可以提高用户观看立体图像的体验感，且降低观看立体图像的视觉疲劳感。

例如，图2A和图2B为本实施例的另一示例提供的显示装置的局部结构示意图。如图2A和图2B所示，显示装置还包括眼球追踪器130和控制器140。眼球追踪器130位于预定区域110前方，且被配置为通过追踪位于预定区域110的眼球的位置以确定眼球的注视点的深度信息和平面信息，即，眼球追踪器130用于通过检测瞳孔位置以得到注视点的信息。深度信息是在眼球的观看方向上注视点与眼球的距离信息，平面信息是注视点在其所在的像面内的位置信息。

本示例提供的包括眼球追踪器的显示装置应用了眼球追踪技术。眼球追踪器通过追踪用户眼球的位置来判断用户的注视点，进而进行交互指令，如注视区渲染等。目前，眼球追踪技术多用于平面显示器或头戴显示设备中。在头戴显示设备中，通常采用在近眼处放置微型广角相机来进行眼球位置的追踪。在黑暗环境中，为避免眼球追踪器的光源发出的光与显示屏发出的可见光的相互干扰，一般眼球追踪器采用红外光源对眼球进行补光，便于摄像头采集人眼瞳孔的位置信息。目前眼球追踪器的追踪精度可达0.5°左右。

例如，眼球追踪器中可以包括眼球检测部和数据处理部，眼球检测部用于采集使用者的眼球位置、动作等，数据处理部用于对眼球检测部采集到的数据进行处理以得到眼球的注视点的深度信息和平面信息。

例如，如图2A和图2B所示，控制器140与眼球追踪器130连接，且控制器140与至少两个显示屏100或光线传输部120连接，且被配置为接收注视点的信息以调整至少两个显示屏100与第一凸透镜121之间的距离，从而使至少两个显示屏的像面与预定区域的距离不同。

例如，如图2A所示，控制器140调整至少两个显示屏100的与第一凸透镜121之间的距离包括：控制器140控制显示屏100相对于与其对应的第一凸透镜121沿第一凸透镜121的光轴方向运动；或者，控制第一凸透镜121相对于与其对应的显示屏100沿第一凸透镜121的光轴方向运动。

例如，第一凸透镜121的位置不变，控制器140控制显示屏100在第一凸透镜121的焦距以内沿着第一凸透镜121的光轴方向运动；或者，显示屏100的位置不变，控制器140控制第一凸透镜121沿其光轴方向运动，且显示屏100位于第一凸透镜121的焦距以内，从而调节显示屏100经过第一凸透镜121所成的虚像在显示屏100远离预定区域110的一侧运动到合适位置以实现立体显示。

例如，控制器140控制第一显示屏101沿X方向运动，控制器140控制第二显示屏102沿Y方向运动。

例如，眼球要观看的是第一显示屏101所成像的像面时，该像面将在人眼的中心凹区域成像，而第二显示屏102所成像的像面不会在人眼的中心凹区域成像。也就是，注视点位于至少两个显示屏100的像面之一上。控制器140还可以通过调节第一显示屏101显示清晰的图像，而第二显示屏102显示稍微虚化的图像，从而提升图像立体效果的真实感。也就是，控制器140还被配置为控制至少两个显示屏100进行显示，以使得注视点所在的像面的显示分辨率大于其他像面的显示分辨率。

根据人眼的注视点特性，由于视网膜的中心凹区域的分辨率最高，周围区域的分辨率依次下降。当眼球转动时，想要看清的物体将成像在视网膜中心凹区域，而周围的物体成像在视网膜中心凹区域的周围，导致人眼只能看清注视点所在区域内的物体，而不能够看清注视点周围的物体。通常，注视点周围的高清区范围与人眼瞳孔的夹角为5°，人眼对以注视点为圆心且与人眼瞳孔夹角大于5°的区域的分辨率快速下降。

例如，本实施例中，控制器140还被配置为根据平面信息，调整像面内在注视点位置处的显示分辨率大于像面内在注视点之外的区域的显示分辨率。

例如，当第一显示屏101所成像的像面调节到注视点所在位置时，以注视点为圆心且与人眼瞳孔夹角为5°的显示区内显示的图像为人脸时，可以通过调节第一显示屏101的显示分辨率以使图像中的人脸的分辨率高于其他位置的分辨率。与此同时，第二显示屏102所成像的像面由于没有位于视网膜中心凹区域，所以，调节第二显示屏102的显示分辨率低于第一显示屏101中的人脸位置的分辨率，以实现近眼图像显示的分辨率分区渲染，从而减小硬件中央处理器(GPU)的压力。

例如，控制器可以指用硬件实现控制功能，即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控制功能。例如，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，控制器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，控制器也可以指用软件算法实现控制功能，以便由各种类型的处理器执行。例如，考虑到现有硬件工艺的水平，控制器可以为以软件算法实现的模块。

例如，图2C为本实施例的另一示例提供的显示装置的局部结构示意图。如图2C所示，显示屏100的数量可以为三个，即该三个显示屏100还包括第三显示屏103。此时，第一凸透镜121的数量也为三个，且第一凸透镜121与显示屏100一一对应，即，上述三个第一凸透镜121还包括与第三显示屏103对应的第三子凸透镜1213(第一凸透镜121)。半透半反镜122的数量为两个，即，两个半透半反镜122包括第一半透半反镜1221和第二半透半反镜1222。第一半透半反镜1221将第一显示屏101的图像光和第二显示屏102的图像光合成为一束射向预定区域110的第一合成光束。第二半透半反镜1222将第一合成光束与第三显示屏103的图像光和上述第一合成光束合成为一束射向预定区域110的第二合成光束。

本示例示意性的示出显示屏的数量为三个的情况，其实现不同深度图像的原理与图2A所示的原理相同，在此不再赘述。本示例不限于显示屏和第一凸透镜的数量为三个，还可以为四个或者更多个，显示屏的数量越多，可以实现更多层深度的立体显示效果，从而更易于将不同深度图像呈现在眼球的注视点所在位置。

例如，图3为本实施例的另一示例提供的显示装置的局部结构示意图。如图3所示，显示装置还包括光阑150，位于显示屏100和与其对应的第一凸透镜121之间，且显示屏100发出的全部图像光经过光阑150后入射到第一凸透镜121以将显示屏100外的杂散光隔绝，提升显示效果。

例如，显示屏100的平面形状可以为矩形，光阑150的形状可以为圆形，光阑150的直径不小于显示屏100的对角线的长度。

例如，图3示意性的示出光阑150位于第一显示屏101和与其对应的第一子凸透镜1211之间，但不限于此，在第二显示屏102和与其对应的第二子凸透镜1212之间也可以设置一个光阑，即，每个显示屏100和与其对应的第一凸透镜121之间均可以设置一个光阑。

例如，本实施例提供的显示装置可以为液晶显示装置、有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)显示装置等，该显示装置可以用于与电视、数码相机、手机、手表、平板电脑、笔记本电脑、导航仪等任何具有显示功能的产品或者部件，本实施例不限于此。

图4A为本公开另一实施例的一示例提供的显示系统的局部结构示意图，图4B为图4A所示的显示系统显示的双眼显示图像示意图。如图4A所示，本实施例提供的显示系统包括两个上述任一示例提供的显示装置，两个显示装置之一包括的多个显示屏200与两个显示装置的另一个包括的多个显示屏200一一对应，且分别位于两个显示装置中相对应的两个显示屏200的像面位于同一景深内，且每个显示装置被配置为对应双眼中的一个眼球以实现双眼立体显示。例如，第一个显示装置中的显示屏201与第二个显示装置中的显示屏203对应，且两者的像面位于同一景深；第一个显示装置中的显示屏202与第二个显示装置中的显示屏204对应，且两者的像面位于同一景深。图4A示意性的示出显示系统包括的显示装置为图2A所示的显示装置。显示系统可以包括光线传输部220、用于追踪眼球210的位置的眼球追踪器130以及多个显示屏200。

例如，如图4A所示，两个显示装置可以对称放置，但不限于此，也可以不对称放置。

例如，如图4A所示，显示系统中对应第一眼球211的显示装置包括第一显示屏201和第二显示屏202，对应第二眼球212的显示装置包括第三显示屏203和第四显示屏204。第一显示屏201所成像的像面与第一眼球211之间的距离等于第三显示屏203所成像的像面与第二眼球212之间的距离，第二显示屏202所成像的像面与第一眼球211之间的距离等于第四显示屏204所成像的像面与第二眼球212之间的距离。也就是，两个显示装置中相对应的两个显示屏的像面位于同一景深内，第一显示屏201和第三显示屏203所成像的像面位于同一景深，第二显示屏202和第四显示屏204所成像的像面位于同一景深。

例如，如图4A和图4B所示，四个显示屏100显示两层不同深度的图像，第一眼球211看到第一显示屏201显示的第一图像01和第二显示屏202显示的第二图像02，第二眼球212看到第三显示屏203显示的第三图像03和第四显示屏204显示的第四图像04。为了实现双眼立体效果，第一显示屏201显示的第一图像01和第三显示屏203显示的第三图像03之间具有相同的部分和不同的部分，该相同的部分即为两个眼球观看区交叠位置所显示的图像。同理，第二显示屏202显示的第二图像02和第四显示屏204显示的第四图像04之间具有相同的部分和不同的部分，该相同的部分即为两个眼球观看区交叠位置所显示的图像。

例如，本实施例不限于上述四个图像位于不同层，上述四个图像还可以位于同一层，在由于双眼视差而实现立体效果的同时，通过将注视点所在位置处的显示分辨率设置为大于其所在像面内的注视点之外的区域的显示分辨率，即注视点位置以外区域被模糊化处理，可以减小硬件中央处理器(GPU)的压力。

例如，为了防止两个显示装置显示的图像光互相干扰，可以在两个半透半反镜222之间设置遮光层(图中未示出)。

本实施例中的显示系统实现立体显示效果的原理与图2A所示的显示装置实现立体显示效果的原理相同，在此不再赘述。

图4C为本实施例的另一示例提供的显示系统的局部结构示意图。如图4C所示，与图4A所示显示系统不同之处在于本示例中的每个显示装置包括三个显示屏200、三个第一凸透镜221以及两个半透半反镜222。

本示例示意性的示出显示屏的数量为三个的情况，其实现双眼立体显示的原理与图4A所示的原理相同。本示例不限于显示屏和第一凸透镜的数量为三个，还可以为四个或者更多个，显示屏的数量越多，可以实现更多层深度的立体显示效果，从而更易于将不同深度图像呈现在眼球的注视点所在位置。

本实施例提供的显示系统中，通过将至少两个像面成在不同位置以实现图像的不同深度显示，既实现了图像的立体显示效果，又使用户具有较佳的体验效果，减轻观看时的眩晕感。

本公开另一实施例提供一种针对上述显示装置的显示方法，该显示方法包括：调整至少两个显示屏通过光线传输部成像的像面与预定区域之间的距离，以使位于预定区域的眼球感知到不同深度图像形成的立体图像。

例如，如图1A所示，调节两个显示屏100在第一凸透镜121的焦距以内沿着第一凸透镜121的光轴方向运动，；或者，显示屏100的位置不变，第一凸透镜121沿着其光轴方向运动，且运动过程中保证显示屏100在第一凸透镜121的焦距以内，从而调节显示屏100经过第一凸透镜121所成的虚像在显示屏100远离眼球的一侧运动到合适位置以实现立体显示。

例如，当眼球要观看的是第一显示屏101所成像的像面时，该像面将在人眼的中心凹区域成像，而第二显示屏102所成像的像面不会在人眼的中心凹区域成像，通过调节第一显示屏101显示清晰的图像，而第二显示屏102显示稍微虚化的图像，可以提升图像立体效果的真实感。

因此，用户可以根据自己眼球感知的立体图像的清晰效果以及想要观看的图像进行手动或自动调节多个显示屏所成像的像面与其眼球的距离，以及不同深度显示图像的虚化和清晰度，从而观看到想要观看的清晰的立体图像。

例如，本实施例提供的显示方法还包括：追踪眼球的位置以确定眼球的注视点的深度信息；根据深度信息调整显示屏与光线传输部的距离，从而使注视点位于至少两个显示屏的像面之一上。

例如，如图2A所示，眼球追踪器130追踪位于预定区域110眼球的位置，控制器140接收注视点的深度信息并调整至少两个显示屏100或光线传输部120的位置。

例如，如图2A所示，控制器140调整至少两个显示屏100的与第一凸透镜121之间的距离包括：控制器140控制显示屏100相对于与其对应的第一凸透镜121沿第一凸透镜121的光轴方向运动；或者，控制第一凸透镜121相对于与其对应的显示屏100沿第一凸透镜121的光轴方向运动。

例如，显示方法还包括：根据深度信息调节注视点所在的像面的显示分辨率高于其他深度像面的显示分辨率。

例如，眼球要观看的是第一显示屏101所成像的像面时，该像面将在人眼的中心凹区域成像，而第二显示屏102所成像的像面不会在人眼的中心凹区域成像。控制器140还可以通过调节第一显示屏101显示清晰的图像，而第二显示屏102显示稍微虚化的图像，从而提升图像立体效果的真实感。

例如，显示方法还包括：追踪眼球的位置以确定眼球的注视点的平面信息；根据平面信息调整像面内在注视点位置处的显示分辨率大于像面内在注视点之外的区域的显示分辨率。

例如，控制器140还可以根据接收到的眼球追踪器130检测到的平面信息对显示屏100的显示分辨率进行调节，以使位于注视点位置处的显示分辨率大于像面内在注视点之外的区域的显示分辨率。

例如，当第一显示屏101所成像的像面调节到注视点所在位置时，以注视点为圆心且与人眼瞳孔夹角为5°的显示区内显示的图像为人脸时，可以通过调节第一显示屏101的显示分辨率以使图像中的人脸的分辨率高于其他位置的分辨率。与此同时，第二显示屏102所成像的像面由于没有位于视网膜中心凹区域，所以，调节第二显示屏102的显示分辨率低于第一显示屏101中的人脸位置的分辨率，以实现近眼图像显示的分辨率分区渲染，从而减小硬件中央处理器(GPU)的压力。

本实施例提供的显示方法中，通过将至少两个像面成在不同位置以实现图像的不同深度显示，既实现了图像的立体显示效果，又使用户具有较佳的体验效果，减轻观看时的眩晕感。

有以下几点需要说明：

(1)本公开的实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：

至少两个显示屏；

光线传输部，被配置为将所述至少两个显示屏发射的图像光传输到预定区域，

其中，所述至少两个显示屏或所述光线传输部被配置为能够活动，以使得所述至少两个显示屏通过所述光线传输部成像的像面与所述预定区域之间的至少两个距离能够被独立地调整为所述至少两个距离不同；

所述光线传输部包括至少两个第一凸透镜以及至少一个半透半反镜，每个所述第一凸透镜位于一个所述显示屏与所述半透半反镜之间，所述光线传输部被配置为将所述至少两个显示屏发出的图像光合成为一束射向所述预定区域的光。

2.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：

眼球追踪器，被配置为通过追踪眼球的位置以确定所述眼球的注视点的深度信息，所述深度信息是在所述眼球的观看方向上所述注视点与所述眼球的距离信息，其中，所述眼球位于所述预定区域；

控制器，与所述至少两个显示屏或所述光线传输部以及所述眼球追踪器连接，且被配置为接收所述注视点的深度信息以调整所述至少两个显示屏与所述光线传输部的距离，从而使所述注视点位于所述至少两个显示屏的所述像面之一上。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述控制器还被配置为控制所述至少两个显示屏进行显示，以使得所述注视点所在的像面的显示分辨率大于其他像面的显示分辨率。

4.根据权利要求2或3所述的显示装置，其中，所述眼球追踪器还被配置为确定所述眼球的注视点的平面信息，所述平面信息是所述注视点在其所在的像面内的位置信息，所述控制器还被配置为根据所述平面信息，调整所述像面内在所述注视点位置处的显示分辨率大于所述像面内在所述注视点之外的区域的显示分辨率。

5.根据权利要求2或3所述的显示装置，其中，所述控制器调整所述至少两个显示屏的位置包括：

所述控制器控制所述显示屏相对于与其对应的所述第一凸透镜沿所述第一凸透镜的光轴方向运动；或者，控制所述第一凸透镜相对于与其对应的所述显示屏沿所述第一凸透镜的光轴方向运动。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，每个所述显示屏位于与其对应的所述第一凸透镜的焦点处或一倍焦距以内。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述半透半反镜主平面与所述显示屏主平面之间的角度为45度。

8.根据权利要求2或3所述的显示装置，其中，所述光线传输部还包括：

光束调整器，位于所述半透半反镜远离所述第一凸透镜的一侧，且被配置为调整从所述半透半反镜射向所述眼球的光束的直径以使其适应所述眼球的瞳孔大小。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述光束调整器包括第二凸透镜和第三凸透镜，且所述第二凸透镜的光轴与所述第三凸透镜的光轴位于同一直线上；所述第二凸透镜的光轴与所述至少两个第一凸透镜之一的光轴位于同一直线上，且所述半透半反镜的中心在该直线上。

10.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：

光阑，位于所述显示屏和与其对应的所述第一凸透镜之间，且所述显示屏发出的全部图像光经过所述光阑后入射到所述第一凸透镜。

11.一种显示系统，包括两个权利要求1-10任一项所述的显示装置，其中，两个所述显示装置之一包括的显示屏与两个所述显示装置中另一个包括的显示屏一一对应，且分别位于两个所述显示装置中相对应的两个所述显示屏的像面位于同一景深内，两个所述显示装置被配置为分别对应双眼以实现双眼立体显示。

12.一种根据权利要求1-10任一项所述的显示装置的显示方法，包括：

调整所述至少两个显示屏通过所述光线传输部成像的像面与所述预定区域之间的距离，以使位于所述预定区域的眼球感知到不同深度图像形成的立体图像。

13.根据权利要求12所述的显示方法，还包括：

追踪所述眼球的位置以确定所述眼球的注视点的深度信息；

根据所述深度信息调整所述显示屏与所述光线传输部的距离，从而使所述注视点位于所述至少两个显示屏的所述像面之一上。

14.根据权利要求13所述的显示方法，还包括：

根据所述深度信息，调节所述注视点所在像面的显示分辨率大于其他像面的显示分辨率。

15.根据权利要求13或14所述的显示方法，还包括：

追踪所述眼球的位置以确定所述眼球的注视点的平面信息；

根据所述平面信息调整所述像面内在所述注视点位置处的显示分辨率大于所述像面内在所述注视点之外的区域的显示分辨率。

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