CN112771436B - 三维显示装置及虚拟现实设备 - Google Patents

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Abstract

一种三维显示装置(10)及虚拟现实设备，该三维显示装置(10)，包括：显示层(100)和透射型相位调制器(200)；透射型相位调制器(200)位于显示层(100)的出光侧；透射型相位调制器(200)包括多个调制单元(210)，每个调制单元(210)分别被配置为对各自接收到的光进行相位调制，各调制单元(210)被构造成使得显示层(100)显示的画面经过透射型相位调制器(200)后呈现连续的曲面虚像。

Description

三维显示装置及虚拟现实设备
技术领域
本公开涉及显示技术领域，特别涉及一种三维显示装置及虚拟现实设备。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality，VR)是近年来显示领域的热门技术。焦面显示是针对VR研发出的一种三维(3D)显示技术。
发明内容
本公开实施例提供了一种三维显示装置及虚拟现实设备，提出一种基于焦面显示的新型三维立体显示结构。所述技术方案如下：
本公开至少一实施例提供一种三维显示装置，包括：
显示层和透射型相位调制器；
所述透射型相位调制器位于所述显示层的出光侧；
所述透射型相位调制器包括多个调制单元，每个调制单元分别被配置为对各自接收到的光进行相位调制，各所述调制单元被构造成使得所述显示层显示的画面经过所述透射型相位调制器后呈现连续的曲面虚像。
示例性地，所述透射型相位调制器包括相对布置的两个第一电极层以及位于所述两个第一电极层之间的第一液晶层。
示例性地，所述透射型相位调制器还包括位于所述第一液晶层两侧的第一取向膜，所述第一液晶层的液晶分子的初始长轴方向一致。
示例性地，所述透射型相位调制器的两个第一电极层中至少一个包括多个阵列分布的电极块，每个电极块对应一个调制单元。
可选地，所述三维显示装置还包括光程调整液晶盒，所述光程调整液晶盒位于所述显示层和透射型相位调制器之间；
所述光程调整液晶盒包括相对布置的两个第二电极层以及位于所述两个第二电极层之间的第二液晶层；
所述光程调整液晶盒还包括位于所述第二液晶层两侧的第二取向膜，所述第二液晶层的液晶分子的初始长轴方向一致。
示例性地，所述显示层为OLED显示层，
所述三维显示装置，还包括：位于所述显示层的出光侧的线偏振片，所述OLED显示层发出的光经过所述线偏振片后的偏振方向与所述透射型相位调制器中液晶分子的初始长轴方向相同。
示例性地，所述显示层为LCD显示层，
所述LCD显示层包括显示基板以及位于所述显示基板的出光侧的线偏振片，从所述LCD显示层出射的光线的偏振方向与所述透射型相位调制器中液晶分子的初始长轴方向相同。
示例性地，所述显示层包括多个像素，每个所述调制单元分别与所述多个像素中的固定数量的像素对应。
本公开至少一实施例提供一种虚拟现实设备，包括：
如前述任一项所述的三维显示装置；
对应所述三维显示装置中的透射型相位调制器的出光侧设置的目镜。
可选地，所述虚拟现实设备，还包括：
控制装置，被配置为获取待显示的3D画面；基于待显示的3D画面控制所述三维显示装置中的显示层显示，并控制所述透射型相位调制器的各个调制单元对各自接收到的光进行相位调制。
可选地，所述控制装置，被配置为基于待显示的3D画面确定所述透射型相位调制器的各个调制单元对应的电压；
采用所述各个调制单元对应的电压控制所述透射型相位调制器的各个调制单元工作。
可选地，所述控制装置，被配置为基于待显示的3D画面，确定各个调制单元对应的3D画面的像素的坐标；
基于各个调制单元对应的3D画面的像素的坐标确定所述各个调制单元对应的电压。
附图说明
图1示出了本公开实施例提供的一种三维显示装置的结构示意图；
图2示出了本公开实施例提供的透射型相位调制器的俯视图；
图3示出了本公开实施例提供的一种透射型相位调制器的结构示意图；
图4和图5出了本公开实施例提供的液晶层的结示意图；
图6示出了本公开实施例提供的另一种透射型相位调制器的结构示意图；
图7是本公开实施例提供的调制示意图；
图8示出了本公开实施例提供的显示层的俯视图；
图9示出了本公开实施例提供的另一种三维显示装置的结构示意图；
图10示出了本公开实施例提供的光程调整液晶盒的结构示意图；
图11示出了本公开实施例提供的三维显示装置的成像示意图；
图12示出了本公开实施例提供的另一种VR设备的结构框图；
图13示出了本公开实施例提供的一种三维显示控制方法的流程图；
图14是本公开实施例提供的一种VR设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
图1示出了本公开实施例提供的一种三维显示装置的结构示意图。参见图1，该三维显示装置包括：显示层100和透射型相位调制器200。透射型相位调制器200位于显示层100的出光侧。
这里的，透射型相位调制器200也即空间光调制器(Spatial Light Modulator)，用于改变光的相位，从而可以使得显示层100不同位置射出的光的角度不同(如图1所示)，以将平面图像变成具有场景深度的曲面图像。
图2示出了本公开实施例提供的透射型相位调制器的俯视图。参见图2，透射型相位调制器200包括多个调制单元210，每个调制单元210分别被配置为对各自接收到的光进行相位调制，各调制单元210被构造成使得显示层100显示的画面经过透射型相位调制器200后呈现连续的曲面虚像。
在本公开实施例中，从显示层100发出的光源为平面波，经过透射型相位调制器200时被多个调制单元210调制，由于每个调制单元210可以对各自接收到的光分别进行相位调制，使得经过不同调制单元210调制的光出射的角度不同，使得平面图像变成具有场景深度的曲面虚像，这样在经过目镜之后，人眼看到的像是有深度信息的，实现了3D成像。由于透射型相位调制器是设置在显示层的出光面上的，透射型相位调制器厚度较小，在将该三维显示装置应用到VR设备中时，目镜和显示层的距离可以设计得较小，进而能够得到较大的视场角；同时，由于目镜和显示层的距离可以设计得较小，整个VR设备的尺寸也可以设计得较小。
图3示出了本公开实施例提供的一种透射型相位调制器的结构示意图。参见图3，透射型相位调制器200包括相对布置的两个第一电极层201以及位于两个第一电极层201之间的第一液晶层202。
在该实现方式中，通过控制液晶分子偏转来实现对光的相位调制。具体地，液晶分子偏转角度不同，光经过不同调制单元的液晶分子折射时O光和E光的相位差不同，实现了对光的相位调制。每个调制单元都相当于一个透镜，通过控制液晶分子偏转角度可以控制其焦距。
如图3所示，透射型相位调制器200还包括位于第一液晶层202两侧的第一取向膜203。
图4和图5出了本公开实施例提供的液晶层的结示意图。参见图4，第一液晶层202的液晶分子的初始长轴方向一致，也即在未加电状态下方向一致。
在本公开实施例中，第一取向膜203的作用是在制作过程中对液晶分子取向，两个第一取向膜摩擦取向的时候取向方向一致，例如均为图中A方向，这样，液晶分子的初始长轴方向一致。液晶分子长轴在电极加电时，会在垂直于第一取向膜且与A方向平行的平面内转动，如图5所示。
在一种可能的实现方式中，透射型相位调制器200的两个第一电极层201中至少一个包括多个电极块，如图2所示，这多个电极块211阵列分布，且每个电极块211对应一个调制单元210，用于控制该调制单元210内的液晶分子偏转。
这里，透射型相位调制器200的各个调制单元210的液晶层是一体的，区别仅在于电极块211是相互独立的。图2中的电极块211的形状和大小仅为示意，不作为对电极块的限制。
为了保证各个电极块211的独立控制，各个电极块211可以分别通过电极线连接到驱动装置，由驱动装置分别提供电压。
示例性地，第一电极层201若为面电极，则可以为透明氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO)电极层，这样既能保证导电性能，又能保证透光性能。第一电极层201若为电极块，则可以采用金属电极，金属电极面积可以设计得较小，保证调制单元210的开口率即可。
图6示出了本公开实施例提供的另一种透射型相位调制器的结构示意图。参见图6，该透射型相位调制器相比于图3提供的透射型相位调制器，区别在于每个调制单元210具有一个控制开关212，该控制开关212可以为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，每个TFT的栅极连接栅线，源极连接数据线，漏极连接电极块。每行调制单元210对应一根栅线，每列调制单元210对应一根数据线，栅线和数据线围成调制单元210对应的区域，TFT设置在该区域内。通过栅线控制TFT导通和断开，通过数据线向TFT对应的电极块211写入电压信号。
工作时，通过栅线控制各行调制单元210依次工作，然后写入对应的电压信号，控制调制单元210的液晶分子偏转，从而控制调制单元210的焦距，控制调制单元210调制的光的相位差，从而实现对显示层射出的光的调制。图7是本公开实施例提供的调制示意图。参见图7，通过控制透射型相位调制器中不同调制单元210的液晶分子偏转，从而控制各个调制单元210的焦距(图7中黑点)。
不同焦距的调制单元210可以调制出不同相位差的光，焦距与相位差的关系如下：
φ(x,y)为透射型相位调制器200中坐标为(x,y)的调制单元210调制的光的相位差，f(x,y)为坐标为(x,y)的调制单元210的焦距；在透射型相位调制器200中，可以以中心位置的调制单元210的坐标为(0,0)，然后按照xy坐标系为其他调制单元210分配坐标。λ为光的波长，在本申请中，对于不同颜色的光在相位调制时并不做区分，例如计算时均可用绿光波长计算。
而相位差与液晶分子偏转是对应的，而液晶分子偏转与施加给电极块电压是对应的。而调制单元的焦距与图像的三维坐标是对应的。因此，基于上述对应关系，可以得到图像的三维坐标与电极块电压的对应关系。该关系可以存储在驱动装置中，然后在三维显示装置工作时使用。
在本公开实施例的一种实现方式中，显示层100可以为有机发光二极管(OrganicLight Emitting Diode，OLED)显示层。在显示层100为OLED显示层时，三维显示装置，还包括：位于显示层100的出光侧的线偏振片(图中未示出)，OLED显示层发出的光经过线偏振片后的偏振方向与透射型相位调制器200中液晶分子的初始长轴方向相同。
由于OLED显示产生的光为圆偏振光，而液晶分子只能对偏振方向与长轴方向一致的光进行相位调制，而对偏振方向与长轴方向垂直的的偏振光不能进行相位调制，因此，需要在显示层100的出光侧设置线偏振片，然后才能通过透射型相位调制器的液晶分子进行相位调制。
在本公开实施例的另一种实现方式中，显示层100为液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)显示层。LCD显示层包括显示基板以及位于显示基板的出光侧的线偏振片，从LCD显示层出射的光线的偏振方向与透射型相位调制器200中液晶分子的初始长轴方向相同。
LCD显示层本身具有线偏振片，产生的是线偏振光，因此LCD显示层产生的光可以通过透射型相位调制器的液晶分子进行相位调制。
在本公开实施例中，前述透射型相位调制器200中第一取向膜203摩擦取向的方向，与前述线偏振片的偏振方向一致。也即，第一取向膜203摩擦取向的方向与射入透射型相位调制器200的光的偏振方向一致，从而保证从显示层射出的光能够被透射型相位调制器200调制。
图8示出了本公开实施例提供的显示层的俯视图。参见图8，显示层100包括多个像素110，每个调制单元210分别与多个像素110中的固定数量的像素110对应。调制单元和像素存在对应关系，便于控制调制单元的相位调制幅度。例如，在控制调制单元时，可以基于该调制单元对应的像素所要显示的图像的场景深度(也即三维坐标)，来控制调制单元中液晶分子的偏转，从而保证对光的调制满足图像的场景深度需求。
示例性地，显示层100的像素110与透射型相位调制器200的调制单元210一一对应，这样可以最大长度保证3D图像的场景深度的调制精度。
示例性地，显示层100的像素110与透射型相位调制器200的调制单元210也可以不是一一对应的，例如，显示层100的多个像素110与透射型相位调制器200的一个调制单元210对应，这样设计，对透射型相位调制器200的精度要求较低，方便设计制作以及驱动控制。
在本公开实施例中，显示层100与透射型相位调制器200可以集成在一起。例如，显示层100与透射型相位调制器200可以一起制作，例如先制作显示层，然后在显示层上继续制作透射型相位调制器200。或者，先分别制作显示层100与透射型相位调制器200，然后将二者贴合到一起。
图9示出了本公开实施例提供的另一种三维显示装置的结构示意图。参见
图9，三维显示装置还包括光程调整液晶盒300，光程调整液晶盒300位于显示层100和透射型相位调制器200之间。
在显示层100和透射型相位调制器200之间设置光程调整液晶盒300，光程调整液晶盒300可以在一定程度增加显示层100和透射型相位调制器200间的距离，从而增加成像所需的物距，扩大了焦面成像(在垂直于显示层方向上)的深度范围。
同时，该光程调整液晶盒300可以调节光经过光程调整液晶盒300的光程，从而在显示层100和透射型相位调制器200间的距离不变的情况下调节物距，调节焦面成像的深度范围。
图10示出了本公开实施例提供的光程调整液晶盒的结构示意图。参见图10，光程调整液晶盒300包括相对布置的两个第二电极层301以及位于两个第二电极层301之间的第二液晶层302。在该实现方式中，通过控制液晶分子偏转来实现折射率的控制。
如图10所示，光程调整液晶盒300还包括位于液晶层302两侧的第二取向膜303，第二液晶层302的液晶分子的初始长轴方向一致，也即在未加电状态下方向一致。
在本公开实施例中，第二取向膜303的作用是在制作过程中对液晶分子取向，两个取向膜摩擦取向的时候取向方向一致，这样，液晶分子的初始长轴方向一致。液晶分子长轴在电极加电时，会在垂直于第二取向膜且与取向方向平行的平面内转动。
在该实现方式中，通过第二取向膜实现取向工艺，对液晶分子取向，保证液晶分子方向一致。
在本公开实施例中，光程调整液晶盒300的作用是调节光程，不需要对显示层100上不同像素的光进行差异化处理，所以光程调整液晶盒300可以采用无像素结构，也即，光程调整液晶盒上不同位置对于光程的改变作用相同。
示例性地，光程调整液晶盒300中两个第二电极层301均为面电极，这样整个光程调整液晶盒的液晶分子即可在2个面电极控制下偏转到需要的角度，实现对光程的控制。
例如，第二电极层301可以为ITO电极层，这样既能保证导电性能，又能保证光程调整液晶盒的透光性能。
当需要显示的图像的场景深度范围较大时，可以通过改变加在光程调整液晶盒两侧电极的电压改变液晶分子的偏转方向，液晶分子的偏转方向变化时，光程调整液晶盒的折射率发射变化，通过光程调整液晶盒的光线的光程也发生变化，这样成像的物距大小就发生了变化。示例性地，可以事先确定出场景深度范围与加载在光程调整液晶盒两侧的电压大小间的对应关系，这样，三维显示装置在工作时，只需要获取图像的场景深度范围，然后加载对应的电压给光程调整液晶盒即可。
在本公开实施例中，前述光程调整液晶盒300中第二取向膜303摩擦取向的方向，与前述线偏振片的偏振方向一致。也即，第二取向膜303摩擦取向的方向与射入光程调整液晶盒300的光的偏振方向一致，从而保证可以通过调整液晶偏转方向调整光程。
图11示出了本公开实施例提供的三维显示装置的成像示意图。参见图11，该三维显示装置的工作原理基于二次成像的过程：显示层上呈现的图像经过相位调制器后在后方成放大的曲面虚像，我们称其为中间像A1。中间像A1经过目镜成一个放大的深度范围更大的虚像A2，在中间像的后面，使最后成像的深度与场景深度相符合。这样，人眼可以看见与场景相符合的曲面的三维虚像。
结合图11所示，视场角θ的计算方法为：θ＝2arctan(R/2L)，本公开可以根据要求调节L，该L可以调节到较小以增大视场角。
本公开实施例还提供了一种VR设备。再次参见图11，VR设备包括：如图1或图9所示的三维显示装置10；以及对应三维显示装置10中的透射型相位调制器200的出光侧设置的目镜20。
该VR设备可以为头戴式VR设备，也可以为其他类型的VR设备。
图12示出了本公开实施例提供的另一种VR设备的结构框图。参见图12，该VR设备还包括：
控制装置30，被配置为获取待显示的3D画面；基于待显示的3D画面控制三维显示装置10中的显示层100显示，并控制透射型相位调制器200的各个调制单元210对各自接收到的光进行相位调制。
在该实现方式中，基于3D画面控制显示层和透射型相位调制器工作，控制VR设备显示。
在本公开实施例中，该控制装置300可以为AR设备中的驱动集成电路。
这里，待显示的3D画面可以是待显示的下一帧画面，也可以是待显示的下几帧画面。
可选地，控制装置30，被配置为基于待显示的3D画面确定透射型相位调制器200的各个调制单元210对应的电压；
采用各个调制单元210对应的电压控制透射型相位调制器200的各个调制单元210工作。
在该实现方式中，基于3D画面可以确定调制单元的电压，基于电压控制各个调制单元工作完成相位调制。
示例性地，在透射型相位调制器200中，一侧电极为面电极，另一侧电极为电极块。在控制透射型相位调制器200工作时，面电极的电平保持不变，根据待显示的3D画面控制各个电极块的电平即可。
可选地，控制装置30，被配置为基于待显示的3D画面，确定各个调制单元210对应的3D画面的像素的(三维)坐标；
基于各个调制单元210对应的3D画面的像素的坐标确定各个调制单元210对应的电压。
由于相位调制器的调制单元和显示层的像素通常不是一一对应的，通常一个调制单元对应多个像素，因此控制时需要先确定调制单元对应多个像素的三维坐标，基于多个像素的三维坐标确定电压，其中，三维坐标与电压的对应关系可以事先确定并存储。
基于多个像素的三维坐标确定电压的方式可以如下：计算多个像素的三维坐标的平均值，采用平均值确定对应的电压。或者，选取多个像素的三维坐标的最大值、最小值或者中值，采用选取的三维坐标确定对应的电压等。
在本公开实施例中，调制单元和显示层的像素的对应关系可以事先确定并存储。在光程调整液晶盒折射率不同时，调制单元和显示层的像素的对应关系也可以不同，这样可以最大限度保证精度。在光程调整液晶盒折射率不同时，调制单元和显示层的像素的对应关系也可以相同，因为调制单元和像素是一对多的关系，且位置相近的像素显示的画面相近，那么即使在光程调整液晶盒折射率不同时，保持调制单元和显示层的像素的对应关系不变，也不影响调制，且驱动更为简单。
图13示出了本公开实施例提供的一种三维显示控制方法的流程图。参见图13，该方法可以由前述控制装置执行，该方法包括：
步骤401：获取待显示的3D画面。
步骤402：基于待显示的3D画面控制三维显示装置中的显示层显示，并控制透射型相位调制器的各个调制单元对各自接收到的光进行相位调制。
在该实现方式中，基于3D画面控制显示层和透射型相位调制器工作，控制VR设备显示。
可选地，控制透射型相位调制器的各个调制单元对各自接收到的光进行相位调制，包括：
基于待显示的3D画面确定透射型相位调制器的各个调制单元对应的电压；
采用各个调制单元对应的电压控制透射型相位调制器的各个调制单元工作。
在该实现方式中，基于3D画面可以确定调制单元的电压，基于电压控制各个调制单元工作完成相位调制。
可选地，基于待显示的3D画面确定透射型相位调制器的各个调制单元对应的电压，包括：
基于待显示的3D画面，确定各个调制单元对应的3D画面的像素的(三维)坐标；
基于各个调制单元对应的3D画面的像素的坐标确定各个调制单元对应的电压。
由于相位调制器的调制单元和显示层的像素通常不是一一对应的，通常一个调制单元对应多个像素，因此控制时需要先确定调制单元对应多个像素的三维坐标，基于多个像素的三维坐标确定电压，其中，三维坐标与电压的对应关系可以事先确定并存储。
基于多个像素的三维坐标确定电压的方式可以如下：计算多个像素的三维坐标的平均值，采用平均值确定对应的电压。或者，选取多个像素的三维坐标的最大值、最小值或者中值，采用选取的三维坐标确定对应的电压等。
在本公开实施例中，调制单元和显示层的像素的对应关系可以事先确定并存储。在光程调整液晶盒折射率不同时，调制单元和显示层的像素的对应关系也可以不同，这样可以最大限度保证精度。在光程调整液晶盒折射率不同时，调制单元和显示层的像素的对应关系也可以相同，因为调制单元和像素是一对多的关系，且位置相近的像素显示的画面相近，那么即使在光程调整液晶盒折射率不同时，保持调制单元和显示层的像素的对应关系不变，也不影响调制，且驱动更为简单。
图14是本公开实施例提供的一种VR设备500的结构框图。通常，设备500包括有：处理器501和存储器502。
处理器501可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器501可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器501也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器501可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器501还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器502可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器502还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器502中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器501所执行以实现本申请中方法实施例提供的发动机系统燃料供给控制方法。
在一些实施例中，设备500还可选包括有：外围设备接口503和至少一个外围设备。处理器501、存储器502和外围设备接口503之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口503相连。
本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构并不构成对设备500的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由处理器执行以完成本发明各个实施例所示的三维显示控制方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种三维显示装置，其特征在于，所述三维显示装置包括：
显示层、透射型相位调制器和光程调整液晶盒；
所述透射型相位调制器位于所述显示层的出光侧，所述光程调整液晶盒位于所述显示层和所述透射型相位调制器之间；
所述透射型相位调制器包括多个调制单元，每个调制单元分别被配置为对各自接收到的光进行相位调制，各所述调制单元被构造成使得所述显示层显示的画面经过所述透射型相位调制器后呈现连续的曲面虚像；每个所述调制单元具有一个控制开关，所述控制开关为薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管的源极连接数据线，所述数据线用于通过所述薄膜晶体管写入电压信号，以控制所述调制单元的焦距；
不同焦距的所述调制单元调制出不同相位差的光，所述焦距与所述相位差的关系如下：
φ(x,y)为所述透射型相位调制器中坐标为(x,y)的所述调制单元调制的光的相位差，f(x,y)为坐标为(x,y)的所述调制单元的焦距，λ为光的波长；
所述光程调整液晶盒包括相对布置的两个第二电极层以及位于所述两个第二电极层之间的第二液晶层，所述第二液晶层的液晶分子在所述两个第二电极层的电压控制下偏转到图像的场景深度范围需要的角度，所述场景深度范围与加载在所述两个第二电极层的电压具有对应关系；所述光程调整液晶盒还包括位于所述第二液晶层两侧的第二取向膜，所述第二液晶层的液晶分子的初始长轴方向一致；所述光程调整液晶盒为无像素结构。
2.根据权利要求1所述的三维显示装置，其特征在于，所述透射型相位调制器包括相对布置的两个第一电极层以及位于所述两个第一电极层之间的第一液晶层。
3.根据权利要求2所述的三维显示装置，其特征在于，所述透射型相位调制器还包括位于所述第一液晶层两侧的第一取向膜，所述第一液晶层的液晶分子的初始长轴方向一致。
4.根据权利要求2或3所述的三维显示装置，其特征在于，所述透射型相位调制器的两个第一电极层中至少一个包括多个阵列分布的电极块，每个所述电极块对应一个调制单元。
5.根据权利要求1至3任一项所述的三维显示装置，其特征在于，所述显示层为OLED显示层，
所述三维显示装置，还包括：位于所述显示层的出光侧的线偏振片，所述OLED显示层发出的光经过所述线偏振片后的偏振方向与所述透射型相位调制器中液晶分子的初始长轴方向相同。
6.根据权利要求1至3任一项所述的三维显示装置，其特征在于，所述显示层为LCD显示层，
所述LCD显示层包括显示基板以及位于所述显示基板的出光侧的线偏振片，从所述LCD显示层出射的光线的偏振方向与所述透射型相位调制器中液晶分子的初始长轴方向相同。
7.根据权利要求1至3任一项所述的三维显示装置，其特征在于，所述显示层包括多个像素，每个所述调制单元分别与所述多个像素中的固定数量的像素对应。
8.一种虚拟现实设备，其特征在于，所述虚拟现实设备包括：
如权利要求1至7任一项所述的三维显示装置；
对应所述三维显示装置中的透射型相位调制器的出光侧设置的目镜。
9.根据权利要求8所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述虚拟现实设备，还包括：
控制装置，被配置为获取待显示的3D画面；基于所述待显示的3D画面控制所述三维显示装置中的显示层显示，并控制所述透射型相位调制器的各个调制单元对各自接收到的光进行相位调制。
10.根据权利要求9所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述控制装置，被配置为基于所述待显示的3D画面确定所述透射型相位调制器的各个调制单元对应的电压；
采用所述各个调制单元对应的电压控制所述透射型相位调制器的各个调制单元工作。
11.根据权利要求10所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述控制装置，被配置为基于所述待显示的3D画面，确定所述各个调制单元对应的3D画面的像素的坐标；
基于所述各个调制单元对应的3D画面的像素的坐标确定所述各个调制单元对应的电压。
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