CN112925101B - 图像显示方法、装置、光机模组以及头戴式设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种图像显示方法，应用于光机模组，光机模组包括光纤扫描装置，方法包括：接收信号源，并将信号源调制成信号光束，经由光纤扫描装置传输信号光束；控制光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。通过将控制光纤扫描装置按照等时长的方式进行扫描显示，可以控制保持图像光中的每个像素点对应的亮度一致，使得图像光的亮度在空间范围内均布，保持图像光显示按照所需要的分辨率进行，这样可以减小因空间亮度不均匀造成的失真，进而提高显示效果的均一性。此外，本申请实施例还提供了一种图像显示装置、光机模组以及头戴式设备。

Description

图像显示方法、装置、光机模组以及头戴式设备

技术领域

本申请涉及消费性电子产品领域，具体涉及一种图像显示方法、装置、光机模组以及头戴式设备。

背景技术

现有的头戴式设备，是通过一光学模组投影成像于用户眼前，用户可以观看到光学模组的成像，并且还有部分的头戴式设备，还可以透过环境光，用户在观看到光学模组的成像时，还可以看到外部环境，或者部分的头戴式设备还可以将光学模组的成像与环境光混合在一起进行显示。

其中，现有的光学模组重量大、体积大，不利于应用于可穿戴设备中，且头戴式设备的显示面板通常被配置为具有一定的弧度，光学模组中的显示效果均一性差，显示效果不佳。

发明内容

本申请的目的在于提供一种图像显示方法、装置、光机模组以及头戴式设备，以使光学模组的显示效果均一性更好。

第一方面，本申请实施例提供了一种图像显示方法，应用于光机模组，光机模组包括光纤扫描装置，方法包括：接收信号源，并将信号源调制成信号光束，经由光纤扫描装置传输信号光束；控制光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

第二方面，本申请实施例还提供了一种图像显示装置，光机模组包括光纤扫描装置，图像显示装置包括信号光束调制模块和扫描模块，信号光束调制模块用于接收信号源，并将信号源调制成信号光束，经由光纤扫描装置传输信号光束。扫描模块用于控制光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

第三方面，本申请实施例还提供了一种光机模组，包括光纤扫描装置、处理器以及存储器，存储器与处理器耦合，存储器存储指令，当指令由处理器执行时以使处理器执行上述的方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种头戴式设备，头戴式设备安装有上述的光机模组。

本申请实施例提供的图像显示方法、装置、光机模组以及头戴式设备，通过将控制光纤扫描装置按照等时长的方式进行扫描显示，可以控制保持图像光中的每个像素点对应的亮度一致，使得图像光的亮度在空间范围内均布，保持图像光显示按照所需要的分辨率进行，这样可以减小因空间亮度不均匀造成的失真，进而提高显示效果的均一性。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例示出的一种光学模组的结构图。

图2是本申请实施例提供的一种图像显示方法的流程图。

图3是本申请实施例提供的又一种图像显示方法的流程图。

图4是本申请实施例提供的一种图像显示方法中步骤S230的流程图。

图5是本申请实施例示出的一种图像光的成像平面的示意图。

图6是本申请实施例提供的另一种图像显示方法的流程图。

图7是本申请实施例示出的经过均一化处理后的图像光的成像平面的示意图。

图8是本申请实施例提供的再又一种图像显示方法的流程图。

图9是本申请实施例提供的一种图像显示装置的结构框图。

图10是本申请实施例提供的一种光学模组的结构框图。

图11是本申请实施例提供的一种头戴式设备的结构示意图。

图12是本申请实施例提供的一种头戴式设备的光路示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。

增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术将虚拟显示的内容在现实实景中叠加的技术。它通过计算机技术生成虚拟的信息，如视觉图像、声音等；然后将虚拟的信息应用到真实的世界。虚拟现实技术不仅展现了真实世界的信息，而且还可以将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。

混合现实(Mixed Reality，MR)通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。

现有的部分头戴式设备，可以实现VR、AR或者MR显示，这类头戴式设备通常设置一光学模组用以投射显示光束至一显示镜片上，其中光学模组通常包括一显示装置和透镜组件，显示装置出射的光束经过透镜组件出射至显示镜片上供用户观看。

但是由于这类头戴式设备的光机模组重量大、体积大，限制了头戴式设备的应用，并且这类头戴式设备的显示面板通常是被配置成具有一定的弧形，以适配用户观看，而光机模组出射的光线投射于用户眼前时，显示界面会出现不均一的现象，用户观看到的图像可能出现畸变。

图1示出一种光机模组100的结构，光机模组100包括光纤113扫描装置110、处理器120、激光发射装置140、光源调制模块121以及合束装置150，其中光源调制模块121在处理器120控制下接收信号源、调制光束信号，并控制激光发射装置140激发出射激光光束，并且可以控制单色光束的信号强度、色度等参数。激光发射装置140可以由多个单色激光发射器构成，例如激光发射装置140可以包括红光发射器、绿光发射器以及蓝光发射器。多个单色激光发射器通过合束装置150进行合束处理，使得多个单色激光发射器发射的单色光合束后出射，光纤113扫描装置110包括外壳111、压电元件112以及光纤113，外壳111围成一腔体，光纤113沿外壳111的轴向布置，光纤113的一端连接至合束器，以使经合束后的信号光束经由光纤113传输，光纤113的远离合束器的一端形成悬臂1131，可自由运动。压电元件112设置于外壳111，并用于为光纤113提供驱动力，以使得光纤113的悬臂1131可以沿预定的轨迹运动，进行扫描。

压电元件112可以是压电陶瓷等，压电元件112可以是一个、两个或多个。作为一种实施方式，压电元件112可以为两个，且两个压电元件112沿相互垂直的第一方向和第二方向布置，用于为光纤113的悬臂1131提供沿第一方向的驱动力以及沿第二方向的驱动力，使得光纤113的悬臂1131可以在平面内沿任意轨迹运动。

处理器120通过扫描驱动电路122控制压电元件112，进而控制光纤113的悬臂1131的运动轨迹，例如，光纤113可以沿螺旋轨迹运行、可以沿类栅格轨迹运行，也可以沿李萨如轨迹运行等，在此不做限定。光纤113的悬臂1131在扫描运动过程中，形成图像光并出射。

在一些实施方式中，光纤113的数量可以是两根或者多根，当光纤113的数量大于等于2时，这些光纤113可以彼此分离设置，例如将多根光纤埋设于一光缆中设置于光纤扫描装置，该光缆中可以埋设多根光纤113，这些光纤113彼此平行间隔布置，且每根光纤113均形成悬臂结构。且每根光纤113均可以由压电元件112控制进行运动，进而进行扫描。可以理解的是，当光纤为2根或多根时，每根光纤113可以有单独的压电元件112进行驱动。

在一些实施方式中，光机模组100还可以包括一均一化组件160，均一化组件160可以用于准直光束，均一化组件160可以设置于光机模组100的光纤113扫描装置110出射的图像光的光路上，当光机模组100出射的图像光入射于均一化组件160时，均一化组件160可以将发散的图像光进行准直，使得图像光全部以平行于均一化组件160的光轴的形式出射。

参阅图2，本实施例提供一种图像显示方法，其可以应用于光机模组，图像显示方法包括：

S110：接收信号源，并将所述信号源调制成信号光束，经由所述光纤扫描装置传输所述信号光束。

其中，信号源是指显示图像的原始信号，其可以由各类格式的视频文件、音频文件等提供。信号光束是指将信号源进行调制后出射的光束，其携带有信号图像信息。

调制形成信号光束的方式很多，例如可以采用一光学系统进行，光学系统可以进行光电转换，其将电信号转换为光信号，根据光信号调制激光器出射对应的信号光束。其中信号光束也可以不使用激光光束，例如采用白炽光等其他的光束形式。

作为一种实施方式，信号光束可以采用激光光束，并且激光光束可以由多个单色激光光束合束后形成信号光束，例如激光光束可以由绿光、蓝光、红光合束后形成的任意颜色光束构成，通过调制绿光、蓝光以及红光的比例以及色度等参数，进而可以调制出任意颜色的激光光束。采用激光光束可以使得信号光束具有更好的直线度以及较低的信号损耗，减小失真。同时激光光束在经过光纤扫描装置传输时，也可以始终在光纤的芯层传播，减小散射，降低衰减。

通过对多个单色的激光光束进行合束，可以使得产生的信号光束可以按照预定的需求调制出任意颜色的光束，更有利于还原出信号源中的图像，且图像的对比度更好，进而可以进一步的提高图像光的均一性。

当然，可以理解的是，在其他的一些实施方式中，激光发射装置也可以激发生成黄色单色光、品红单色光以及蓝色单色光等，在此，本实施例不做限定。并且，在其他的一些实施方式中，单色光的种类还可以是三个以上。

信号光束生成后，将信号光束传输至光纤扫描装置中的光纤，经由光纤进行传输，由于光纤具有良好的传输效率以及低损耗特性，因此信号光束在传输过程中的时延极低、损耗也较低。可以理解的是，在一些实施方式中，信号光束是指经过合束后的光束。

S120：控制所述光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

其中，预定的轨迹可以是螺旋轨迹、类栅格轨迹或者李萨如轨迹等，在此不做限定，具体可以根据设计需求进行设置。扫描点是指光纤扫描装置在某一位置时，从光纤扫描装置的光纤中出射的信号光束的位置点。由于视觉暂留效应的存在，在光纤扫描装置的扫描过程中，单位时间内的多个连续的扫描点形成一帧完整的图像光。每两个相邻的两个扫描点之间的时间间隔均是相等的，例如为t，即在t时间间隔内，光纤扫描装置的光纤出射的信号光束的位置点从上一扫描点位移至下一扫描点。作为一种示例，相邻的两个扫描点之间的间距可以是一个像素距离，即每个扫描点即为一像素点，或者相邻的两个扫描点之间的间距可以是半个像素距离的整数倍。在其他的一些实施方式中，相邻的两个扫描点之间的间距还可以是不确定值，即相邻的两个扫描点之间的间距随预定的轨迹变化而变化。

本申请中，由于每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，因此光纤扫描装置在每一个扫描点的停留时间是相等的，因此每个像素点的亮度均是相同的，这样形成的图像光在各处的显示亮度相等，显示的均一性更好。并且由于在各点的显示亮度相等，因此通过控制光纤扫描装置的扫描轨迹，即可以准确的控制图像光成像的长宽比，以及通过控制相邻的两个扫描点的间距，控制像素分辨率的大小，更有利于对显示参数的控制与调节。

仅作为一种示例，当信号光束经由光纤扫描装置扫描时，信号光束由光纤的靠近合束器一端向悬臂一端传输，在光纤扫描装置进行扫描时，悬臂一端受到压电元件的驱动运动，悬臂一端在运动过程中，单位时间内信号光束扫过的轨迹形成图像光。在一些实施方式中，光纤扫描装置控制光纤进行扫描的过程中，可以对光纤的悬臂施加沿第一方向和第二方向的驱动力，其中第一方向和第二方向可以是不同的方向，特别的第一方向和第二方向可以是相互垂直的两方向，在此过程中，光纤悬臂在二维方向上任意点均可以实现扫描。

由于在调制形成信号光束的过程中，信号光束在传播过程中会发生衰减损耗，并且在激发形成单色光束的过程中，实际激发形成的单色光束的信号强度、亮度等参数也会发生损耗，且这种损耗并非线性的。

参阅图3，本实施例提供一种图像显示方法，应用于光机模组，光机模组还可以包括激光发射装置和合束装置，图像显示方法包括以下步骤：

步骤S210：接收所述信号源，获取信号光束的目标强度值。

其中，信号光束的目标强度值是指输出的图像光的目标强度值，该目标强度值可以从信号源中获取。对于单个图像帧，每个像素点对应的目标强度值可以是相同的，也可以是不同的，因此随着时序的变化，每一时序对应的信号光束的目标强度值可以是相同的，也可以是不同的。也即是，信号光束的目标强度值与对应的时序是一一匹配的。

步骤S220：根据信号光束的目标强度值，获取每个单色光束的输出强度值。

由于信号光束的目标强度值与输出强度值并不完全相等，当具有对应关系，因此可以根据目标强度值与输出强度值之间的对应关系确定每个单色光束的输出强度值。

在一些实施方式中，可以预存目标强度值与每个单色光束的输出强度值的映射表，进而根据信号光束的目标强度值，查询目标强度值与每个单色光束的输出强度值的映射表，获取每个单色光束的输出强度值。其中，仅作为一种示例，目标强度值与每个单色光束的输出强度值的映射表例如可以是如下形式：

当获取信号光束的目标强度值后，根据对应的每个单色光束的输出强度值，即可以实现对每个单色光束的输出强度值的获取。并且，目标强度值与每个单色光束的输出强度值的映射表可以根据光纤的衰减特性进行更新，以保证在任一时刻，目标强度值与每个单色光束的输出强度值的对应关系是准确的。目标强度值与每个单色光束的输出强度值的映射表可以通过预先进行测试，例如：根据每个单色光束的输出强度值测量获得信号光束的实际强度值，根据信号光束的实际强度值与每个单色光束的输出强度值即可绘制出信号光束的衰减曲线，根据衰减曲线即可以获得目标强度值与每个单色光束的输出强度值的映射关系。

在其他的一些实施方式中，也可以不预先设置目标强度值与每个单色光束的输出强度值的映射表，而根据实际输出的信号光束的强度值反馈获得每个单色光束的输出强度值，例如根据信号光束的目标强度值，按照目标强度值出射单色光束，合束形成信号光束，获取实际输出的信号光束的当前强度值，根据当前强度值与目标强度值之间的差异，调节每个单色光束的输出强度值，如此反复调节，使得当前强度值达到目标强度值。

步骤S230：所述激光发射装置根据所述每个单色光束的输出强度值出射多个不同颜色的单色光束。

在一些实施方式中，可以直接根据每个单色光束的输出强度值，输出对应颜色的单色光束。但在一些情况下，由于对应颜色的激光发射器在出射单色光束时，是根据每个单色光束的输出强度值进行光电转换后，进行调制出射的，因此当输出强度值较小时，在进行光电转换时，较小的输出强度值可能导致信号识别的不准确，进而导致失真，影响单色光束的调制。

因此，在一些实施方式中，参阅图4，步骤S230可以按以下方式进行：

步骤S231：根据所述每个单色光束的输出强度值，输出光束调制信号。

光束调制信号用于指示单色光激光发射器出射对应的单色光束，其中光束调制信号可以是一个或多个。

步骤S232：对所述光束调制信号进行放大处理。

对光束调制信号的放大处理可以是通过一信号放大电路实现，使得光束调制信号被当大X倍，其中X可以是大于等于1的任意数值。可以理解的是，在对光束调制信号进行放大处理的过程中，每个光束调制信号均进行放大处理，且每个光束调制信号的放大比例可以是相同的。

步骤S233：所述激光发射装置根据放大处理后的光束调制信号调制出射对应的单色光束。

通过对光束调制信号进行放大处理，可以避免在出射单色光束时，出现信号调制失真或者减小信号调制过程中的信号失真现象。进而进一步的保证图像显示过程中的显示均一性。

步骤S230之后，执行步骤S240。

步骤S240：所述合束装置接收所述多个单色光束，并将所述多个单色光束合束后作为所述信号光束，并经由光纤扫描装置传输信号光束。

步骤S250：控制所述光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

经此方式输出的信号光束的强度值可以与目标强度值对应，进而可以完全还原信号源的图像信息，并且由于信号光束不存在强度失真现象，其获得的图像光的显示均一性也可以得到进一步的提高。

由于本申请中，光纤扫描装置在扫描形成图像光的过程中，由于光纤的悬臂的长度是固定的，因此在光纤的悬臂受到压电元件的驱动力实现摆动扫描的过程中，光纤悬臂的末端在空间内扫过的轨迹为一弧形，因此在此过程中，如图5所示，一个图像帧中形成的图像为一自由曲面形状，若直接将图像光透射到显示镜片上，边缘处可能出现畸变现象，进而降低显示图像的均一性。

参阅图6，本实施例提供一种图像显示方法，其可以应用于光机模组，该光机模组还可以包括均一化组件，图像显示方法包括以下步骤：

步骤S310：接收信号源，并将所述信号源调制成信号光束，经由所述光纤扫描装置传输所述信号光束。

步骤S320：控制所述光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

步骤S330：使形成的图像光经过均一化组件，以使经过所述均一化组件后的图像光为一平面。

本实施例中，将均一化组件设置于图像光的光路上，以使得图像光经过均一化组件，如图7所示，使得图像光在经过均一化组件之后形成的图像为一平面，这样降低因光纤扫描装置自身的成像缺陷导致的图像畸变现象。

其中，作为一种示例，均一化组件可以包括一个或多个透镜，其中，透镜可以是凸透镜、凹透镜、棱镜、光棒等中的一者或多者的组合，在此不做限定，其仅需使得图像光从均一化组件的出射方向沿均一化组件的光轴方向即可。并且经过均一化组件之后的图像光可以具有预定的长宽比，即具有预定的分辨率尺寸，使得经过均一化组件之后的图像光可以与显示镜片的尺寸大小完全适配。其中，使得图像光具有预定的长宽比，可以同对均一化组件的出射光斑的尺寸进行控制实现。

在其他的一些实施方式中，还可以对形成的图像光进行图像处理，例如：截取图像光中的中心部分区域的图像，而后对截取的图像进行扩大均布处理，使得图像比例放大至与信号源的图像比例相同。由于图像光中的中心部分区域的图像的畸变极小，因此可以达到降低畸变，提高均一性的目的。

本实施例提供的图像显示方法，可以进一步的对图像光进行均一性处理，降低因光纤扫描过程中形成的图像畸变，进一步的提高图像显示过程中的均一性。

参阅图8，本申请还提供一种图像显示方法，其可以应用于光机模组，该光机模组的光纤扫描装置具有两根彼此独立的光纤，图像显示方法包括以下步骤：

步骤S410：接收信号源，将所述信号源中的每一帧图像分解成两个子图像，将每个所述子图像调制成信号光束，并经由一根所述光纤传输。

其中，将每一帧图像分解成两个子图像是指，将图像进行图像处理，拆解成两个分辨率更低的图像作为子图像，当两个子图像完全叠加合成时，与拆解前的图像相同。例如：分解前的图像为1080P的高分辨率图像，将其拆解形成两个低于1080P的低分辨率图像作为子图像，当两个子图像以完全重叠的形式进行叠加时，则合成为原来的1080P图像。也即是：子图像的分辨率是低于未进行分解时的图像的分辨率的。

将每个子图像经由一根光纤进行传输，即两个子图像独立的分别由两根光纤进行独立传输，可以理解的是，在传输过程中，两个子图像调制形成的信号光束束是同步传输的，即同一帧图像分解形成的两个子图像调制形成的信号光束是同步的，无时序间隔。

步骤S420：控制所述光纤扫描装置的两根所述光纤进行扫描，且在任意时刻，两根所述光纤的扫描点之间具有预定的相同间隔，以形成所述图像光，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

同时控制两根传输两个子图像调制形成的信号光束的光纤进行扫描，同样的，扫描过程中，两根光纤是同步进行扫描的，使得光纤在同一时刻，两个子图像调制形成的信号光束可以进行合成，进而最终扫描形成图像光。其中，两根所述光纤的扫描点之间具有预定的相同间隔，是指在任意时刻，两根光纤的扫描点的间距均为a，且a为预定值。其中a例如可以小于一个像素间距，像素间距是指图像光的投影面上的相邻两个像素点之间的间距。

这样实施的好处在于：由于两个子图像调制形成的信号光束在扫描时，扫描点具有间距，因此在信号光束进行合成时，可以起到像素偏移的效果，而由于人的视觉暂留效应，用户肉眼无法分辨，反而使得观察到的图像光的分辨率提高，例如原始图像的分辨率为1080P，分解形成的子图像的分辨率小于1080P，而由于两个子图像的信号光束在扫描时具有间距，叠加后形成像素偏移效果，使得形成的图像光的分辨率会高于1080P，这样使得整个图像光的分辨率得到提高，用户的观影体验更好。

作为一种实施方式，预定的相同间隔为1/2像素间距，即a为1/2像素间距，在该间距下，两个图像光调制形成的信号光束在进行合成时的像素偏移效果越明显，对于分辨率的提升越高。当然，可以理解的是，预定的相同间隔也可以是其他数值，例如1/3像素间距、2/3像素间距等，在此不做限定。

同时，由于本实施例中，每两个连续的扫描点之间经过的时长是相等的，因此每个像素点在由两个子图像进行合成后的亮度相同，且两根光纤的每个扫描点均可以完全对应且保持预定的相同间隔，因此两根光纤传输的信号光束在任意时刻均可以按照像素偏移方式进行合成，使得最终形成的图像光的分辨率得到提高。

本实施例提供的图像显示方法，由于每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，因此光纤扫描装置在每一个扫描点的停留时间是相等的，因此每个像素点的亮度均是相同的，这样形成的图像光在各处的显示亮度相等，显示的均一性更好。并且由于两个子图像保持预定的相同间隔进行合成，使得图像的分辨率得到提高。

参阅图9，本申请还提供一种图像显示装置1000，应可以应用于前述的光机模组100中，图像显示装置1000包括信号光束调制模块1010以及扫描模块1020，其中，信号光束调制模块1010用于接收信号源，并将所述信号源调制成信号光束，经由所述光纤扫描装置传输所述信号光束。扫描模块1020用于控制所述光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，所显示或讨论的模块相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

参阅图10，本申请还提供一种光机模组100，包括光纤扫描装置110、处理器120以及存储器130，该存储器130中存储有可以执行前述任意方法实施例中内容或其方法内容的组合的程序，而处理器120可以执行该存储器130中存储的程序。

其中，处理器120可以包括一个或者多个处理核。处理器120利用各种接口和线路连接整个光机模组100内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器130内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器130内的数据，执行光机模组100的各种功能和处理数据。可选地，处理器120可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器120可集成中央处理器120(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器120(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器120中，单独通过一块通信芯片进行实现。

存储器130可以包括随机存储器130(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器130(Read-Only Memory)。存储器130可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器130可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储光机模组100在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。

其中光纤扫描装置110与处理器120电性连接，以使处理器120控制光纤扫描装置110按照预定的轨迹进行扫描。在一些实施方式中，光机模组100还可以包括激光发射装置140以及合束装置150，所述激光发射装置140用于激发生成多个单色光束，所述合束装置150用于将所述多个单色光束合束形成所述信号光束。处理器120与激光发射装置140及一合束装置150调制出射信号光束。

在一些实施方式中，光机模组100还可以包括均一化组件，所述均一化组件位于所述图像光的光路上，以使经过均一化组件后的图像光所成图像为一平面。

参阅图11，本申请实施例还提供一种头戴式设备10，该头戴式设备10安装有上述的光机模组100。

仅作为一种示例，图11和图12示出了一种头戴式设备10，包括主体部200、显示镜片300、光机模组100以及可选的穿戴部400，其中，主体部200用于承载、安装显示镜片300，穿戴部400连接于主体部200用于供用户穿戴，光机模组100可以设置于主体部200也可以设置于穿戴部400。

本实施例中，以智能眼镜作为示例介绍，主体部200被配置为一镜框形式，并可以用于安装显示镜片300，对应的穿戴部400被配置为镜架形式，用于供用户佩戴。

请一并参阅图11和图12，显示镜片300可以是一个，也可以是多个，本实施例中，显示镜片300包括相互背离的第一表面310和第二表面320，其中在佩戴时，第一表面310靠近用户的眼睛，第二表面320远离用户的眼睛。显示镜片300由透明材质制成，以使环境光透过第一表面310以及第二表面320，这样用户的眼睛可以透过显示镜片300接收外部的环境光，环境光可以与光机模组100投射的光线同时进入用户的眼睛，形成增强现实显示。

作为一种实施方式，光机模组100设置于穿戴部400上，并且光机模组100为两个，两个光机模组100分别设置于两个镜架上，并对应的朝向显示镜片300出射光束，具体的，光机模组100的出射光束(图像光)入射于第一表面310并可以在第一表面310成像。在一些实施方式中，光机模组100的出射光束可以由第一表面310反射向用户，以使用户的眼睛接收成像。此时，光机模组100的出射光束可以采用特定波长的光线，如蓝光，并且显示镜片300可以设置成可以反射特定波长的光线的形式，作为一种示例，显示镜片300的第一表面310可以反射蓝光，并可以透过其他颜色的光线，光机模组100的出射光束入射于第一表面310时，会被第一表面310反射，而环境中的除蓝光以外的其他光线则会透过第二表面320以及第一表面310，用户可以同时接收到光机模组100的出射光束以及环境光，实现虚拟现实的叠加效果。当然，可以理解的是，光机模组100的出射光束也可以是红光、绿光或者其他颜色的光线。

光机模组100的出射光束还可以采用特定偏振态的光线，如P偏振光或S偏振光，并且光机模组300可以设置成可以反射特定偏振态(如P偏振光或S偏振光)的光线的形式，作为一种示例，显示镜片300的第一表面310可以反射P偏振光，并可以透过其他偏振态的光线，光机模组100的图像光束入射于第一表面310时，会被第一表面310反射，而环境中的除P偏振态以外的其他光线则会透过第二表面320以及第一表面310，用户可以同时接收到光机模组100的出射光束以及环境光，实现虚拟现实的叠加效果。当然，可以理解的是，光机模组的出射光束也可以是S偏振光。

光机模组中出射的图像光入射于显示镜片300的第一表面310时，可以是直接入射于第一表面310，也可以是通过一次或多次的折射或反射后入射于第一表面310。本实施例中，主体部上设置有藕入光栅330和藕出光栅340，光机模组100的出射光束首先入射于藕入光栅330，并在显示镜片300内形成波导结构，最后经由藕出光栅340出射至第一表面310，并透过第一表面310后被用户的眼睛接收。

在其他的一些实施方式中，显示镜片300的第二表面320可以反射环境光，此时用户可以仅观看由光机模组100投射的光线，实现虚拟现实显示。

可以理解的是，本实施例中示出的头戴式设备10仅是一种示例，本申请中的头戴式设备10还可以为其他的AR设备、VR设备或者MR设备等，在此不做限定。且头戴式设备10还可以被配置为其他的任意结构，包括但不限于智能眼镜，还可以是智能头盔、智能辅助设备等。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种图像显示方法，其特征在于，应用于光机模组，所述光机模组包括光纤扫描装置，所述光纤扫描装置包括两根彼此独立的光纤；所述方法包括：

接收信号源，将所述信号源中的每一帧图像分解成两个子图像，将每个所述子图像调制成信号光束，并经由一根所述光纤传输；

控制所述光纤扫描装置的两根所述光纤沿第一方向和/或第二方向振动，以使所述光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且在任意时刻，两根所述光纤的扫描点之间具有预定的相同间隔，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

2.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，所述预定的相同间隔为1/2像素间距。

3.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，所述光机模组还包括均一化组件，所述对形成的图像光进行均一化处理，所述方法还包括：

所述均一化组件设置于所述图像光的光路上，以使经过所述均一化组件后的图像光为一平面。

4.根据权利要求3所述的图像显示方法，其特征在于，经过所述均一化组件之后的图像光具有预定的长宽比。

5.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，所述光机模组还包括激光发射装置以及合束装置，所述接收信号源，并将所述信号源调制成信号光束，包括：

所述激光发射装置接收所述信号源，根据所述信号源激发生成多个单色光束；

所述合束装置接收所述多个单色光束，并将所述多个单色光束合束后作为所述信号光束。

6.根据权利要求5所述的图像显示方法，其特征在于，所述所述激光发射装置接收所述信号源，根据所述信号源激发生成多个单色光束，包括：

接收所述信号源，获取信号光束的目标强度值；

根据信号光束的目标强度值，获取每个单色光束的输出强度值；

所述激光发射装置根据所述每个单色光束的输出强度值出射多个不同颜色的单色光束。

7.根据权利要求6所述的图像显示方法，其特征在于，所述根据信号光束的目标强度值，获取每个单色光束的输出值，包括：

根据信号光束的目标强度值，查询目标强度值与每个单色光束的输出强度值的映射表，获取每个单色光束的输出强度值。

8.根据权利要求6所述的图像显示方法，其特征在于，所述激光发射装置根据所述每个单色光束的输出强度值出射多个不同颜色的单色光束，包括：

根据所述每个单色光束的输出强度值，输出光束调制信号；

对所述光束调制信号进行放大处理；

所述激光发射装置根据放大处理后的光束调制信号调制出射对应的单色光束。

9.一种图像显示装置，其特征在于，应用于光机模组，所述光机模组包括光纤扫描装置，所述图像显示装置包括：

信号光束调制模块，用于接收信号源，将所述信号源中的每一帧图像分解成两个子图像，将每个所述子图像调制成信号光束，并经由一根所述光纤传输；

扫描模块，控制所述光纤扫描装置的两根所述光纤沿第一方向和/或第二方向振动，以使所述光纤扫描装置按照预定的轨迹扫描形成图像光，且在任意时刻，两根所述光纤的扫描点之间具有预定的相同间隔，且每两个连续的扫描点之间经过的时长相等，以使每个像素点的亮度相同。

10.一种光机模组，其特征在于，包括：

光纤扫描装置；

处理器；以及

存储器，所述存储器与所述处理器耦合，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时以使所述处理器执行如权利要求1-8 任一项所述的方法。

11.根据权利要求10所述的光机模组，其特征在于，所述光机模组还包括均一化组件，所述均一化组件位于所述图像光的光路上，以使经过所述均一化组件后的图像光为一平面。

12.根据权利要求10所述的光机模组，其特征在于，所述光机模组还包括激光发射装置以及合束装置，所述激光发射装置用于激发生成多个单色光束，所述合束装置用于将所述多个单色光束合束形成所述信号光束。

13.一种头戴式设备，其特征在于，所述头戴式设备安装有如权利要求10-12任一项所述的光机模组。

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