CN117406453A - 多屏幕显示系统及其显示控制方法和头戴显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种多屏幕显示系统及其显示控制方法和头戴显示设备；其中，多屏幕显示系统包括镜筒及设置于镜筒内壁的第一屏幕、第二屏幕、第一摄像头和第二摄像头，其中，第一屏幕与第二屏幕平行且错位设置，第一摄像头设于第一屏幕的正对面，第二摄像头设于第二屏幕的正对面；多屏幕显示系统还包括设置于镜筒内腔中的第一分光元件及第二分光元件；第一分光元件倾斜设于第一屏幕的出光路径上，且第一摄像头位于第一分光元件的透射光所在光路上；第二分光元件倾斜设于第二屏幕的出光路径上，且第二摄像头位于第二分光元件的透射光所在光路上；在任一时刻，第一屏幕与第二屏幕的亮度差异值为小于或等于预设阈值。

Description

多屏幕显示系统及其显示控制方法和头戴显示设备

技术领域

本申请实施例涉及光学成像技术领域，更具体地，本申请实施例涉及一种多屏幕显示系统及其显示控制方法和头戴显示设备。

背景技术

近些年，虚拟现实头显类产品呈现高速发展的态势。但是，目前受限于屏幕的加工工艺及生产成本等因素，适用于虚拟现实头显类产品的小尺寸屏幕难以兼顾高分辨率的要求。对于传统提升屏幕分辨率的方案，通常是在单块屏幕的有限区域上集成尽可能多的像素点，但这种方案导致屏幕的加工成本高且加工难度大，产品的良品率却较低，不适合大批量生产。

发明内容

本申请的目的是提供一种多屏幕显示系统及其显示控制方法和头戴显示设备的新技术方案。

第一方面，本申请实施例提供了一种多屏幕显示系统，所述多屏幕显示系统包括镜筒及设置于所述镜筒内壁的第一屏幕、第二屏幕、第一摄像头和第二摄像头，所述第一屏幕与所述第二屏幕为平行且错位设置，所述第一摄像头设于所述第一屏幕的正对面，所述第二摄像头设于所述第二屏幕的正对面；

所述多屏幕显示系统还包括设置于所述镜筒内腔中的第一分光元件及第二分光元件；所述第一分光元件倾斜设于所述第一屏幕的出光路径上，且所述第一摄像头位于所述第一分光元件的透射光所在光路上；所述第二分光元件倾斜设于所述第二屏幕的出光路径上，且所述第二摄像头位于所述第二分光元件的透射光所在光路上；

其中，在任一时刻，所述第一屏幕与所述第二屏幕的亮度差异值为小于或等于预设阈值。

可选地，所述第一分光元件与所述第一屏幕形成第一夹角，所述第二分光元件与所述第二屏幕形成第二夹角；

其中，所述第一夹角及所述第二夹角为45°～48°。

可选地，所述第一分光元件远离所述镜筒的内壁的一端与镜筒内壁之间设置有第一平板玻璃，且所述第一平板玻璃位于所述第一分光元件的反射光所在光路上；

所述第二分光元件远离所述镜筒的内壁的一端与镜筒内壁之间设置有第二平板玻璃，且所述第二平板玻璃位于所述第二分光元件的反射光所在光路上；

其中，所述第一平板玻璃和/或所述第二平板玻璃上设置有增透膜

可选地，所述预设阈值为2nit。

可选地，所述第一分光元件及所述第二分光元件为半反半透镜。

可选地，沿所述镜筒的径向方向，所述第一摄像头在所述第一屏幕上的正投影位于所述第一屏幕的中心，所述第二摄像头在所述第二屏幕上的正投影位于所述第二屏幕的中心。

可选地，所述多屏幕显示系统还包括镜片，所述镜片设置于所述镜筒的一端；

所述第一屏幕发出的第一图像光投射至所述第一分光元件，一部分的第一图像光被反射至所述镜片，另一部分的第一图像光透射至所述第一摄像头；

所述第二屏幕发出的第二图像光投射至所述第二分光元件，一部分的第二图像光被反射至所述镜片，另一部分的第二图像光透射至所述第二摄像头。

可选地，所述镜筒的侧壁由第一壁部、第二壁部、第三壁部及第四壁部围合形成，且所述第一壁部与所述第二壁部呈相对设置，所述第三壁部与所述第四壁部呈相对设置；

所述第一屏幕嵌设于所述第一壁部，所述第二屏幕嵌设于所述第二壁部，所述第一壁部及所述第二壁部为直壁结构；

所述第三壁部与所述第四壁部中的一个靠近鼻翼侧，所述第三壁部与所述第四壁部为弧形。

可选地，所述第一摄像头嵌设于所述第一壁部，所述第二摄像头嵌设于所述第二壁部；

所述第一摄像头用于拍摄所述第一屏幕的第一图像；

所述第二摄像头用于拍摄所述第二屏幕的第二图像。

可选地，所述第一屏幕发出的第一图像光形成的第一显示画面与所述第二屏幕发出的第二图像光形成的第二显示画面经拼接形成目标图像；

所述目标图像具有所述第一显示画面与所述第二显示画面的重合区域，所述重合区域的面积为所述第一屏幕及所述第二屏幕中显示面积最小的屏幕的显示面积的5％～10％。

第二方面，本申请实施例提供了一种如第一方面所述的多屏幕显示系统的显示控制方法，所述显示控制方法包括：

控制所述第一摄像头拍摄所述第一屏幕的第一图像，及控制所述第二摄像头拍摄所述第二屏幕的第二图像；

获取所述第一图像的第一亮度值及所述第二图像的第二亮度值；

在所述第一亮度值与所述第二亮度值的亮度差异值大于2nit且持续时长大于0.5s的情况下，将所述第一屏幕及所述第二屏幕中亮度最大的屏幕的亮度调暗，以使在任一时刻所述亮度差异值均小于或等于2nit。

可选地，所述显示控制方法还包括：

获取所述第一图像的灰度值及所述第二图像的灰度值；

根据所述第一图像的灰度值，获取所述第一亮度值；

根据所述第二图像的灰度值，获取所述第二亮度值。

第三方面，本申请提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括：

壳体；以及

如第一方面所述的多屏幕显示系统，所述多屏幕显示系统设置于所述壳体。

本申请的有益效果为：

本申请实施例提供了一种多屏幕显示系统，采用两块屏幕同时做为单眼显示屏幕，能提升成像显示的分辨率及清晰度，尤其是，通过动态控制两块屏幕之间的显示亮度差异值，可以进一步提升多屏幕显示系统形成的画面的质量，提高用户的观看体验；当将本申请实施例的多屏幕显示系统应用于虚拟现实类产品，可以在不影响虚拟现实类产品外形的基础上，提升成像清晰度，能够使虚拟现实类产品的光学显示效果更加逼真。

通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1为本申请实施例提供的近眼显示系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的近眼显示系统的图像拼接显示效果图一；

图3为本申请实施例提供的近眼显示系统的图像拼接显示效果图二；

图4为本申请实施例提供的近眼显示系统的镜筒的外形图。

附图标记说明：

1、第一屏幕；2、第二屏幕；3、第一摄像头；4、第二摄像头；5、镜筒；501、第一壁部；502、第二壁部；503、第三壁部；504、第四壁部；6、第一分光元件；7、第二分光元件；8、镜片；9、第一平板玻璃；10、第二平板玻璃；01、人眼；11、第一显示画面；21、第二显示画面；61、第一视场覆盖区域；71、第二视场覆盖区域。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图，对本申请实施例提供的多屏幕显示系统及其显示控制方法和头戴显示设备进行详细地描述。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种多屏幕显示系统，所述多屏幕显示系统为一种近眼显示系统，其可应用于虚拟现实类产品中。

根据本申请实施例提出的多屏幕显示系统，参见图1所示，所述多屏幕显示系统包括：镜筒5及设置于所述镜筒5内壁的第一屏幕1、第二屏幕2、第一摄像头3和第二摄像头4，所述第一屏幕1与所述第二屏幕2为平行且错位设置，所述第一摄像头3设于所述第一屏幕1的正对面，所述第二摄像头4设于所述第二屏幕2的正对面。所述多屏幕显示系统还包括设置于所述镜筒5内腔中的第一分光元件6及第二分光元件7；其中，所述第一分光元件6倾斜设于所述第一屏幕1的出光路径上，且所述第一摄像头3位于所述第一分光元件6的透射光所在光路上；所述第二分光元件7倾斜设于所述第二屏幕2的出光路径上，且所述第二摄像头4位于所述第二分光元件7的透射光所在光路上。在任一时刻，所述第一屏幕1与所述第二屏幕2的亮度差异值为小于或等于预设阈值S。

根据本申请上述实施例提供的多屏幕显示系统，其为一种应用于虚拟现实类产品中的近眼光学系统，从图1示出的光学架构来看，其为单眼对应双屏幕的特殊显示光路设计，能实现通过使用两块屏幕图像拼接合成的方式来成倍的提升单眼分辨率，参见图2。当然，也可以提升双目分辨率。

例如，目前VR产品中单块屏幕分辨率最高仅能达到4K。但是，本申请实施例提供的光学方案却能够实现单眼8K以上的分辨率，这使得单眼分辨率及双目分辨率均实现了成倍增加，可以提升用户观看体验感。

需要说明的是，分辨率又称解析度、解像度。在通常情况下，图像的分辨率越高，其所包含的像素就越多，图像也就越清晰。分辨率可表示成每一个方向上的像素数量。

从提升用户的视觉体验感及生产成本控制综合角度出发，本申请实施例提供的多屏幕显示系统中使用了两块屏幕如上述的第一屏幕1及第二屏幕2，通过搭配特殊的光路设计实现了多图像拼接融合方案，这样可以大幅度的提升成像的分辨率及清晰度。

参见图2，所述第一屏幕1所形成的第一显示画面11与所述第二屏幕2所形成的第二显示画面21可以在单眼中进行拼接融合，这就实现了成像分辨率的成倍增加。在该情况下，可以考虑降低单块屏幕的分辨率，这更符合虚拟现实类产品的生产成本设计需求。如，可以选择分辨率较低的两块屏幕组合使用，这相比于单块分辨率很高的屏幕而言，可降低生产成本。

需要说明的是，本申请实施例提供的多屏幕显示系统，其包括但并不限于使用两块屏幕进行图像拼接融合，还可以根据需要增加屏幕的数量。

例如，在采用两块或更多块的屏幕做为单眼显示屏幕的同时，不同屏幕之间的显示亮度差异值若过大，则图像拼接融合的效果会不佳，从而会导致在很大程度上影响用户的观看体验感。为此，在本申请实施例提供的多屏幕显示系统中，针对两块屏幕的亮度均匀性进行实时监控并进行动态调节，这使得用户在使用所述多屏幕显示系统进行观看体验的整个过程中，不同屏幕之间的亮度差异值始终维持在较小的范围内即不超过预设阈值S，如此设计可以进一步地提升用户的观看体验。

本申请实施例提供的多屏幕显示系统，其技术实现主要依靠以特定位置排列的第一屏幕1、第二屏幕2、第一摄像头3、第二摄像头4，以及与两块屏幕和两个摄像头组合使用的光学折返结构，此处的光学折返结构例如包括第一分光元件6及第二分光元件7。

具体地，所述第一屏幕1与所述第二屏幕2在所述镜筒5内呈上下交错平行放置，参见图1，同时在每一块屏幕的出光路径上都特殊设计有一分光元件，可用于将每一块屏幕所发出的图像光以特定的光路轨迹分两路进行传播：其中一路被反射至镜片8，用于成像显示，另一路透射至对应的摄像头处，摄像头接收光线拍摄屏幕当前的照片，用以获取屏幕的亮度情况。

其中，所述第一摄像头3及所述第二摄像头4例如为彩色摄像头。

其中，所述第一摄像头3例如具有第一视场角，所述第一视场角范围例如定义为第一视场覆盖区域61，其要至少能够覆盖所述第一屏幕1显示的90％以上区域，参见图3。如此才能准确的获取所述第一屏幕1的亮度。

其中，所述第二摄像头4例如具有第二视场角，所述第二视场角范围例如定义为第二视场覆盖区域71，其要至少能够覆盖所述第二屏幕2显示的90％以上区域，参见图3。如此才能准确的获取所述第二屏幕2的亮度。

例如，在所述第一屏幕1及所述第二屏幕2正常显示时，所述第一摄像头3用于实时拍摄所述第一屏幕1的照片，所述第二摄像头4用于实时拍摄所述第二屏幕2的照片。

具体地，所述第一屏幕1例如发出第一图像光，该第一图像光遇到所述第一分光元件6后，一部分发生反射，同时还有一部分发生透射，其中，透射所述第一分光元件6的第一图像光可以被所述第一摄像头3接收成像。

同样地，所述第二屏幕2例如发出第二图像光，该第二图像光经所述第二分光元件7后，一部分发生反射，同时还有一部分发生透射，其中，透射所述第二分光元件7的第二图像光可以被所述第二摄像头4接收成像。

其中，所述第一摄像头3及所述第二摄像头4可以分别以一定帧率拍摄图像(照片)，之后可以通过拍摄的照片的灰度值进行屏幕亮度的监控。

本申请实施例提供了一种多屏幕显示系统，采用两块屏幕同时做为单眼显示屏幕，能提升成像显示的分辨率及清晰度，尤其是，通过动态控制两块屏幕之间的显示亮度差异值，可以进一步提升多屏幕显示系统形成的画面的质量，提高用户的观看体验；当将本申请实施例的多屏幕显示系统应用于虚拟现实类产品，可以在不影响虚拟现实类产品外形的基础上，提升成像清晰度，能够使虚拟现实类产品的光学显示效果更加逼真。

需要说明的是，本申请实施例提供的多屏幕显示系统中还可以采用更多数量的屏幕，包括但不限于上述实施例中的两块屏幕。

在本申请的一些示例中，参见图1，所述第一分光元件6与所述第一屏幕1形成第一夹角，所述第二分光元件7与所述第二屏幕2形成第二夹角；其中，所述第一夹角及所述第二夹角的范围为45°～48°。

在实际组装过程中，需要先将所述第一分光元件6和所述第二分光元件7与所述镜筒5进行组装固定，之后再进行各屏幕及光学镜片等元件的安装。整个安装过程中例如可以通过视觉引导和AA对位找到屏幕和相应的分光元件最佳角度位置，然后进行点胶固定。

其中，所述第一分光元件6及所述第二分光元件7均可以透射一部分光线，同时反射一部分光线。

为了保证图像拼接融合的效果较佳，对所述第一屏幕1与所述第二屏幕2二者平行度存在较高的要求，且所述第一分光元件6与所述第一屏幕1，及所述第二分光元件7与所述第二屏幕2的夹角应当控制为45°～48°。

在本申请的一些示例中，参见图1，所述第一分光元件6远离所述镜筒5的内壁的一端与镜筒5内壁之间设置有第一平板玻璃9，且所述第一平板玻璃9位于所述第一分光元件6的反射光所在光路。请继续参见图1，所述第二分光元件7远离所述镜筒5的内壁的一端与镜筒5内壁之间设置有第二平板玻璃10，且所述第二平板玻璃10位于所述第二分光元件7的反射光所在光路上。其中，所述第一平板玻璃9和/或所述第二平板玻璃10上设置有增透膜。

由于所述第一平板玻璃9主要起到支撑所述第一分光元件6，且要使所述第一分光元件6与所述第一屏幕1形成上述第一夹角(45°～48°)，作为本申请一种较为优选的方式，所述第一平板玻璃9与所述第一屏幕1可以为相互垂直设计。

根据上述示例，由所述第一分光元件6及所述第一平板玻璃9形成了所述第一屏幕1出光侧的光学折返结构。具体光路为：

经所述第一屏幕1发出的第一图像光在遇到所述第一分光元件6后，一部分的第一图像光会被所述第一分光元件6反射，之后透过所述第一平板玻璃9，由于所述第一平板玻璃9的表面上设置有增透膜，利于该部分第一图像光的大量透射，可以形成图2中的第一显示画面11；同时还有一部分第一图像光会透过所述第一分光元件6而射向所述第一摄像头3，所述第一摄像头3可以拍摄所述第一屏幕1的照片，用以获取所述第一屏幕1的亮度情况。

所述第一平板玻璃9可以对所述第一分光元件6的一端形成支撑，以使所述第一分光元件6相对于所述第一屏幕1形成倾斜状态。

根据上述示例，由所述第二分光元件7及所述第二平板玻璃10构成了位于所述第二屏幕2出光侧的光学折返结构。具体光路为：

经所述第二屏幕2发出的第二图像光在遇到所述第二分光元件7后，一部分的第二图像光会被所述第二分光元件7反射，之后透过所述第二平板玻璃10，由于所述第二平板玻璃10的表面上设置有增透膜，利于该部分第二图像光的大量透射，可以形成图2中的第二显示画面21；同时还有一部分第二图像光会透过所述第二分光元件7而射向所述第二摄像头4，所述第二摄像头4可以拍摄所述第二屏幕2的照片，用以获取所述第二屏幕2的亮度情况。

其中，所述第二平板玻璃10可以对所述第二分光元件7的一端形成支撑，以使所述第二分光元件7相对于所述第二屏幕2形成倾斜状态。

在本申请的一些示例中，参见图1，对于所述多屏幕显示系统而言，在任一时刻，所述第一屏幕1与所述第二屏幕2的亮度差异值应当控制为小于或等于预设阈值S，且所述预设阈值S为2nit。

根据上述示例，为了保证用户的观看体验感，用户在使用多屏幕显示系统时，需要实时控制所述第一屏幕1与所述第二屏幕2之间的亮度差异值，也即二者的亮度差异值最好不超过2nit，这样两块屏幕图像的拼接融合效果较佳。

当所述第一屏幕1与所述第二屏幕2在某一时刻的亮度差异值大于2nit且持续时间≥0.5s，可以控制将二者中屏幕亮度更高的一块屏幕的亮度进行调暗处理，以使两块屏幕的亮度差异值可始终维持在2nit以内。这样，可以避免不同屏幕间因显示亮度差异过大而导致影响用户的观看体验感。

在本申请的一些示例中，所述第一分光元件6及所述第二分光元件7为半反半透镜。

其中，所述第一分光元件6及所述第二分光元件7均可以透射一部分光线，同时可以反射一部分光线，二者可以分别形成两路光传播路径。

例如，所述第一分光元件6及所述第二分光元件7的透射率为50％左右。

在本申请的一些示例中，沿所述镜筒5的径向方向，所述第一摄像头3在所述第一屏幕1上的正投影位于所述第一屏幕1的中心，所述第二摄像头4在所述第二屏幕2上的正投影位于所述第二屏幕2的中心。

根据上述示例，这样的位置设计能够更准确的监控到两块屏幕主要显示区域的亮度情况，参见图3。

在本申请的一些示例中，参见图1，所述多屏幕显示系统还包括镜片8，所述镜片8设置于所述镜筒5的一端。所述第一屏幕1发出的第一图像光投射至所述第一分光元件6，一部分的第一图像光被反射至所述镜片8，另一部分的第一图像光透射至所述第一摄像头3。所述第二屏幕2发出的第二图像光投射至所述第二分光元件7，一部分的第二图像光被反射至所述镜片8，另一部分的第二图像光透射至所述第二摄像头4。

其中，所述镜片8的数量包括但不限于一个。

所述镜片8的数量可根据需要进行调整，本申请对此不做限制。

其中，所述镜片8例如设置在所述镜筒5的一端，参见图1。

具体地，所述镜片8例如可以设置在所述镜筒5靠近人眼01的一端，用于对投射至人眼01的光线进行调制，可用以提高成像质量。

在本申请的一些示例中，参见图1及图4，所述镜筒5的侧壁由第一壁部501、第二壁部502、第三壁部503及第四壁部504围合形成，且所述第一壁部501与所述第二壁部502呈相对设置，所述第三壁部503与所述第四壁部504呈相对设置；所述第一屏幕1嵌设于所述第一壁部501，所述第二屏幕2嵌设于所述第二壁部502，所述第一壁部501及所述第二壁部502为直壁结构；所述第三壁部503与所述第四壁部504中的一个靠近鼻翼侧，所述第三壁部503与所述第四壁部504为弧形。

所述镜筒5用于承载所述第一屏幕1、所述第二屏幕2、所述第一摄像头3、所述第二摄像头4、所述第一分光元件6及所述第二分光元件7等光学元件。

本申请实施例提供的多屏幕显示系统，两块屏幕及两个摄像头均固定于所述镜筒5的内壁，由于两块屏幕在摆放位置上要相互平行且错位，为了降低两块屏幕在所述镜筒5上的安装难度，且保证两块屏幕是平行的，可以将所述镜筒5的侧壁上安装两块屏幕的两个壁部设置为直壁结构，如此可以形成支撑平面，可以避免屏幕安装歪斜。

其中，所述第一屏幕1及所述第二屏幕2可以嵌设于所述镜筒5的壁面内，当然，也可以通过粘接或连接件固定设置于所述镜筒5的内壁上。

在本申请实施例中，两块屏幕均设置于所述镜筒5的内壁，而并非沿镜筒5的轴向设置，这样不会占用镜筒5在轴向上的尺寸。

参见图4，将所述镜筒5靠近鼻翼侧的壁部设计为弧形，该设计在鼻梁侧可以起到避让的作用，在此基础上，可以将与鼻翼部相对的另一壁部也设计为弧形，起到对称的效果。

在本申请的一些示例中，参见图1，所述第一摄像头3嵌设于所述第一壁部501，所述第二摄像头4嵌设于所述第二壁部502。

所述第一摄像头3用于拍摄所述第一屏幕1的第一图像。所述第二摄像头4用于拍摄所述第二屏幕2的第二图像。

参见图1，所述第一摄像头3与所述第二屏幕2位于同侧，所述第二摄像头4与所述第一屏幕1位于同侧，且所述第一摄像头3与所述第二摄像头4为异侧且错开设置，通过在位置上的布局，所述第一摄像头3可以接收所述第一屏幕1的部分第一图像光，所述第二摄像头4可以接收所述第二屏幕2的部分第二图像光。从而所述第一摄像头3及所述第二摄像头4可以在不影响两块屏幕形成拼接图像的同时，获取两块屏幕的亮度情况。

在本申请的一些示例中，参见图2及图3，所述第一屏幕1发出的第一图像光形成的第一显示画面11与所述第二屏幕2发出的第二图像光形成的第二显示画面21经拼接形成目标图像。所述目标图像具有所述第一显示画面11与所述第二显示画面21的重合区域，所述重合区域的面积为所述第一屏幕1及所述第二屏幕2中显示面积最小的屏幕的显示面积的5％～10％。

所述第一屏幕1的第一显示画面11与所述第二屏幕2的第二显示画面21存在部分重合区域，可以避免拼接融合形成的目标图像有部分缺失。

其中，所述重合区域的尺寸受所述第一屏幕1一侧的光学折返结构与所述第二屏幕2一侧的光学折返结构边缘重合度影响，若两个光学折返结构的边缘重合区越大，则图像拼接后重合区域就越大。本申请实施例提供的光学方案中，通过约束图像拼接后重合区域的面积大小，可以更好的实现双屏幕图像的拼接融合，且能够保证最终的成像画面完整无缺失，还能够进一步提升单眼分辨率及双目分辨率，使得形成的图像更加清晰。

根据上述示例，还需要对重合位置区域内像素点进行亮度的调控，使重合区域的亮度与非重合区域的屏幕亮度保持相同。

根据本申请实施例提供的多屏幕显示系统，能够提升成像显示的分辨率极限，在控制体积和生产成本的条件下成倍的提升用户人眼可观测到的分辨率数量，在采用两块或更多块屏幕同时做为单眼显示屏幕的同时，实时管控、动态调整不同屏幕之间的显示亮度，可以提升用户体验，可以给用户更逼真的虚拟现实感受。

根据本申请的另一个实施例，所述多屏幕显示系统的显示控制方法，其包括如下步骤：

步骤S1、控制所述第一摄像头3拍摄所述第一屏幕1的第一图像，及控制所述第二摄像头4拍摄所述第二屏幕2的第二图像；

步骤S2、获取所述第一图像的第一亮度值及所述第二图像的第二亮度值；

步骤S3、在所述第一亮度值与所述第二亮度值的亮度差异值大于2nit且持续时长大于0.5s的情况下，将所述第一屏幕1及所述第二屏幕2中亮度最大的屏幕的亮度调暗，以使在任一时刻，所述亮度差异值均小于或等于2nit。

根据本申请实施例提供的多屏幕显示系统，其搭配使用了上述实施例提出的多屏幕显示控制方法，可以用于VR的多屏幕显示光路设计，能在光路中起到对多屏幕亮度均匀性实时监控及动态调节的作用。

本申请实施例提供的光学方案，可以解决虚拟现实类产品屏幕分辨率不高及屏幕清晰度不够的问题；尤其是，可以在不影响虚拟现实类产品外形结构的基础上，提升成像清晰度，可提高虚拟现实类产品输出画面的质量，能够使虚拟现实类产品的光学显示效果更加逼真。

根据本申请的一些示例，所述多屏幕拼接显示方法还包括如下步骤：

步骤A1、获取所述第一图像的灰度值及所述第二图像的灰度值；

步骤A2、根据所述第一图像的灰度值，获取所述第一亮度值；及根据所述第二图像的灰度值，获取所述第二亮度值。

在所述第一屏幕1和所述第二屏幕2正常显示时，与所述第一屏幕1相对的所述第一摄像头3，可用于拍摄所述第一屏幕1的照片，与所述第二屏幕2相对的第二摄像头4可用于拍摄所述第二屏幕2的照片，在此基础上，可以根据拍摄获得的照片的灰度值来转换为屏幕的亮度值。借助于这一步骤，可以根据拍摄的屏幕照片来获取对应屏幕的亮度情况。从而可以对两块屏幕的亮度进行实时监控。

需要说明的是，在使用者使用近眼显示系统的过程中，所述第一摄像头3及所述第二摄像头4是始终工作的。也即对所述第一屏幕1与所述第二屏幕2的监控及调整是实时进行的。

此外，所述第一摄像头3与所述第二摄像头4拍摄同一幅照片的灰度值应当是相同的。

可选的是，在将所述第一摄像头3与所述第二摄像头4装配到镜筒5中之前，要对所述第一摄像头3及所述第二摄像头4进行灰度标定。标定后的第一摄像头3及第二摄像头4应当可以在相同环境下拍摄同一幅图卡得到的照片，经灰度转换后两张照片的灰度值差异应相同。这样，该两个摄像头在多屏幕拼接方案亮度动态调节中才能达到准确的亮度调节效果。

根据本申请的另一个实施例，提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括壳体以及如上所述的近眼显示系统，所述近眼显示系统设置于所述壳体。

其中，所述近眼显示系统设置可以设置为两个，分别对应使用者的左眼和右眼，能够成倍的提升单眼分辨率及双目分辨率，从而进一步提高显示效果和清晰度。

其中，所述头戴显示设备的形式可以为VR眼镜或者VR头盔，本申请实施例中对此不做限制。

本申请实施例的头戴显示设备的具体实施方式可以参照上述近眼显示系统各实施例，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种多屏幕显示系统，其特征在于，包括镜筒(5)及设置于所述镜筒(5)内壁的第一屏幕(1)、第二屏幕(2)、第一摄像头(3)和第二摄像头(4)，所述第一屏幕(1)与所述第二屏幕(2)为平行且错位设置，所述第一摄像头(3)设于所述第一屏幕(1)的正对面，所述第二摄像头(4)设于所述第二屏幕(2)的正对面；

所述多屏幕显示系统还包括设置于所述镜筒(5)内腔中的第一分光元件(6)及第二分光元件(7)；所述第一分光元件(6)倾斜设于所述第一屏幕(1)的出光路径上，且所述第一摄像头(3)位于所述第一分光元件(6)的透射光所在光路上；所述第二分光元件(7)倾斜设于所述第二屏幕(2)的出光路径上，且所述第二摄像头(4)位于所述第二分光元件(7)的透射光所在光路上；

在任一时刻，所述第一屏幕(1)与所述第二屏幕(2)的亮度差异值为小于或等于预设阈值。

2.根据权利要求1所述的多屏幕显示系统，其特征在于，所述第一分光元件(6)与所述第一屏幕(1)形成第一夹角，所述第二分光元件(7)与所述第二屏幕(2)形成第二夹角；

其中，所述第一夹角及所述第二夹角为45°～48°。

3.根据权利要求1所述的多屏幕显示系统，其特征在于，所述第一分光元件(6)远离所述镜筒(5)的内壁的一端与镜筒(5)内壁之间设置有第一平板玻璃(9)，且所述第一平板玻璃(9)位于所述第一分光元件(6)的反射光所在光路上；

所述第二分光元件(7)远离所述镜筒(5)的内壁的一端与镜筒(5)内壁之间设置有第二平板玻璃(10)，且所述第二平板玻璃(10)位于所述第二分光元件(7)的反射光所在光路上；

其中，所述第一平板玻璃(9)和/或所述第二平板玻璃(10)上设置有增透膜。

4.根据权利要求1所述的多屏幕显示系统，其特征在于，所述预设阈值为2nit。

5.根据权利要求1所述的多屏幕显示系统，其特征在于，所述第一分光元件(6)及所述第二分光元件(7)为半反半透镜。

6.根据权利要求1所述的多屏幕显示系统，其特征在于，沿所述镜筒(5)的径向方向，所述第一摄像头(3)在所述第一屏幕(1)上的正投影位于所述第一屏幕(1)的中心，所述第二摄像头(4)在所述第二屏幕(2)上的正投影位于所述第二屏幕(2)的中心。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的多屏幕显示系统，其特征在于，所述多屏幕显示系统还包括镜片(8)，所述镜片(8)设置于所述镜筒(5)的一端；

所述第一屏幕(1)发出的第一图像光投射至所述第一分光元件(6)，一部分的第一图像光被反射至所述镜片(8)，另一部分的第一图像光透射至所述第一摄像头(3)；

所述第二屏幕(2)发出的第二图像光投射至所述第二分光元件(7)，一部分的第二图像光被反射至所述镜片(8)，另一部分的第二图像光透射至所述第二摄像头(4)。

8.根据权利要求7所述的多屏幕显示系统，其特征在于，所述镜筒(5)的侧壁由第一壁部(501)、第二壁部(502)、第三壁部(503)及第四壁部(504)围合形成，且所述第一壁部(501)与所述第二壁部(502)呈相对设置，所述第三壁部(503)与所述第四壁部(504)呈相对设置；

所述第一屏幕(1)嵌设于所述第一壁部(501)，所述第二屏幕(2)嵌设于所述第二壁部(502)，所述第一壁部(501)及所述第二壁部(502)为直壁结构；

所述第三壁部(503)与所述第四壁部(504)中的一个靠近鼻翼侧，所述第三壁部(503)与所述第四壁部(504)为弧形。

9.根据权利要求8所述的多屏幕显示系统，其特征在于，所述第一摄像头(3)嵌设于所述第一壁部(501)，所述第二摄像头(4)嵌设于所述第二壁部(502)；

所述第一摄像头(3)用于拍摄所述第一屏幕(1)的第一图像；

所述第二摄像头(4)用于拍摄所述第二屏幕(2)的第二图像。

10.根据权利要求1所述的多屏幕显示系统，其特征在于，所述第一屏幕(1)发出的第一图像光形成的第一显示画面(11)与所述第二屏幕(2)发出的第二图像光形成的第二显示画面(21)经拼接形成目标图像；

所述目标图像具有所述第一显示画面(11)与所述第二显示画面(21)的重合区域，所述重合区域的面积为所述第一屏幕(1)及所述第二屏幕(2)中显示面积最小的屏幕的显示面积的5％～10％。

11.一种如权利要求1-10中任一项所述的多屏幕显示系统的显示控制方法，其特征在于，所述显示控制方法包括：

控制所述第一摄像头拍摄所述第一屏幕的第一图像，及控制所述第二摄像头拍摄所述第二屏幕的第二图像；

获取所述第一图像的第一亮度值及所述第二图像的第二亮度值；

在所述第一亮度值与所述第二亮度值的亮度差异值大于2nit且持续时长大于0.5s的情况下，将所述第一屏幕及所述第二屏幕中亮度最大的屏幕的亮度调暗，以使在任一时刻所述亮度差异值均小于或等于2nit。

12.根据权利要求11所述的显示控制方法，其特征在于，所述显示控制方法还包括：

获取所述第一图像的灰度值及所述第二图像的灰度值；

根据所述第一图像的灰度值，获取所述第一亮度值；

根据所述第二图像的灰度值，获取所述第二亮度值。

13.一种头戴显示设备，其特征在于，包括：

壳体；以及

如权利要求1-10中任一项所述的多屏幕显示系统，所述多屏幕显示系统设置于所述壳体。