CN117590607A - 镜头、镜头的调节方法以及电子设备 - Google Patents

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CN117590607A
CN117590607A CN202311587958.0A CN202311587958A CN117590607A CN 117590607 A CN117590607 A CN 117590607A CN 202311587958 A CN202311587958 A CN 202311587958A CN 117590607 A CN117590607 A CN 117590607A
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Abstract

本申请提供一种镜头、镜头的调节方法以及电子设备,用于在屏幕上投放多帧图像显示信号,镜头包括光机、可变形棱镜以及处理器,光机包括多个点光源,每一点光源同时发出的光线能够在屏幕上形成一个第一像素点,多个第一像素点组成第N帧图像显示信号;可形变棱镜设置光机的出光面处;处理器,处理器分别与光机以及可形变棱镜电连接,处理器用于:控制光机在屏幕上形成第N帧图像显示信号;控制可形变棱镜处于第一弯曲状态,以在屏幕上形成多个第二像素点,多个第二像素点组成第N+1帧图像显示信号,每一第二像素点用于填补相邻第一像素点之间的间隙。在镜头增加可形变透镜,提升屏幕的每英寸像素点数,使得显示更加平滑,得到更高的清晰度。

Description

镜头、镜头的调节方法以及电子设备
技术领域
本申请涉及可穿戴设备技术领域,尤其涉及一种镜头、镜头的调节方法以及电子设备。
背景技术
在AR(augmented reality,增强现实)眼镜的使用过程中,目前眼镜需要点亮波导镜片,都用到光机进行投屏。作为眼镜的一部分,光机的体积和重量对眼睛有着很重要的作用力。光机体积越小,越轻,越能够接近现实中的眼镜,同步对佩戴也会更舒适。但是如果光机过小,势必要求PPI(pixel per inch每英寸上的像素点数)非常高,才能在大的FOV(Field of view,视场角)下显示下减少颗粒感。对于现有的micro LED(micro LightEmitting Diode Display,微发光二极管显示器)已量产的显示器,只能做到4μm像素点间隙,在0.13inch(英寸)显示器的显示屏上实现640乘以480的显示分辨率。将现有的microLED应用到光机上,光机的投屏距离达到2m以上,FOV>40°时,在屏幕上的对角分辨率只有16~20DPI(dots per inch,每英寸像素点数)。所以,用户在使用AR眼镜时就会看到凹凸不平的颗粒感。
发明内容
本申请实施例提供一种镜头、镜头的调节方法以及电子设备,在镜头增加可形变透镜,提升屏幕的每英寸像素点数,使得显示更加平滑,得到更高的清晰度。
本申请实施例提供一种镜头,用于在屏幕上投放多帧图像显示信号,所述镜头包括:
光机,包括多个点光源,每一所述点光源同时发出的光线能够在所述屏幕上形成一个第一像素点,多个所述第一像素点组成第N帧图像显示信号,所述N为正整数;
可形变棱镜,所述可形变棱镜设置所述光机的出光面处,当所述可形变棱镜处于第一弯曲状态时,所述可形变棱镜对多个所述点光源发出的光线进行折射;
处理器,所述处理器分别与所述光机以及所述可形变棱镜电连接,所述处理器用于:
控制所述光机在所述屏幕上形成第N帧图像显示信号;
控制所述可形变棱镜处于所述第一弯曲状态,以在所述屏幕上形成多个第二像素点,多个所述第二像素点组成第N+1帧图像显示信号,每一所述第二像素点用于填补相邻所述第一像素点之间的间隙。
在一些实施例中,所述可形变棱镜包括压电陶瓷以及电极,所述压电陶瓷与所述电极电连接,以控制所述压电陶瓷的形状,所述处理器与所述电极连接,所述处理器用于:
控制所述电极施加至所述压电陶瓷的电压数值;
当所述电压数值大于0时,所述压电陶瓷发生形变,以使得所述可形变棱镜处于所述第一弯曲状态;
当所述电压数值等于0时,所述压电陶瓷维持或者恢复至平直状态,以使得所述可形变棱镜处于初始状态。
在一些实施例中,所述电极的形状为环状,所述电极的几何中心位于所述压电陶瓷的光轴上。
在一些实施例中,所述压电陶瓷的材料为透明石英。
在一些实施例中,所述可形变棱镜还包括基板层以及弹性填充层,所述基板层与所述压电陶瓷相对设置,所述弹性填充层设置在所述基板层与所述压电陶瓷层之间,所述弹性填充层用于对所述压电陶瓷进行支撑。
在一些实施例中,当所述可形变棱镜处于第一弯曲状态时,所述第二像素点沿第一方向距离所述第一像素点的距离为a;所述处理器还用于控制所述可形变棱镜处于第二弯曲状态,以在所述屏幕上形成多个第三像素点,多个所述第三像素点组成第N+2帧图像显示信号,所述第三像素点沿第二方向距离对应的所述第一像素点的距离为a,所述第一方向与所述第二方向垂直。
在一些实施例中,所述处理器还用于控制所述可形变棱镜处于第三弯曲状态,以在所述屏幕上形成多个第四像素点,多个所述第四像素点组成第N+3帧图像显示信号,所述第四像素点沿第三方向距离对应的所述第一像素点的距离为√2a,所述第三方向与所述第一方向或者所述第二方向呈45°角。
在一些实施例中,所述光机的数量为三个,分别形成的所述像素点为绿色像素点、红色像素点以及蓝色像素点。
本申请实施例还提供一种镜头的调节方法,应用于上述镜头,所述镜头的调节方法包括:
控制所述光机在所述屏幕上形成第N帧图像显示信号;
控制所述可形变棱镜处于所述第一弯曲状态,以在所述屏幕上形成多个第二像素点,多个所述第二像素点组成第N+1帧图像显示信号,每一所述第二像素点用于填补相邻所述第一像素点之间的间隙。
本申请实施例还提供一种电子设备,包括上述镜头以及镜片,所述镜头产生的光线经所述镜片进行传播。
本申请实施例提供的镜头、镜头的调节方法以及电子设备,该镜头包括光机、可形变棱镜以及处理器,该光机包括多个点光源、每一点光源能够在屏幕上形成第一像素点,多个第一像素点组成第N帧图像显示信号。可形变棱镜设置在光机的出光面处。处理器分别与光机以及可形变棱镜电连接,该处理器控制可形变棱镜处于第一弯曲状态,从而将点光源产生的光线进行折射以屏幕上形成多个第二像素点,多个第二像素点在屏幕上形成N+1帧图像显示信号。当用户在使用该镜头时候,先看到第N帧图像显示信号,再看到第N+1帧图像显示信号,呈现出一种第二像素点填补相邻第一像素点之间的间隙的观感,使得显示的画面更加清晰,减少颗粒感的存在。
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为本申请实施例提供的镜头的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的镜头的第二种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的镜头的控制方法的流程示意图。
图4为本申请实施例提供的未设置可形变棱镜的效果图。
图5为本申请实施例提供的设置可形变棱镜的效果图。
图6为本申请实施例提供的压电陶瓷的第一种结构示意图。
图7为本申请实施例提供的压电陶瓷的第二种结构示意图。
图8为本申请实施例提供的压电陶瓷的第一种状态。
图9为本申请实施例提供的压电陶瓷的第二种状态。
图10为本申请实施例提供的压电陶瓷的第三种状态。
图11为本申请实施例提供的压电材料的极化方向和受力方向的示意图。
图12为本申请实施例提供的镜头的第三种结构示意图。
图13为本申请实施例提供的镜头的第四种结构示意图。
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。
目前,例如平板电视机、液晶电视机或者液晶显示器被广泛的应用于人们的日常生活中。以液晶电视机为例,液晶电视机作为家庭娱乐活动必不可少的家用电器,人们在选购或者使用该液晶电视机时,往往会关注到液晶电视机的外观和价格。其中,显示装置的前框作为液晶电视机的一部分,自然也受到广泛的关注。
在AR(augmented reality,增强现实)眼镜的使用过程中,目前眼镜需要点亮波导镜片,都用到光机进行投屏。作为眼镜的一部分,光机的体积和重量对眼睛有着很重要的作用力。光机体积越小,越轻,越能够接近现实中的眼镜,同步对佩戴也会更舒适。但是如果光机过小,势必要求PPI(pixel per inch每英寸上的像素点数)非常高,才能在大的FOV(Field of view,视场角)下显示下减少颗粒感。对于现有的micro LED(micro LightEmitting Diode Display,微发光二极管显示器)已量产的显示器,只能做到4μm像素点间隙,在0.13inch(英寸)显示器的显示屏上实现640乘以480的显示分辨率。将现有的microLED显示器应用到光机上,光机的投屏距离达到2m以上,FOV>40°时,在屏幕上的对角分辨率只有16~20DPI(dots per inch,每英寸像素点数)。所以,用户在使用AR眼镜时就会看到凹凸不平的颗粒感。
本申请实施例提供一种镜头、镜头的调节方法以及电子设备,在镜头增加可形变透镜,提升屏幕的每英寸像素点数,使得显示更加平滑,得到更高的清晰度。以下结合附图进行具体的分析。
请参阅图1以及图2,图1为本申请实施例提供的镜头的第一种结构示意图,图2为本申请实施例提供的镜头的第二种结构示意图。
本申请提供一种镜头10,用于在屏幕20上投放多帧图像显示信号,镜头10包括光机11、可形变棱镜12以及处理器13,该光机11包括多个点光源,每一点光源同时发出的光线能够在屏幕20上形成一个第一像素点21,多个第一像素点21组成第N帧图像显示信号,N为正整数。
可形变棱镜12设置光机11的出光面处,当可形变棱镜12处于第一弯曲状态时,可形变棱镜12对多个点光源发出的光线进行折射。
请参阅图3,图3为本申请实施例提供的镜头的控制方法的流程示意图。处理器13分别与光机11以及可形变棱镜12电连接,处理器13用于执行以下步骤。
S1、控制光机11在屏幕20上形成第N帧图像显示信号。
S2、控制可形变棱镜12处于第一弯曲状态,以在屏幕20上形成多个第二像素点22,多个第二像素点22组成第N+1帧图像显示信号,每一第二像素点22用于填补相邻第一像素点21之间的间隙。
其中,可形变棱镜12至少具有两种状态:初始状态以及弯曲状态。当该可形变棱镜12处于初始状态时,可变形棱镜为平直状态,该可变形棱镜能够使得光线穿过且不改变光线的路径,即射入可变形棱镜的光线与射出可变形棱镜的光线处于同一条直线上。当该可形变棱镜12处于弯曲状态时,可变形棱镜弯曲,该可变形棱镜能够折射光线,即射入可变形棱镜的光线与射出可变形棱镜的光线不处于同一直线上。
由于该可形变棱镜12具有上述多个状态,且每个状态对光线的作用不同,所以本申请实施例中通过控制可形变棱镜12的状态来控制光线的路径,通过实现像素间隙的补充。
具体的,光机11内存在显示器,该显示器的显示屏上进行播放画面。在此基础上,该显示器为已量产的micro LED显示器,由于光机11的体积较小,所以显示器的体积也很小,需要依靠投屏(也称为投影)将显示画面放大。于是,显示屏的出光处设置有可形变棱镜12以及透镜,用于将画面投射至远处(2米或者更远)的屏幕20上。其中,该屏幕20可以为虚拟屏幕20。
请参阅图4,图4为本申请实施例提供的未设置可形变棱镜的效果图。但是在投屏的过程中,画面上的多个像素点会被拉开,导致在屏幕20上的画面的对角分辨率只有16~20DPI,用户在观看屏幕20上的画面时会感觉有明显的颗粒感。
为了提升用户的使用感受,本申请实施例中提出在相邻两个像素点之间填充像素点,进而降低颗粒感。
所以,请参阅图5,图5为本申请实施例提供的设置可形变棱镜的效果图。本申请实施例中的处理器13分别与光机11以及可形变棱镜12电连接,用于控制该光机11显示画面以及可形变棱镜12的状态。
更为具体的是,每一帧画面均是由多个像素组合形成的。显示器播放的画面为原始画面,投屏在屏幕20上的画面为投屏画面。所以原始画面上的多个像素点组成,每一像素点对应的光线能够在屏幕20上进行组合形成投屏画面。每一像素点看作对应一条光线,光线从显示器播放出来,再投屏在屏幕20上。
还值得说明的是,当光机11中的显示器播放画面时候,均是一帧一帧按照顺序以及帧率播放出来。由于人眼视觉暂留(人眼在观看时,光信号传入大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。)作用,若是每一帧画面中的像素之间进行填补或者看似填补,就能够达到提升屏幕20的每英寸像素点数,使得显示更加平滑,得到更高的清晰度。
在本申请实施例中,处理器13先控制可形变棱镜12处于初始状态,在控制光机11在屏幕20上投放第N帧画面,其次控制光机11在屏幕20上投放第N帧图像显示信号(第N帧投屏画面),再控制可形变棱镜12处于弯曲状态(第一弯曲状态),由于光线折射,所以每一点光线产生的光线发生折射以在屏幕20上形成多个第二像素点22。该多个第二像素点22在形成第N+1帧图像显示信号(第N+1帧投屏画面)。在屏幕20上依次播放第N帧、第N+1帧图像显示信号时候,由于人眼的视觉暂留作用,所以呈现出该第N+1帧图像显示信号上的像素点填补第N帧图像显示信号上的像素点之间的间隙的观感,从而降低颗粒感,显示更加平滑。
其中,当正常的像素点投影后在远处投影形成的网格点会变得稀疏,DPI降低,同时投影在屏幕20上的的画面会显得比较模糊,网格化比较严重。如果要让DPI提高,就需要在这些显示空格见填充像素点,由于,屏幕20已经被限制,所以可以通过本方案,根据压电原理调节透明石英的电压调节α大小,对空格处进行填充。
在一些实施例中,请参阅图6以及图7,图6为本申请实施例提供的压电陶瓷的第一种结构示意图;图7为本申请实施例提供的压电陶瓷的第二种结构示意图。
可形变棱镜12包括压电陶瓷121以及电极122,压电陶瓷121与电极122电连接,以控制压电陶瓷121的形状,处理器13与电极122连接,处理器13用于:控制电极122施加至压电陶瓷121的电压数值;当电压数值大于0时,压电陶瓷121发生形变,以使得可形变棱镜12处于第一弯曲状态;当电压数值等于0时,压电陶瓷121维持或者恢复至平直状态,以使得可形变棱镜12处于初始状态。
请参阅图8、图9以及图10,图8为本申请实施例提供的压电陶瓷的第一种状态,图9为本申请实施例提供的压电陶瓷的第二种状态,图10为本申请实施例提供的压电陶瓷的第三种状态。
压电材料在有外部电压输入的情况下,材料会产生形变,材料的形变幅度与电压的大小存在一定的比例关系,基于这个原理,本申请实施例提供一种通过形变来实现自动调节屈光度的可形变棱镜12。
可以理解的是,压电陶瓷121的形状可以根据施加的电压的不同而形状不同,从而使得处理器13可以控制电压进而控制压电陶瓷121的形状,从而实现不同的屈光度,进而维持或者改变穿设于压电陶瓷121的光线的角度。
该电极122包括正电极122以及负电极122,分别贴附在压电陶瓷121的两侧,进而控制压电陶瓷121的形状。在施加电压时候压电陶瓷121的形状变化及光射出去后的角度变化。
请参阅图11,图11为本申请实施例提供的压电材料的极化方向和受力方向的示意图。P为压电材料的极化方向,T为长身震动的方向。
该压电陶瓷121的材料为光学材料,具有一个或者多个曲面,为对称结构。该压电陶瓷121的光轴与显示器的中心轴是重合的,可以对称地对点光源产生的光线进行折射。
其中,电极122的形状为环状,电极122的几何中心位于压电陶瓷121的光轴上。可以理解的是,为了对称地对压电陶瓷121的形状进行改变,所以该电极122的形状为环形,贴附在压电陶瓷121上,进而改变压电陶瓷121的形状。
其中,为了容许光线穿设,压电陶瓷121为透明材料,可以为透明石英,或者其他透明压电材料。
其中,可形变棱镜12还包括基板层123以及弹性填充层124,基板层123与压电陶瓷121相对设置,弹性填充层124设置在基板层123与压电陶瓷121层之间。该基板层123为玻璃基板层123,该玻璃基板可以用于固定压电陶瓷121与其他结构的相对位置。该弹性填充层124为透镜树脂填充物,又称高分子透镜填充物,用于对压电陶瓷121进行支撑。
该玻璃基板上还设置有多个连接脚125,该连接脚125与电极122电连接,外部的电源能够通过连接脚125间接与电极122电连接,进而输入至电极122电压,以控制可形变棱镜12的形状。
在一些实施例中,当可形变棱镜12处于第一弯曲状态时,第二像素点22沿第一方向X距离第一像素点21的距离为a;处理器13还用于控制可形变棱镜12处于第二弯曲状态,以在屏幕20上形成多个第三像素点23,多个第三像素点23组成第N+2帧图像显示信号,第三像素点23沿第二方向Y距离对应的第一像素点21的距离为a,第一方向X与第二方向Y垂直。
所以,通过改变可形变棱镜12的弯曲状态,就能够实现第二像素点22与第三像素点23距离第一像素点21的方位。值得再次说明的是,第一像素点21为第N帧图像显示信号上的像素点,第二像素点22为第N+1帧图像显示信号上的像素点,第三像素点23为第N+1帧图像显示信号上的像素点。实际上,该第一像素点21、第二像素点22以及第三像素点23不能在同一时刻同时出现。所以,本申请实施例中描述的距离为多帧图像显示信号在同一平面上重合后,第一像素点21与第二像素点22或者第三像素点23之间平行于该屏幕20的距离。
其中,一个点光源形成一个第一像素点21,第二像素点22与第一像素点21之间的关系为:若没有可形变棱镜12作用或者可形变棱镜12没有起到折射作用,点光源在屏幕20上显示的像素为第一像素点21;若增加了可形变棱镜12,则该点光源发出的光线经过可形变棱镜12折射后,在屏幕20上显示的像素为第二像素点22。
并且,由于人眼视觉残留作用,用户观看屏幕20上的画面犹如在第一像素点21之间填补了第二像素点22以及第三像素点23,由于填补的像素点增多,颗粒感降低,画面会更加细腻平滑。
其中,处理器13还用于控制可形变棱镜12处于第三弯曲状态,以在屏幕20上形成多个第四像素点24,多个第四像素点24组成第N+3帧图像显示信号,第四像素点24沿第三方向距离对应的第一像素点21的距离为√2a,第三方向与第一方向X或者第二方向Y呈45°角。
通过改变可形变棱镜12的弯曲状态,就能够实现第二像素点22与第三像素点23距离第一像素点21的距离。值得再次说明的是,本申请实施例中描述的距离为多帧图像显示信号在同一平面上重合后,第一像素点21与第二像素点22、第三像素点23、第四像素点24之间平行于该屏幕20的距离。
并且,由于第二像素点22、第三像素点23与第四像素点24与第一像素点21的颜色相同,由于人眼视觉残留作用,相当于从原来一个像素点变化成三个像素点,画面的颗粒感降低,会更加鲜艳明亮。
在一些实施例中,光机11的数量为三个,分别形成的像素点为绿色像素点、红色像素点以及蓝色像素点。为了实现更加精准的控制,可以设置多个光机11,每个光机11能够向屏幕20投放同一颜色的像素点,多个像素点组成投屏画面。
相应的,该可形变棱镜12的数量也可以为3个。每一可形变棱镜12对应一个光机11。一个可形变棱镜12能够对对应的光机11发出的电光源进行折射,以降低颗粒感。其中,具体的描述以及作用可以见其他的实施例,在此不再赘述。
在一些实施例中,请参阅图12以及图13,图12为本申请实施例提供的镜头的第三种结构示意图,图13为本申请实施例提供的镜头的第四种结构示意图。
镜头10还包括放大透镜14,该透镜设置在可形变棱镜12远离光机11的一侧,或者设置在形变棱镜与光机11之间,用于进一步放大投屏在屏幕20上的图像显示信号。
在一些实施例中,镜头10还包括壳体15,该壳体15用于容纳镜头10的部分结构,以起到密封防漏光等作用。
在一些实施例中,由于插入了新的帧,带来了帧率的变化。处理器13还用于检测屏幕20的帧率的变化来判断是否进行或者完成了像素填补。例如,处理器13还用于每隔一段时间获取屏幕20的帧率,若没有进行像素点的填补,屏幕20的帧率为初始帧率,若是进行了像素点的填补,屏幕20的帧率大于初始帧率。所以处理器13能够根据现有的屏幕20的帧率的变化来判断像素点的填补是否完成,根据对应关系,也能够判断可形变棱镜12的形状是否发生变化或者完成,及时控制光机11播放下一帧图像显示信号。
本申请实施例提供一种镜头10的调节方法,应用于上述实施例中描述的镜头10。镜头10用于在屏幕20上投放多帧图像显示信号,镜头10包括光机11以及可形变棱镜12,光机11包括多个点光源,每一点光源同时发出的光线能够在屏幕20上形成一个第一像素点21,多个第一像素点21组成第N帧图像显示信号,N为正整数;可形变棱镜12设置光机11的出光面处,当可形变棱镜12处于第一弯曲状态时,可形变棱镜12对多个点光源发出的光线进行折射;镜头10的调节方法包括以下步骤:
S1、控制光机11在屏幕20上形成第N帧图像显示信号。
S2、控制可形变棱镜12处于第一弯曲状态,以在屏幕20上形成多个第二像素点22,多个第二像素点22组成第N+1帧图像显示信号,每一第二像素点22用于填补相邻第一像素点21之间的间隙。
需要说明的是,本申请实施例的镜头10的调节方法应用于上述任一实施例的镜头10,因此具有全部相同的有益效果,本实施例在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种存储介质,该存储介质存储有计算机程序,当该计算机程序在计算机上运行时,使得该计算机执行上述任一实施例中镜头10的调节方法。比如:控制光机11在屏幕20上形成第N帧图像显示信号。控制可形变棱镜12处于第一弯曲状态,以在屏幕20上形成多个第二像素点22,多个第二像素点22组成第N+1帧图像显示信号,每一第二像素点22用于填补相邻第一像素点21之间的间隙。
在本申请实施例中,存储介质可以是磁碟、光盘、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、或者随机存取记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
需要说明的是,对本申请实施例的镜头10的调节方法而言,本领域普通测试人员可以理解实现本申请实施例的镜头10的调节方法的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来控制相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中,如存储在电子设备的存储器中,并被该电子设备内的至少一个处理器13执行,在执行过程中可包括如镜头10的调节方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器、随机存取记忆体等。
本申请实施例提供一种电子设备,包括上述镜头10以及镜片,镜头10产生的光线经镜片进行传播。
电子设备可以是智能可穿戴设备,例如智能眼镜、智能头盔等。电子设备也可以是车载设备等。其中,智能眼镜可以具有独立的操作系统,并搭载软件服务商提供的程序。示例性的,智能眼镜可实现添加日程、地图导航、拍摄照片和视频、展开视频和语音通话等功能,并可以通过移动通讯网络或WIFI等方式来实现无线网络接入;或通过移动通讯网络、WIFI或蓝牙等方式实现与外部设备的通信连接。具体地,智能眼镜能够接收用户的语音和/或动作指令,并根据指令执行相应操作,或控制外部设备执行相应操作。
示例性的,智能眼镜可以是AR(augmented reality,增强现实)眼镜或MR(mixedreality,混合现实)眼镜。其中,AR眼镜可以实现显示功能,例如通过光学显示技术提供人眼可见的虚拟图像。用户佩戴AR眼镜时,能够同时观察到现实场景和AR眼镜提供的虚拟图像,使得用户获得超越现实的感官体验。
本申请实施例以电子设备为AR眼镜为例进行说明。电子设备可以包括上述镜头10、镜架和固定安装于镜架的镜片。镜架起到支撑固定作用。
该镜片可以是波导镜片,该镜头10固定在装在镜架上,镜头10产生的光线经过波导镜片进行传播。波导镜片包括衬底以及固定于衬底的耦入光栅和耦出光栅,耦入光栅和耦出光栅分别位于波导镜片的两端,耦入光栅用于接收显示光线,耦出光栅用于射出出射光。耦出光栅和耦入光栅可以设置于衬底的同侧,也即耦出光栅也可以设置于衬底的内侧面。示例性的,耦出光栅也可以采用表面浮雕光栅、全息体光栅等。
在上述实施例中,显示屏的出光处设置有可形变棱镜12以及透镜,用于将画面投射至远处(2米或者更远)的屏幕20上。其中,该屏幕20可以为虚拟屏幕20,具体为用户使用该AR眼镜时,观看到的屏幕20在人体前方2m或者更远的地方,此时的屏幕20为虚拟屏幕20。
另外,镜片可以采用玻璃、树脂等透明的光学材料。镜片可以具有一个或多个曲面,用于改变光线的光路,例如视力矫正镜片等,使得用户在佩戴眼镜时能够获得清晰的视野。镜片也可以是太阳镜片、偏光镜片或智能变色镜片等,用于阻挡部分光线,遮挡强光。当然,镜片也可以是平光镜。镜片的数量可以是一个,也可以是两个或两个以上。示例性的,镜片可以分别安装于两个镜架,每个镜架可以安装多个镜片,且多个镜片可以分别实现不同的功能,例如纠正用户的视力,阻挡部分光线等。多个镜片可以层叠设置,以实现功能的叠加。示例性的,多个镜片中至少一个镜片是可拆卸的,以便于替换为具有其他功能的镜片,以提高电子设备对不同应用场景的适用性,从而提升用户的使用体验。
在本实施例中,用户可以根据需要自行匹配不同功能的镜片,在实现虚拟显示同时兼容了视力矫正,遮蔽强光等功能,便于用户在不同场景中的使用。
本申请实施例提供的镜头10、镜头10的调节方法以及电子设备,该镜头10包括光机11、可形变棱镜12以及处理器13,该光机11包括多个点光源、每一点光源能够在屏幕20上形成第一像素点21,多个第一像素点21组成第N帧图像显示信号。可形变棱镜12设置在光机11的出光面处。处理器13分别与光机11以及可形变棱镜12电连接,该处理器13控制可形变棱镜12处于第一弯曲状态,从而将点光源产生的光线进行折射以屏幕20上形成多个第二像素点22,多个第二像素点22在屏幕20上形成N+1帧图像显示信号。当用户在使用该镜头10时候,先看到第N帧图像显示信号,再看到第N+1帧图像显示信号,呈现出一种第二像素点22填补相邻第一像素点21之间的间隙的观感,使得显示的画面更加清晰,减少颗粒感的存在。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
以上对本申请实施例提供的镜头、镜头的调节方法以及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种镜头,其特征在于,用于在屏幕上投放多帧图像显示信号,所述镜头包括:
光机,包括多个点光源,每一所述点光源同时发出的光线能够在所述屏幕上形成一个第一像素点,多个所述第一像素点组成第N帧图像显示信号,所述N为正整数;
可形变棱镜,所述可形变棱镜设置所述光机的出光面处,当所述可形变棱镜处于第一弯曲状态时,所述可形变棱镜对多个所述点光源发出的光线进行折射;
处理器,所述处理器分别与所述光机以及所述可形变棱镜电连接,所述处理器用于:
控制所述光机在所述屏幕上形成第N帧图像显示信号;
控制所述可形变棱镜处于所述第一弯曲状态,以在所述屏幕上形成多个第二像素点,多个所述第二像素点组成第N+1帧图像显示信号,每一所述第二像素点用于填补相邻所述第一像素点之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的镜头,其特征在于,所述可形变棱镜包括压电陶瓷以及电极,所述压电陶瓷与所述电极电连接,以控制所述压电陶瓷的形状,所述处理器与所述电极连接,所述处理器用于:
控制所述电极施加至所述压电陶瓷的电压数值;
当所述电压数值大于0时,所述压电陶瓷发生形变,以使得所述可形变棱镜处于所述第一弯曲状态;
当所述电压数值等于0时,所述压电陶瓷维持或者恢复至平直状态,以使得所述可形变棱镜处于初始状态。
3.根据权利要求2所述的镜头,其特征在于,所述电极的形状为环状,所述电极的几何中心位于所述压电陶瓷的光轴上。
4.根据权利要求2所述的镜头,其特征在于,所述压电陶瓷的材料为透明石英。
5.根据权利要求2所述的镜头,其特征在于,所述可形变棱镜还包括基板层以及弹性填充层,所述基板层与所述压电陶瓷相对设置,所述弹性填充层设置在所述基板层与所述压电陶瓷层之间,所述弹性填充层用于对所述压电陶瓷进行支撑。
6.根据权利要求1至5任一项所述的镜头,其特征在于,当所述可形变棱镜处于第一弯曲状态时,所述第二像素点沿第一方向距离所述第一像素点的距离为a;所述处理器还用于控制所述可形变棱镜处于第二弯曲状态,以在所述屏幕上形成多个第三像素点,多个所述第三像素点组成第N+2帧图像显示信号,所述第三像素点沿第二方向距离对应的所述第一像素点的距离为a,所述第一方向与所述第二方向垂直。
7.根据权利要求6所述的镜头,其特征在于,所述处理器还用于控制所述可形变棱镜处于第三弯曲状态,以在所述屏幕上形成多个第四像素点,多个所述第四像素点组成第N+3帧图像显示信号,所述第四像素点沿第三方向距离对应的所述第一像素点的距离为√2a,所述第三方向与所述第一方向或者所述第二方向呈45°角。
8.根据权利要求1至5任一项所述的镜头,其特征在于,所述光机的数量为三个,分别形成的所述像素点为绿色像素点、红色像素点以及蓝色像素点。
9.一种镜头的调节方法,其特征在于,应用权利要求1至8任一项所述的镜头,所述镜头的调节方法包括:
控制所述光机在所述屏幕上形成第N帧图像显示信号;
控制所述可形变棱镜处于所述第一弯曲状态,以在所述屏幕上形成多个第二像素点,多个所述第二像素点组成第N+1帧图像显示信号,每一所述第二像素点用于填补相邻所述第一像素点之间的间隙。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1至8任一项所述的镜头以及镜片,所述镜头产生的光线经所述镜片进行传播。
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