CN117631282A - Ar头戴式显示设备、控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种AR头戴式显示设备、控制方法及控制装置，该显示设备包括：显示模组、镜片以及处理器；所述镜片包括层叠设置的光波导结构和遮光结构；所述遮光结构位于所述光波导结构的远离用户眼睛的环境侧；所述光波导结构用于将所述显示模组发出的光耦合到用户眼睛；所述遮光结构的工作状态包括遮光状态和透光状态；所述处理器与所述遮光结构电连接，用于控制所述遮光结构在所述遮光状态和所述透光状态之间进行切换。采用本公开提供的技术方案一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

Description

AR头戴式显示设备、控制方法及控制装置

技术领域

本公开涉及头戴式显示设备技术领域，尤其涉及一种AR头戴式显示设备、控制方法及控制装置。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，AR)是一种虚实结合的技术，所谓“虚”就是虚拟的图像，由微显示器显示并经过光学元件放大、传输到达人眼的图像；所谓“实”就是真实的现实环境，增强现实技术就是一种将虚拟图像和现实世界叠加的技术。

目前由于头戴式增强现实显示设备无需手持，具备解放双手的特性，是目前增强现实技术的主要发展方向。

头戴式增强现实显示装置包括光学透视式和视频透视式两种，其中，光学透视式是让人眼直接通过接收透光接合器的光线，看到真实的世界，同时也能看到叠加到真实世界上的虚拟图像，是增强现实显示技术发展的主流。但是，目前的光学透视式增强现实显示装置均有一部分光线发射至外界，存在漏光现象，存在信息泄露的风险。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种AR头戴式显示设备、控制方法及控制装置。

第一方面，本公开提供了一种AR头戴式显示设备，包括：显示模组、镜片以及处理器；

所述镜片包括层叠设置的光波导结构和遮光结构；

所述遮光结构位于所述光波导结构的远离用户眼睛的环境侧；

所述光波导结构用于将所述显示模组发出的光耦合到用户眼睛；

所述遮光结构的工作状态包括遮光状态和透光状态；

所述处理器与所述遮光结构电连接，用于控制所述遮光结构在所述遮光状态和所述透光状态之间进行切换。

第二方面，本公开还提供了一种AR头戴式显示设备控制方法，所述控制方法适用于第一方面提供的AR头戴式显示设备；所述AR头戴式显示设备一帧的显示时间包括至少一个透光时段以及至少一个非透光时段，所述透光时段以及所述非透光时段交替进行；

该方法包括：

在所述透光时段，控制所述显示模组不显示虚拟图像以及所述遮光结构处于透光状态；

在所述非透光时段，控制所述显示模组显示虚拟图像以及所述遮光结构处于遮光状态。

第三方面，本公开还提供了一种AR头戴式显示设备控制装置，所述控制装置适用于第一方面提供的AR头戴式显示设备；所述AR头戴式显示设备一帧的显示时间包括至少一个透光时段以及至少一个非透光时段，所述透光时段以及所述非透光时段交替进行；该装置包括：

第一控制模块，用于在所述透光时段，控制所述显示模组不显示虚拟图像以及所述遮光结构处于透光状态；

第二控制模块，用于在所述非透光时段，控制所述显示模组显示虚拟图像以及所述遮光结构处于遮光状态。

第四方面，本公开还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的AR头戴式显示设备控制方法。

第五方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的AR头戴式显示设备控制方法。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下区别特征：所述镜片包括层叠设置的光波导结构和遮光结构；所述遮光结构位于所述光波导结构的远离用户眼睛的环境侧；所述光波导结构用于将所述显示模组发出的光耦合到用户眼睛；所述遮光结构的工作状态包括遮光状态和透光状态；所述处理器与所述遮光结构电连接，用于控制所述遮光结构在所述遮光状态和所述透光状态之间进行切换。采用本公开提供的技术方案，当显示模组不显示虚拟图像时，控制遮光结构处于透光状态，人眼形成的真实世界的视觉形象不会被显示模组显示的虚拟图像所干扰，使得真实世界的视觉形象在人脑中很清晰；而其他用户(非该AR头戴式显示设备佩戴者)也不会透过遮光结构观察到显示模组显示的虚拟图像；当显示模组显示虚拟图像时，控制遮光结构处于遮光状态，使得人眼形成的虚拟图像的视觉形象不会被外界环境光所干扰，使得虚拟图像具有较高的可见度，可以使得虚拟图像的视觉形象在人脑中很清晰。同时，形成虚拟图像的光线也不会通过遮光结构到达其他用户(非该AR头戴式显示设备佩戴者)眼中，造成信息泄露的不良现象出现。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备的结构示意图；

图2为适用于图1的一种AR头戴式显示设备工作过程的时序图；

图3为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备的结构示意图；

图4为图3中相位延迟器件的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备工作过程的时序图；

图6为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备工作过程的时序图；

图7为本公开实施例提供的另一种AR头带式显示设备的结构示意图；

图8为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备控制方法的流程图；

图9为本公开实施例中的一种AR头戴式显示设备控制装置的结构示意图；

图10为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备的结构示意图。参见图1，该AR头戴式显示设备包括：显示模组20、镜片以及处理器(图中未示出)。镜片包括层叠设置的光波导结构40和遮光结构10。遮光结构10位于光波导结构40的远离用户(即该AR头戴式显示设备佩戴者)眼睛的环境侧；光波导结构40用于将显示模组发出的光耦合到用户(即该AR头戴式显示设备佩戴者)眼睛。图1中利用带箭头的线描绘了当显示模组20显示虚拟图像时，从显示模组出射的光线的传播路径。遮光结构10的工作状态包括遮光状态和透光状态；处理器与遮光结构10电连接，用于控制遮光结构10在遮光状态和透光状态之间进行切换。

当用户佩戴该AR头戴式显示设备时，靠近人眼的一侧为眼睛侧，远离人眼的一侧为环境侧。

遮光结构10在遮光状态和透光状态下的遮光效果不同。若遮光结构处于遮光状态，用户无法通过遮光结构观察到真实世界。如果遮光结构处于透光状态，用户可以通过遮光结构观察到真实世界。在一个实施例中，通过调节遮光结构的光线透过率来调整遮光结构的遮光效果。

可选地，处理器用于在显示模组20不显示虚拟图像时，控制遮光结构10处于透光状态；在显示模组20显示虚拟图像时，控制遮光结构10处于遮光状态。

由于在显示模组不显示虚拟图像时，人眼形成的真实世界的视觉形象不会被显示模组显示的虚拟图像所干扰，使得真实世界的视觉形象在人脑中很清晰。此外，其他用户(非该AR头戴式显示设备佩戴者)也不会透过遮光结构观察到显示模组显示的虚拟图像。当遮光结构处于遮光状态，使得人眼形成的虚拟图像的视觉形象不会被外界环境光所干扰，使得虚拟图像具有较高的可见度，可以使得虚拟图像的视觉形象在人脑中很清晰。同时，形成虚拟图像的光线也不会通过遮光结构到达其他用户(非该AR头戴式显示设备佩戴者)眼中，造成信息泄露的不良现象出现。

图2为适用于图1的一种AR头戴式显示设备工作过程的时序图。在上述技术方案的基础上，可选地，参见图2，AR头戴式显示设备一帧的显示时间包括至少一个透光时段以及至少一个非透光时段，透光时段以及非透光时段交替进行；在透光时段，显示模组不显示虚拟图像，遮光结构处于透光状态；在非透光时段，显示模组显示虚拟图像，遮光结构处于遮光状态。

人的视觉具有视觉暂留的特性，具体而言，视觉暂留是指光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象。参见图2，可选地，一帧的显示时间包括一个透光时段以及一个非透光时段。在透光时段，由于遮光结构处于透光状态，人眼可以通过遮光结构观察到真实世界。由于视觉暂留的作用，当时间达到非透光时段，真实世界的视觉形象还保留在人的大脑中，同时由于非透光时段，显示模组显示虚拟图像，人眼还能够看到显示模组所显示的虚拟图像，由虚拟图像形成的视觉形象也会保留在人的大脑中，使得在人的观感上实现虚拟图像和现实世界的叠加。

由于在透光时段，显示模组不显示虚拟图像，人眼形成的真实世界的视觉形象不会被显示模组显示的虚拟图像所干扰，使得真实世界的视觉形象在人脑中更加清晰。此外，其他用户(非该AR头戴式显示设备佩戴者)也不会透过遮光结构观察到显示模组显示的虚拟图像。在非透光时段，遮光结构处于遮光状态，使得人眼形成的虚拟图像的视觉形象不会被外界环境光所干扰，使得虚拟图像具有较高的可见度，可以使得虚拟图像的视觉形象在人脑中更加清晰。同时，形成虚拟图像的光线也不会通过遮光结构到达其他用户(非该AR头戴式显示设备佩戴者)眼中，造成信息泄露的不良现象出现。

因此，采用上述技术方案一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

在上述技术方案中，一帧的显示时间中第一个时段为透光时段，这仅是本申请的一个具体示例，而不是对本申请的限制。在实际中，一帧的显示时间中，第一个时段也可以为非透光时段。

遮光结构的具体设置方式有多种，本申请对此不作限制。图3为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备的结构示意图。参见图3。遮光结构包括沿由眼睛侧指向环境侧方向，层叠设置的第一偏振光学元件11、相位延迟器件12以及第二偏振光学元件13。

可选地，第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振片；或者，第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振分光膜；或者，第一偏振光学元件11为偏振分光膜，第二偏振光学元件13为偏振片；或者，第一偏振光学元件11为偏振片，第二偏振光学元件13为偏振分光膜；偏振分光膜可以反射在第一方向振动的光，同时透过在第二方向振动的光，其中第一方向与第二方向垂直。可选地，偏振分光膜为金属线栅膜等。

可选地，第一偏振光学元件和第二偏振光学元件的偏振方向平行或垂直。

其中，相位延迟是指光的相位在透过具有二相性或多向性的物质时发生偏转所产生的相位的延后的现象。相位延迟器件是指包括二相性或多向性的物质的器件。可选地，相位延迟器件为液晶器件。

图4为图3中相位延迟器件的结构示意图。参见图4，该相位延迟器件包括上基板122和下基板121，上基板122和下基板121之间填充有液晶123。上基板122上设置有第一电极(图4中未示出)，下基板121上设置有第二电极(图4中未示出)。向第一电极输入第一驱动电压信号，向第二电极输入第二驱动电压信号，使得第一电极和第二电极之间形成电压差，进而形成电场。由于液晶分子具有旋光性，相较于无电场，在该电场的作用下，液晶分子发生翻转，会使得照射在液晶分子上的偏振光的偏振方向发生变化。

下面结合具体示例对遮光结构的具体结构以及原理进行详细说明。

示例一

参见图3，若第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振片，且第一偏振光学元件11的透光轴与第二偏振光学元件13的透光轴互相平行，相位延迟器件12在断电状态对照射在其上的光线的偏振方向旋转90°，通电时不对照射在其上光线的偏振方向进行旋转。

相位延迟器件12断电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴垂直，其会被第一偏振光学元件11吸收。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴垂直，其会被第二偏振光学元件13吸收。即在相位延迟器件12断电的情况下，外界光无法透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也无法透过遮光结构10。

相位延迟器件12通电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴平行，其可穿过第一偏振光学元件11。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴平行，其可穿过第二偏振光学元件13。即在相位延迟器件12通电的情况下，外界光可以透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也可以透过遮光结构10。

图5为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备工作过程的时序图。参见图5，在一帧的显示时间内，在非透光时段，控制显示模组成亮态，以显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件断电，此时增强现实显示模组外漏光无法透过遮光结构，外界也无法看到增强现实显示模组的外漏光。在透光时段，控制显示模组成暗态，无法显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件通电，此时遮光结构透光，佩戴者可以在该时间段感知到外界光，可通过遮光结构观察到真实世界。但此时因增强现实显示模组为暗态，不会向外漏光。通过此种方式实现了对外漏光的遮挡和对外界光的透过，进而达到一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

示例二

参见图3，若第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振片，且第一偏振光学元件11的透光轴与第二偏振光学元件13的透光轴互相垂直，相位延迟器件12在断电状态对照射在其上的光线的偏振方向旋转90°，通电时不对照射在其上光线的偏振方向进行旋转。

相位延迟器件12断电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴平行，其可以穿过第一偏振光学元件11。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴平行，其可以穿过第二偏振光学元件13。即在相位延迟器件12断电的情况下，外界光可以透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也可以透过遮光结构10。

相位延迟器件12通电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴垂直，其会被第一偏振光学元件11吸收。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴垂直，其会被第二偏振光学元件13吸收。即在相位延迟器件12通电的情况下，外界光无法透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也无法透过遮光结构10。

图6为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备工作过程的时序图。参见图6，在一帧的显示时间内，在非透光时段，控制显示模组成亮态，以显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件通电，此时增强现实显示模组外漏光无法透过遮光结构，外界也无法看到增强现实显示模组的外漏光。在透光时段，控制显示模组成暗态，无法显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件断电，此时遮光结构透光，佩戴者可以在该时间段感知到外界的光，可通过遮光结构观察到真实世界。但此时因增强现实显示模组为暗态，不会向外漏光。通过此种方式实现了对外漏光的遮挡和对外界光的透过，进而达到一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

示例三

参见图3，若第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振片，且第一偏振光学元件11的透光轴与第二偏振光学元件13的透光轴互相平行，相位延迟器件12在通电状态对照射在其上的光线的偏振方向旋转90°，断电时不对照射在其上光线的偏振方向进行旋转。

相位延迟器件12通电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴垂直，其会被第一偏振光学元件11吸收。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴垂直，其会被第二偏振光学元件13吸收。即在相位延迟器件12通电的情况下，外界光无法透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也无法透过遮光结构10。

相位延迟器件12断电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴平行，其可穿过第一偏振光学元件11。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴平行，其可穿过第二偏振光学元件13。即在相位延迟器件12断电的情况下，外界光可以透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也可以透过遮光结构10。

此种情况下，AR头戴式显示设备工作过程的时序图与图6一致。参见图6，在一帧的显示时间内，在非透光时段，控制显示模组成亮态，以显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件通电，此时增强现实显示模组外漏光无法透过遮光结构，外界也无法看到增强现实显示模组的外漏光。在透光时段，控制显示模组成暗态，无法显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件断电，此时遮光结构透光，佩戴者可以在该时间段感知到外界的光，可通过遮光结构观察到真实世界。但此时因增强现实显示模组为暗态，不会向外漏光。通过此种方式实现了对外漏光的遮挡和对外界光的透过，进而达到一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

示例四

参见图3，若第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振片，且第一偏振光学元件11的透光轴与第二偏振光学元件13的透光轴互相垂直，相位延迟器件12在通电状态对照射在其上的光线的偏振方向旋转90°，断电时不对照射在其上光线的偏振方向进行旋转。

相位延迟器件12通电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴平行，其可以穿过第一偏振光学元件11。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴平行，其可以穿过第二偏振光学元件13。即在相位延迟器件12通电的情况下，外界光可以透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也可以透过遮光结构10。

相位延迟器件12断电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴垂直，其会被第一偏振光学元件11吸收。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴垂直，其会被第二偏振光学元件13吸收。即在相位延迟器件12断电的情况下，外界光无法透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也无法透过遮光结构10。

此种情况下，AR头戴式显示设备工作过程的时序图与图5一致。参见图5，在一帧的显示时间内，在非透光时段，控制显示模组成亮态，以显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件断电，此时增强现实显示模组外漏光无法透过遮光结构，外界也无法看到增强现实显示模组的外漏光。在透光时段，控制显示模组成暗态，无法显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件通电，此时遮光结构透光，佩戴者可以在该时间段感知到外界的光，可通过遮光结构观察到真实世界。但此时因增强现实显示模组为暗态，不会向外漏光。通过此种方式实现了对外漏光的遮挡和对外界光的透过，进而达到一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

示例五

参见图3，若第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振分光膜，且第一偏振光学元件11的透光轴与第二偏振光学元件13的透光轴互相平行，相位延迟器件12在断电状态对照射在其上的光线的偏振方向旋转90°，通电时不对照射在其上光线的偏振方向进行旋转。

相位延迟器件12断电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴垂直，其会被第一偏振光学元件11反射，并第二次达到相位延迟器件12。第二次到达相位延迟器件12的光线的偏振方向再次旋转90°，恢复到与第二偏振光学元件13透光轴平行的方向，进而透过第二偏振光学元件13。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第二偏振光学元件13。其会被第二偏振光学元件13反射，并第二次达到相位延迟器件12。第二次到达相位延迟器件12的光线的偏振方向再次旋转90°，恢复到与第一偏振光学元件11透光轴平行的方向，进而透过第一偏振光学元件11，通过镜片，到达人眼并被人眼接收。即在相位延迟器件12断电的情况下，外界光无法透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光会被反射回来，被人眼接收，其可以增强虚拟图像的亮度，提高增强现实显示模组的光能利用率。

相位延迟器件12通电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴平行，其可穿过第一偏振光学元件11。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴平行，其可穿过第二偏振光学元件13。即在相位延迟器件12通电的情况下，外界光可以透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也可以透过遮光结构10。

此种情况下，AR头戴式显示设备工作过程的时序图与图5一致。参见图5，在一帧的显示时间内，在非透光时段，控制显示模组成亮态，以显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件断电，此时增强现实显示模组外漏光不仅无法透过遮光结构，还会被反射至人眼并加以利用，外界也无法看到增强现实显示模组的外漏光。在透光时段，控制显示模组成暗态，无法显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件通电，此时遮光结构透光，佩戴者可以在该时间段感知到外界的光，可通过遮光结构观察到真实世界。但此时因增强现实显示模组为暗态，不会向外漏光。通过此种方式实现了对外漏光的遮挡和对外界光的透过，进而达到一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

示例六

参见图3，若第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振分光膜，且第一偏振光学元件11的透光轴与第二偏振光学元件13的透光轴互相垂直，相位延迟器件12在断电状态对照射在其上的光线的偏振方向旋转90°，通电时不对照射在其上光线的偏振方向进行旋转。

相位延迟器件12断电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴平行，其可以穿过第一偏振光学元件11。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴平行，其可以穿过第二偏振光学元件13。即在相位延迟器件12断电的情况下，外界光可以透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也可以透过遮光结构10。

相位延迟器件12通电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴垂直，其会被第一偏振光学元件11反射，并第二次达到相位延迟器件12。第二次到达相位延迟器件12的光线的偏振方向再次旋转90°，恢复到与第二偏振光学元件13透光轴平行的方向，进而透过第二偏振光学元件13。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第二偏振光学元件13。其会被第二偏振光学元件13反射，并第二次达到相位延迟器件12。第二次到达相位延迟器件12的光线的偏振方向再次旋转90°，恢复到与第一偏振光学元件11透光轴平行的方向，进而透过第一偏振光学元件11，通过镜片，到达人眼并被人眼接收。即在相位延迟器件12通电的情况下，外界光无法透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光会被反射回来，被人眼接收，其可以增强虚拟图像的亮度，提高增强现实显示模组的光能利用率。

此种情况下，AR头戴式显示设备工作过程的时序图与图6一致。参见图6，在一帧的显示时间内，在非透光时段，控制显示模组成亮态，以显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件通电，此时增强现实显示模组外漏光不仅无法透过遮光结构，还会被反射至人眼并加以利用，外界也无法看到增强现实显示模组的外漏光。在透光时段，控制显示模组成暗态，无法显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件断电，此时遮光结构透光，佩戴者可以在该时间段感知到外界的光，可通过遮光结构观察到真实世界。但此时因增强现实显示模组为暗态，不会向外漏光。通过此种方式实现了对外漏光的遮挡和对外界光的透过，进而达到一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

示例七

参见图3，若第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振分光膜，且第一偏振光学元件11的透光轴与第二偏振光学元件13的透光轴互相平行，相位延迟器件12在通电状态对照射在其上的光线的偏振方向旋转90°，断电时不对照射在其上光线的偏振方向进行旋转。

相位延迟器件12通电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴垂直，其会被第一偏振光学元件11反射，并第二次达到相位延迟器件12。第二次到达相位延迟器件12的光线的偏振方向再次旋转90°，恢复到与第二偏振光学元件13透光轴平行的方向，进而透过第二偏振光学元件13。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴垂直，其会被第二偏振光学元件13反射，并第二次达到相位延迟器件12。第二次到达相位延迟器件12的光线的偏振方向再次旋转90°，恢复到与第一偏振光学元件11透光轴平行的方向，进而透过第一偏振光学元件11，通过镜片，到达人眼并被人眼接收。即在相位延迟器件12通电的情况下，外界光无法透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光会被反射回来，被人眼接收，其可以增强虚拟图像的亮度，提高增强现实显示模组的光能利用率。

相位延迟器件12断电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴平行，其可穿过第一偏振光学元件11。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴平行，其可穿过第二偏振光学元件13。即在相位延迟器件12断电的情况下，外界光可以透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也可以透过遮光结构10。

此种情况下，AR头戴式显示设备工作过程的时序图与图6一致。参见图6，在一帧的显示时间内，在非透光时段，控制显示模组成亮态，以显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件通电，此时增强现实显示模组外漏光不仅无法透过遮光结构，还会被反射至人眼并加以利用，外界也无法看到增强现实显示模组的外漏光。在透光时段，控制显示模组成暗态，无法显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件断电，此时遮光结构透光，佩戴者可以在该时间段感知到外界的光，可通过遮光结构观察到真实世界。但此时因增强现实显示模组为暗态，不会向外漏光。通过此种方式实现了对外漏光的遮挡和对外界光的透过，进而达到一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

示例八

参见图3，若第一偏振光学元件11和第二偏振光学元件13均为偏振分光膜，且第一偏振光学元件11的透光轴与第二偏振光学元件13的透光轴互相垂直，相位延迟器件12在通电状态对照射在其上的光线的偏振方向旋转90°，断电时不对照射在其上光线的偏振方向进行旋转。

相位延迟器件12通电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴平行，其可以穿过第一偏振光学元件11。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向旋转90°，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴平行，其可以穿过第二偏振光学元件13。即在相位延迟器件12通电的情况下，外界光可以透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也可以透过遮光结构10。

相位延迟器件12断电的情况下，外界光透过第二偏振光学元件13后变为振动方向平行于第二偏振光学元件13透光轴的线偏振光。该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第一偏振光学元件11。由于到达第一偏振光学元件11的线偏振光的振动方向与第一偏振光学元件11透光轴垂直，其会被第一偏振光学元件11反射，并第二次达到相位延迟器件12。第二次到达相位延迟器件12的光线的偏振方向再次旋转90°，恢复到与第二偏振光学元件13透光轴平行的方向，进而透过第二偏振光学元件13。如果增强现实显示模组显示虚拟图像，增强现实显示模组外漏的光，透过第一偏振光学元件11后变为振动方向平行于第一偏振光学元件11透光轴的线偏振光，该线偏振光透过相位延迟器件12后，偏振方向不旋转，到达第二偏振光学元件13。由于到达第二偏振光学元件13的线偏振光的振动方向与第二偏振光学元件13透光轴垂直，其会被第二偏振光学元件13反射，并第二次达到相位延迟器件12。第二次到达相位延迟器件12的光线的偏振方向再次旋转90°，恢复到与第一偏振光学元件11透光轴平行的方向，进而透过第一偏振光学元件11，通过镜片，到达人眼并被人眼接收。即在相位延迟器件12断电的情况下，外界光无法透过遮光结构10，增强现实显示模组外漏的光也无法透过遮光结构10，而是会被反射回来，被人眼接收，其可以增强虚拟图像的亮度，提高增强现实显示模组的光能利用率。

此种情况下，AR头戴式显示设备工作过程的时序图与图5一致。参见图5，在一帧的显示时间内，在非透光时段，控制显示模组成亮态，以显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件断电，此时增强现实显示模组外漏光不仅无法透过遮光结构，还会被反射至人眼并加以利用，外界也无法看到增强现实显示模组的外漏光。在透光时段，控制显示模组成暗态，无法显示虚拟图像，控制遮光结构中相位延迟器件通电，此时遮光结构透光，佩戴者可以在该时间段感知到外界的光，可通过遮光结构观察到真实世界。但此时因增强现实显示模组为暗态，不会向外漏光。通过此种方式实现了对外漏光的遮挡和对外界光的透过，进而达到一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

需要说明的是，上述镜片中的光波导结构可以为波导镜片。在实际中，还可以将波导镜片替换为Birdbath镜片或棱镜式镜片。但是当第一偏振光学元件和第二偏振光学元件中至少一个为偏振分光膜时，如果采用其他镜片，如Birdbath镜片或棱镜式镜片；显示模组的外漏光在偏振分光膜处被反射后会成像，所成的像会与直接入射到人眼的像产生像差，进而导致虚拟图像不清晰。而选用波导镜片不会出现此问题。

在另一个实施例中，遮光结构包括阵列排布的多个遮光单元，各遮光单元的工作状态独立可调；在透光时段，遮光结构中位于目标区域内的遮光单元处于非透光状态，位于目标区域外的遮光单元处于透光状态；其中，目标区域为显示模组在镜片上的显示区域。

“各遮光单元的工作状态独立可调”是指可以单独对每一个遮光单元的工作状态进行调整，如控制其由透光状态调整为遮光状态，或者由遮光状态调整为透光状态。

可选地，目标区域为目标对象在遮光结构上的投射区域，目标对象为在同一帧中非透光时段显示模组显示的虚拟图像包括的对象。

显示模组显示的虚拟图像包括至少一个对象，该对象包括但不限于人、物品、用于人机交互的信息展示区域以及控件等。在实际中，如果虚拟图像中包括多个对象，将所有对象均确定为目标对象，也可以将部分对象确定为目标对象。

目标区域是指以人眼或显示模组的出瞳中心为顶点，以虚拟图像中的对象为底面，形成的锥体与遮光结构相交的区域。或，目标区域是指以人眼或显示模组的出瞳中心为顶点，以虚拟图像中的对象为底面，形成的锥体与相位延迟器件相交的区域。

示例性地，若在某一帧的非透光时段，显示模组显示的虚拟图像包括一个箱子，基于该箱子在虚拟图像中的位置，以及人眼或显示模组的出瞳中心为顶点，确定与箱子对应的目标区域。在透光时段，显示模组不显示包括箱子的该虚拟图像；目标区域内的遮光单元处于遮光状态，位于目标区域外的遮光单元处于透光状态；在非透光时段，显示模组显示包括箱子的该虚拟图像；遮光结构处于遮光状态。换言之，与箱子对应的目标区域内的遮光单元在非透光时段和透光时段均处于遮光状态，与箱子对应的目标区域外的遮光单元在非透光时段处于遮光状态，在透光时段均处于透光状态。这样可以避免在透光时段，本应被箱子遮挡住的真实世界在人眼中形成视觉形象，保留在人的大脑中，进而导致目标对象显示的效果不逼真的问题出现。

进一步地，目标对象包括黑色物体或不透明物体。这样设置的目的是，实现黑色物体或不透明物体的逼真显示。

本领域技术人员可以理解，对于确定的AR头带式显示设备，显示模组中每个像素在镜片上的显示位置是固定的。在显示模组显示某一帧虚拟图像之前，基于用于驱动显示模组显示该帧虚拟图像的驱动信号，就可以直接确定遮光结构中哪些区域将为与该帧虚拟图像对应的目标区域。而不是在显示模组显示该帧虚拟图像之后，才能得到遮光结构中哪些区域为与该帧虚拟图像对应的目标区域。

基于此，可选地，在透光时段，处理器基于驱动信号，得到对遮光结构的控制信号；向显示模组发送驱动信号，并向遮光结构发送控制信号，以使显示模组显示虚拟图像，同时遮光结构中位于目标区域内的遮光单元处于非透光状态，位于目标区域外的遮光单元处于透光状态。

在上述各技术方案的基础上，可选地，该镜片还包括退偏光学元件；退偏光学元件位于遮光结构的环境侧。

图7为本公开实施例提供的另一种AR头带式显示设备的结构示意图。参见图7，退偏光学元件30位于遮光结构10的环境侧。

可选地，该退偏光学元件包括消偏振片或波片。进一步地，若该退偏光学元件包括波片，波片的光轴与第二偏振光学元件的透光轴成预设夹角。这样设置的原因是部分手机屏幕、电视以及显示器等显示装置所发出的光为线偏振光。当用户佩戴该AR头戴式显示设备，如果不设置退偏光学元件，且显示装置所发出的光的振动方向与第二偏振光学元件的透光轴垂直，显示装置所发出的光无法透过AR头戴式显示设备中的遮光结构，也就无法进入到人眼。换言之，佩戴AR头戴式显示设备后，用户无法观看手机屏幕，电视以及显示器等显示装置。通过在AR头戴式显示设备中增设退偏光学元件，可以改变手机屏幕、电视及显示器等显示装置所发出的线偏振光的偏振方向，或者将手机屏幕、电视及显示器等显示装置所发出的线偏振光转化为非线偏振光(如圆偏振光、椭圆偏振光)或自然光，而后可以透过遮光结构，进入人眼，确保佩戴AR头戴式显示设备后，用户可以观看手机屏幕，电视以及显示器等显示装置。

图8为本公开实施例提供的一种AR头戴式显示设备控制方法的流程图。该控制方法适用于本公开实施例提供的AR头戴式显示设备，AR头戴式显示设备一帧的显示时间包括至少一个透光时段以及至少一个非透光时段，透光时段以及非透光时段交替进行；

参见图8，该方法包括：

S410、在透光时段，控制显示模组不显示虚拟图像以及遮光结构处于透光状态；

S420、在非透光时段，控制显示模组显示虚拟图像以及遮光结构处于遮光状态。

视觉暂留是指光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象。一帧的显示时间包括一个透光时段以及一个非透光时段。在透光时段，由于遮光结构处于透光状态，人眼可以通过遮光结构观察到真实世界。由于视觉暂留的作用，当时间达到非透光时段，真实的世界的视觉形象还保留在人的大脑中，同时由于非透光时段，显示模组显示虚拟图像，人眼还能够看到显示模组所显示的虚拟图像，由虚拟图像形成的视觉形象也会保留在人的大脑中，使得在人的观感上实现虚拟图像和现实世界的叠加。

并且，由于在透光时段，显示模组不显示虚拟图像，人眼形成的真实世界的视觉形象不会被显示模组显示的虚拟图像所干扰，使得真实世界的视觉形象在人脑中更加清晰。此外，其他用户(非该AR头戴式显示设备佩戴者)也不会透过遮光结构观察到显示模组显示的虚拟图像。在非透光时段，遮光结构处于遮光状态，使得人眼形成的虚拟图像的视觉形象不会被外界环境光所干扰，使得虚拟图像具有较高的可见度，可以使得虚拟图像的视觉形象在人脑中更加清晰。同时，形成虚拟图像的光线也不会通过遮光结构到达其他用户(非该AR头戴式显示设备佩戴者)眼中，造成信息泄露的不良现象出现。

因此，采用上述技术方案可以一方面可以提高虚拟图像以及真实世界的可见度，另一方面可以避免用于形成虚拟图像的光线发射至外界，造成信息泄露的不良现象出现。

进一步地，遮光结构包括阵列排布的多个遮光单元，各遮光单元的工作状态独立可调；在透光时段，控制显示模组不显示虚拟图像以及遮光结构处于透光状态，包括：确定目标区域，目标区域为显示模组在镜片上的显示区域；在透光时段，控制遮光结构中位于目标区域内的遮光单元处于非透光状态，位于目标区域外的遮光单元处于透光状态。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

图9为本公开实施例中的一种AR头戴式显示设备控制装置的结构示意图。本公开实施例所提供的AR头戴式显示设备控制装置适用于本公开实施例提供的AR头戴式显示设备。AR头戴式显示设备一帧的显示时间包括至少一个透光时段以及至少一个非透光时段，透光时段以及非透光时段交替进行。参见图9，该AR头戴式显示设备控制装置具体包括：

第一控制模块510，用于在所述透光时段，控制所述显示模组不显示虚拟图像以及所述遮光结构处于透光状态；

第二控制模块520，用于在所述非透光时段，控制所述显示模组显示虚拟图像以及所述遮光结构处于遮光状态。

进一步地，所述遮光结构包括阵列排布的多个遮光单元，各所述遮光单元的遮光效果独立可调；第一控制模块，用于：确定目标区域，所述目标区域为所述显示模组在所述镜片上的显示区域；在所述透光时段，控制所述遮光结构中位于所述目标区域内的所述遮光单元处于非透光状态，位于所述目标区域外的所述遮光单元处于透光状态。

本公开实施例提供的AR头戴式显示设备控制装置，可执行本公开方法实施例所提供AR头戴式显示设备控制方法的步骤，具备相同或相应的有益效果，此处不再赘述。

图10为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。下面具体参考图10，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备1000的结构示意图。本公开实施例中的电子设备1000可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)、可穿戴电子设备等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机、智能家居设备等等的固定终端。图10示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图10所示，电子设备1000可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序或者从存储装置1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理以实现如本公开所述的实施例的AR头戴式显示设备控制方法。在RAM 1003中，还存储有电子设备1000操作所需的各种程序和信息。处理装置1001、ROM1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。

通常，以下装置可以连接至I/O接口1005：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置1006；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置1007；包括例如磁带、硬盘等的存储装置1008；以及通信装置1009。通信装置1009可以允许电子设备1000与其他设备进行无线或有线通信以交换信息。虽然图10示出了具有各种装置的电子设备1000，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码，从而实现如上所述的AR头戴式显示设备控制方法。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置1009从网络上被下载和安装，或者从存储装置1008被安装，或者从ROM 1002被安装。在该计算机程序被处理装置1001执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的信息信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的信息信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字信息通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何已知或未来研发的网络。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：

在所述透光时段，控制所述显示模组不显示虚拟图像以及所述遮光结构处于透光状态；

在所述非透光时段，控制所述显示模组显示虚拟图像以及所述遮光结构处于遮光状态。

可选的，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，该电子设备还可以执行上述实施例所述的其他步骤。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本公开提供的任一所述的AR头戴式显示设备控制方法。

根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开提供的任一所述的AR头戴式显示设备控制方法。

本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现如上所述的AR头戴式显示设备控制方法。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种AR头戴式显示设备，其特征在于，包括：显示模组、镜片以及处理器；

所述镜片包括层叠设置的光波导结构和遮光结构；

所述遮光结构位于所述光波导结构的远离用户眼睛的环境侧；

所述光波导结构用于将所述显示模组发出的光耦合到用户眼睛；所述遮光结构的工作状态包括遮光状态和透光状态；

所述处理器与所述遮光结构电连接，用于控制所述遮光结构在所述遮光状态和所述透光状态之间进行切换。

2.根据权利要求1所述的AR头戴式显示设备，其特征在于，所述AR头戴式显示设备一帧的显示时间包括至少一个透光时段以及至少一个非透光时段，所述透光时段以及所述非透光时段交替进行；

在所述透光时段，所述显示模组不显示虚拟图像；所述遮光结构处于透光状态；

在所述非透光时段，所述显示模组显示虚拟图像；所述遮光结构处于遮光状态。

3.根据权利要求1所述的AR头戴式显示设备，其特征在于，所述遮光结构包括沿由眼睛侧指向所述环境侧方向层叠设置的第一偏振光学元件、相位延迟器件以及第二偏振光学元件。

4.根据权利要求3所述的AR头戴式显示设备，其特征在于，

所述第一偏振光学元件和所述第二偏振光学元件均为偏振片；或者，

所述第一偏振光学元件和所述第二偏振光学元件均为偏振分光膜；或者，

所述第一偏振光学元件为偏振分光膜，所述第二偏振光学元件为偏振片；或者，

所述第一偏振光学元件为偏振片，所述第二偏振光学元件为偏振分光膜。

5.根据权利要求3所述的AR头戴式显示设备，其特征在于，所述第一偏振光学元件和所述第二偏振光学元件的偏振方向平行或垂直。

6.根据权利要求2任一项所述的AR头戴式显示设备，其特征在于，所述遮光结构包括阵列排布的多个遮光单元，各所述遮光单元的工作状态独立可调；

在所述透光时段，所述遮光结构中位于目标区域内的所述遮光单元处于非透光状态，位于所述目标区域外的所述遮光单元处于透光状态；其中，所述目标区域为所述显示模组在所述镜片上的显示区域。

7.根据权利要求1-6任一项所述的AR头戴式显示设备，其特征在于，所述镜片还包括退偏光学元件；

所述退偏光学元件位于所述遮光结构的环境侧。

8.一种AR头戴式显示设备控制方法，其特征在于，所述控制方法适用于权利要求1-7任一项所述的AR头戴式显示设备；所述AR头戴式显示设备一帧的显示时间包括至少一个透光时段以及至少一个非透光时段，所述透光时段以及所述非透光时段交替进行；

该方法包括：

在所述透光时段，控制所述显示模组不显示虚拟图像以及所述遮光结构处于透光状态；

在所述非透光时段，控制所述显示模组显示虚拟图像以及所述遮光结构处于遮光状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述遮光结构包括阵列排布的多个遮光单元，各所述遮光单元的工作状态独立可调；

所述在所述透光时段，控制所述显示模组不显示虚拟图像以及所述遮光结构处于透光状态，包括：

确定目标区域，所述目标区域为所述显示模组在所述镜片上的显示区域；

在所述透光时段，控制所述遮光结构中位于所述目标区域内的所述遮光单元处于非透光状态，位于所述目标区域外的所述遮光单元处于透光状态。

10.一种AR头戴式显示设备控制装置，其特征在于，所述控制装置适用于权利要求1-7任一项所述的AR头戴式显示设备；所述AR头戴式显示设备一帧的显示时间包括至少一个透光时段以及至少一个非透光时段，所述透光时段以及所述非透光时段交替进行；该装置包括：

第一控制模块，用于在所述透光时段，控制所述显示模组不显示虚拟图像以及所述遮光结构处于透光状态；

第二控制模块，用于在所述非透光时段，控制所述显示模组显示虚拟图像以及所述遮光结构处于遮光状态。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求8-9中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8-9中任一项所述的方法。