本申請(qǐng)涉及顯示，特別是涉及一種顯示裝置及其圖像顯示方法。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體工藝的高速發(fā)展，人與計(jì)算機(jī)之間的交互方式正在飛速發(fā)展。其中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（augmented?reality，ar）可以提供給用戶(hù)更多維度的信息，ar眼鏡是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的重要媒介之一。然而，因?yàn)閍r眼鏡透射環(huán)境光，當(dāng)ar眼鏡在明亮環(huán)境中使用時(shí)存在對(duì)比度差的問(wèn)題，無(wú)法顯示暗態(tài)ar元素，比如黑色字等，限制了ar眼鏡的推廣。

2、目前，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，通常采用電致變色鏡片或扭曲向列相液晶光閥等器件調(diào)節(jié)亮度。為了達(dá)到ar畫(huà)面的理想對(duì)比度，勢(shì)必需要大幅度降低環(huán)境光的穿透率。但是，這會(huì)導(dǎo)致環(huán)境光在觀感上較暗，ar畫(huà)面與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的融合效果變差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和顯示系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中ar顯示裝置的環(huán)境光穿透率較低導(dǎo)致ar畫(huà)面與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的融合效果變差的問(wèn)題。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡谝粋€(gè)技術(shù)方案為：提供一種顯示裝置。該顯示裝置包括：

3、圖像采集單元，用于采集環(huán)境圖像；

4、圖像生成單元，包括邏輯處理單元和投影單元；邏輯處理單元與圖像采集單元電連接，用于獲取環(huán)境圖像，并生成相關(guān)聯(lián)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像；投影單元與邏輯處理單元電連接，用于發(fā)射增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的光；

5、導(dǎo)光組件，包括導(dǎo)光板、耦入單元和耦出單元；耦入單元和耦入單元設(shè)置于導(dǎo)光板的同一側(cè)；耦入單元與投影單元相對(duì)，用于將投影單元發(fā)射的光耦入至導(dǎo)光板中；耦出單元用于將耦入導(dǎo)光板中的光耦出導(dǎo)光板；

6、調(diào)光層，設(shè)置于導(dǎo)光板的另一側(cè)，用于控制環(huán)境光的透過(guò)率；

7、其中，邏輯處理單元還用于識(shí)別環(huán)境圖像的各元素，根據(jù)各元素的類(lèi)型生成對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整背景圖像，并疊加增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像，生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)疊加畫(huà)面。

8、在一些實(shí)施例中，邏輯處理單元用于提取環(huán)境圖像的各元素，并識(shí)別各元素的類(lèi)型，根據(jù)各元素的類(lèi)型確定對(duì)應(yīng)的環(huán)境光的提亮幅度，以生成對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整背景圖像；其中，環(huán)境圖像的元素與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的關(guān)聯(lián)度越高，對(duì)應(yīng)的環(huán)境光的提亮幅度越大。

9、在一些實(shí)施例中，邏輯處理單元還用于降低亮度調(diào)整背景圖像中對(duì)應(yīng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的區(qū)域的提亮幅度。

10、在一些實(shí)施例中，圖像采集單元的視場(chǎng)角大于耦出單元的視場(chǎng)角；邏輯處理單元還用于根據(jù)耦出單元的視場(chǎng)角對(duì)環(huán)境圖像進(jìn)行裁切和視角調(diào)整，形成與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的顯示畫(huà)面區(qū)域的大小相同的環(huán)境背景圖。

11、在一些實(shí)施例中，當(dāng)顯示裝置處于佩戴狀態(tài)時(shí)，圖像采集單元位于耦出單元的上方且同軸設(shè)置。

12、在一些實(shí)施例中，一個(gè)導(dǎo)光組件和一個(gè)調(diào)光層構(gòu)成一個(gè)顯示鏡片，顯示裝置包括兩個(gè)相對(duì)位置固定的顯示鏡片；

13、其中，每個(gè)顯示鏡片配置有一個(gè)圖像采集單元，兩個(gè)圖像采集單元分別設(shè)置于兩個(gè)顯示鏡片相互靠近的一側(cè)或相互遠(yuǎn)離的一側(cè)；或者，

14、每個(gè)顯示鏡片配置有至少兩個(gè)圖像采集單元，且至少兩個(gè)圖像采集單元圍繞顯示鏡片的邊緣設(shè)置。

15、在一些實(shí)施例中，調(diào)光層與耦出單元對(duì)應(yīng)的低透過(guò)區(qū)域的光的透過(guò)率為20%~40%，且沿遠(yuǎn)離低透過(guò)區(qū)域的方向，調(diào)光層的光的透過(guò)率逐漸增大至80%~95%。

16、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡诙€(gè)技術(shù)方案為：提供一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。該顯示裝置為如上述技術(shù)方案所提供的顯示裝置，該顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法包括：

17、實(shí)時(shí)獲取環(huán)境圖像；

18、識(shí)別環(huán)境圖像的各元素，并確定各元素的類(lèi)型；

19、根據(jù)各元素的類(lèi)型生成對(duì)應(yīng)環(huán)境圖像的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像；

20、根據(jù)各元素的類(lèi)型分別確定對(duì)應(yīng)的環(huán)境光的提亮幅度，生成對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整背景圖像；

21、將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像疊加到亮度調(diào)整背景圖像中，生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)疊加畫(huà)面；

22、將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)疊加畫(huà)面的信息傳輸至投影單元，使得增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)疊加畫(huà)面與環(huán)境實(shí)時(shí)融合。

23、在一些實(shí)施方式中，實(shí)時(shí)獲取環(huán)境圖像的步驟之后還包括：

24、對(duì)環(huán)境圖像進(jìn)行裁切和視角調(diào)整，形成與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的顯示畫(huà)面區(qū)域的大小相同的環(huán)境背景圖；

25、根據(jù)各元素的類(lèi)型分別確定對(duì)應(yīng)的環(huán)境光的提亮幅度，生成對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整背景圖像的步驟包括：

26、根據(jù)各元素的類(lèi)型分別確定各元素對(duì)應(yīng)的環(huán)境光的提亮幅度，生成初步的亮度調(diào)整背景圖像；

27、確定增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像在初步的亮度調(diào)整背景圖像上的對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)元素區(qū)域；

28、降低初步的亮度調(diào)整背景圖像中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)元素區(qū)域的亮度，形成亮度調(diào)整背景圖像。

29、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡谌齻€(gè)技術(shù)方案為：提供一種顯示系統(tǒng)。該顯示系統(tǒng)包括如上述技術(shù)方案所提供的顯示裝置。

30、本申請(qǐng)的有益效果：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和顯示系統(tǒng)。該顯示裝置包括圖像采集單元、圖像生成單元、導(dǎo)光組件和調(diào)光層。其中，圖像生成單元包括邏輯處理單元和投影單元，邏輯處理單元與圖像采集單元連接，用于獲取圖像采集單元采集的環(huán)境圖像，并生成與環(huán)境圖像關(guān)聯(lián)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像，投影單元用于接收增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的信息，并發(fā)射增項(xiàng)顯示圖像的光。導(dǎo)光組件包括導(dǎo)光板和設(shè)置于導(dǎo)光板同一側(cè)的耦入單元和耦出單元，耦入單元用于將投影單元發(fā)射的光耦入至導(dǎo)光板中，耦出單元用于將耦入導(dǎo)光板中的光耦出導(dǎo)光板，以將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的光傳播至用戶(hù)眼中，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的融合。本申請(qǐng)實(shí)施例中，邏輯處理單元還用于識(shí)別環(huán)境圖像的各元素，根據(jù)各元素的類(lèi)型生成對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整背景圖像，即亮度調(diào)整背景圖像中對(duì)應(yīng)各元素的區(qū)域的畫(huà)面亮度可對(duì)相應(yīng)區(qū)域的環(huán)境光進(jìn)行適當(dāng)程度的提亮，從而改善環(huán)境光較暗的問(wèn)題。同時(shí)，邏輯單元還用于在亮度調(diào)整背景圖像中并疊加增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像，生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)疊加畫(huà)面，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境光智能提亮的同時(shí)，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像融入現(xiàn)實(shí)環(huán)境，提高了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像畫(huà)面與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的融合效果。

技術(shù)特征：

1.一種顯示裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述邏輯處理單元用于提取所述環(huán)境圖像的各元素，并識(shí)別各元素的類(lèi)型，根據(jù)各元素的類(lèi)型確定對(duì)應(yīng)的環(huán)境光的提亮幅度，以生成對(duì)應(yīng)的所述亮度調(diào)整背景圖像；其中，所述環(huán)境圖像的元素與所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的關(guān)聯(lián)度越高，對(duì)應(yīng)的所述環(huán)境光的提亮幅度越大。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述邏輯處理單元還用于降低所述亮度調(diào)整背景圖像中對(duì)應(yīng)所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的區(qū)域的提亮幅度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述圖像采集單元的視場(chǎng)角大于所述耦出單元的視場(chǎng)角；所述邏輯處理單元還用于根據(jù)所述耦出單元的視場(chǎng)角對(duì)所述環(huán)境圖像進(jìn)行裁切和視角調(diào)整，形成與所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的顯示畫(huà)面區(qū)域的大小相同的環(huán)境背景圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，當(dāng)所述顯示裝置處于佩戴狀態(tài)時(shí)，所述圖像采集單元位于所述耦出單元的上方且同軸設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，一個(gè)所述導(dǎo)光組件和一個(gè)所述調(diào)光層構(gòu)成一個(gè)顯示鏡片，所述顯示裝置包括兩個(gè)相對(duì)位置固定的所述顯示鏡片；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，所述調(diào)光層與所述耦出單元對(duì)應(yīng)的低透過(guò)區(qū)域的光的透過(guò)率為20%~40%，且沿遠(yuǎn)離所述低透過(guò)區(qū)域的方向，所述調(diào)光層的光的透過(guò)率逐漸增大至80%~95%。

8.一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述顯示裝置為如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)獲取環(huán)境圖像的步驟之后還包括：

10.一種顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的顯示裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和顯示系統(tǒng)。該顯示裝置包括圖像采集單元、圖像生成單元、導(dǎo)光組件和調(diào)光層。其中，圖像生成單元包括邏輯處理單元和投影單元；邏輯處理單元與圖像采集單元電連接，用于獲取環(huán)境圖像，并生成相關(guān)聯(lián)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像；投影單元與邏輯處理單元電連接，用于發(fā)射增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的光。邏輯處理單元還用于識(shí)別環(huán)境圖像的各元素，根據(jù)各元素的類(lèi)型生成對(duì)應(yīng)的亮度調(diào)整背景圖像，并疊加增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像，生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)疊加畫(huà)面。該顯示裝置能夠提高透過(guò)顯示裝置的環(huán)境光的亮度，并改善AR畫(huà)面與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的融合效果。

技術(shù)研發(fā)人員：萬(wàn)業(yè),徐培
受保護(hù)的技術(shù)使用者：惠科股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8