可穿戴显示设备

摘要

本申请公开了一种可穿戴显示设备，涉及虚拟现实技术领域。该可穿戴显示设备包括显示面板，以及位于该显示面板的出光侧的狭缝光栅。该显示面板中的子像素发出的光线可以从该狭缝光栅中的狭缝射出。并且，由于各个子像素发出的光线在经过狭缝之后会相交，因此该可穿戴显示设备可以具有至少两个成像面。由此用户能够通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在至少两个成像面中的某个成像面上时，两眼的聚焦点为该成像面的同一点，避免用户视觉疲劳，可穿戴显示设备的显示效果较好。

权利要求

1.一种可穿戴显示设备，其特征在于，所述可穿戴显示设备包括：

显示面板，所述显示面板包括沿第一方向排布的多个像素岛组，每个所述像素岛组包括沿第二方向排布的多个像素岛，每个所述像素岛包括沿所述第一方向排布的多个子像素，其中，所述第二方向与所述第一方向相交；

以及狭缝光栅，所述狭缝光栅位于所述显示面板的出光侧，所述狭缝光栅包括多个沿所述第一方向排列，且沿所述第二方向延伸的狭缝，每个所述狭缝用于出射至少一个所述像素岛组中的各个所述子像素发出的光线；

所述显示面板与观看面之间的距离W满足：

其中，所述y为每个所述像素岛在所述第一方向上的长度，所述g为相邻两个所述像素岛组之间的不发光区域在所述第一方向上的长度，所述N为每个所述像素岛包括的子像素的数量，所述观看面位于所述狭缝光栅远离所述显示面板的一侧，所述观看面为佩戴所述可穿戴显示设备的用户的人眼所在面。

2.根据权利要求1所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述显示面板与观看面之间的距离，等于第一距离与第二距离之和，所述第一距离为所述狭缝光栅和所述显示面板之间的距离，所述第二距离为所述狭缝光栅和所述观看面之间的距离；

所述第一距离H与所述第二距离L的比值H/L满足：

其中，所述n为所述狭缝光栅和所述显示面板之间的介质的折

射率，所述 为人眼的瞳孔直径。

3.根据权利要求1所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述狭缝光栅和所述显示面板之间的介质的折射率为1，所述狭缝光栅中每相邻两个所述狭缝之间的距离D满足：D＝L×y/W；

其中，所述L为所述狭缝光栅和观看面之间的距离，所述y为每个所述像素岛在所述第一方向上的长度，所述W为所述显示面板和所述观看面之间的距离。

4.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，每个所述狭缝沿所述第一方向上的长度范围为3微米至5微米。

5.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，对于所述多个子像素中的任一子像素，所述多个子像素中除所述任一子像素之外的其他子像素对所述任一子像素的串扰率小于串扰率阈值，所述串扰率阈值小于或等于6％。

6.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述多个像素岛组沿所述第一方向延伸的边界线共线，或者，所述多个像素岛组沿所述第一方向延伸的边界线不共线。

7.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述狭缝光栅沿所述第二方向延伸的轴线在所述显示面板上的正投影，与所述显示面板沿所述第二方向延伸的轴线重合。

8.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述狭缝光栅包括的所述狭缝的数量，大于或等于所述显示面板包括的所述像素岛组的数量。

9.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述可穿戴显示设备还包括：保护层；

所述保护层位于所述狭缝光栅远离所述显示面板的一侧。

10.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述显示面板还包括：背板；所述多个像素岛组位于所述背板靠近所述狭缝光栅的一侧。

11.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述可穿戴显示设备还包括：玻璃基板；所述玻璃基板位于所述显示面板和所述狭缝光栅之间。

12.根据权利要求11所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述玻璃基板的厚度为500微米。

13.根据权利要求11所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述可穿戴显示设备还包括：胶层；

所述胶层位于所述显示面板与所述玻璃基板之间。

14.根据权利要求13所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述胶层与所述像素岛组的厚度之和的范围为10微米至50微米。

15.根据权利要求1至3任一所述的可穿戴显示设备，其特征在于，所述多个像素岛包括：红色像素岛，绿色像素岛，以及蓝色像素岛；

其中，所述红色像素岛包括的多个子像素发出的光线的颜色均为红色，所述绿色像素岛包括的多个子像素发出的光线的颜色均为绿色，所述蓝色像素岛包括的多个子像素发出的光线的颜色均为蓝色。

说明书

可穿戴显示设备

技术领域

[0001] 本申请涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种可穿戴显示设备。

背景技术

[0002] 虚拟现实(virtual reality，VR)设备是指能够通过显示的图像创建虚拟环境，使用户沉浸到该虚拟环境中的设备。

[0003] 相关技术中，VR设备的成像面可以显示有图像，用户可以通过该VR设备观看电影或玩游戏。

[0004] 但是，相关技术中VR设备具有一个成像面，用户的两眼聚焦在该成像面上时，两眼的聚焦点为该成像面上的不同点，导致该VR设备的显示效果较差。

发明内容

[0005] 本申请提供了一种可穿戴显示设备，可以解决相关技术中VR设备的显示效果较差的问题。所述技术方案如下：

[0006] 提供了一种可穿戴显示设备，所述可穿戴显示设备包括：

[0007] 显示面板，所述显示面板包括沿第一方向排布的多个像素岛组，每个所述像素岛组包括沿第二方向排布的多个像素岛，每个所述像素岛包括沿所述第一方向排布的多个子像素，其中，所述第二方向与所述第一方向相交；

[0008] 以及狭缝光栅，所述狭缝光栅位于所述显示面板的出光侧，所述狭缝光栅包括多个沿所述第一方向排列，且沿所述第二方向延伸的狭缝，每个所述狭缝用于出射至少一个所述像素岛组中的各个所述子像素发出的光线。

[0009] 可选的，所述显示面板与观看面之间的距离W满足：

[0010]

[0011] 其中，所述y为每个所述像素岛在所述第一方向上的长度，所述g为相邻两个所述像素岛组之间的不发光区域在所述第一方向上的长度，所述N为每个所述像素岛包括的子像素的数量，所述观看面位于所述狭缝光栅远离所述显示面板的一侧，所述观看面为佩戴所述可穿戴显示设备的用户的人眼所在面。

[0012] 可选的，所述显示面板与观看面之间的距离，等于第一距离与第二距离之和，所述第一距离为所述狭缝光栅和所述显示面板之间的距离，所述第二距离为所述狭缝光栅和所述观看面之间的距离；

[0013] 所述第一距离H与所述第二距离L的比值H/L满足：

[0014] 其中，所述n为所述狭缝光栅和所述显示面板之间的介质的折射率，所述 为人眼的瞳孔直径。

[0015] 可选的，所述狭缝光栅和所述显示面板之间的介质的折射率为1，所述狭缝光栅中每相邻两个所述狭缝之间的距离D满足：D＝L×y/W；

[0016] 其中，所述L为所述狭缝光栅和所述观看面之间的距离，所述y为每个所述像素岛在所述第一方向上的长度，所述W为所述显示面板和所述观看面之间的距离。

[0017] 可选的，每个所述狭缝沿所述第一方向上的长度范围为3微米至5微米。

[0018] 可选的，对于所述多个子像素中的任一子像素，所述多个子像素中除所述任一子像素之外的其他子像素对所述任一子像素的串扰率小于串扰率阈值，所述串扰率阈值小于或等于6％。

[0019] 可选的，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述多个像素岛组沿所述第一方向延伸的边界线共线，或者，所述多个像素岛组沿所述第一方向延伸的边界线不共线。

[0020] 可选的，所述狭缝光栅沿所述第二方向延伸的轴线在所述显示面板上的正投影，与所述显示面板沿所述第二方向延伸的轴线重合。

[0021] 可选的，所述狭缝光栅包括的所述狭缝的数量，大于或等于所述显示面板包括的所述像素岛组的数量。

[0022] 可选的，所述可穿戴显示设备还包括：保护层；

[0023] 所述保护层位于所述狭缝光栅远离所述显示面板的一侧。

[0024] 可选的，所述显示面板还包括：背板；所述多个像素岛组位于所述背板靠近所述狭缝光栅的一侧。

[0025] 可选的，所述可穿戴显示设备还包括：玻璃基板；所述玻璃基板位于所述显示面板和所述狭缝光栅之间。

[0026] 可选的，所述玻璃基板的厚度为500微米。

[0027] 可选的，所述可穿戴显示设备还包括：胶层；

[0028] 所述胶层位于所述显示面板与所述玻璃基板之间。

[0029] 可选的，所述胶层与所述像素岛组的厚度之和的范围为10微米至50微米。

[0030] 可选的，所述多个像素岛包括：红色像素岛，绿色像素岛，以及蓝色像素岛；

[0031] 其中，所述红色像素岛包括的多个子像素发出的光线的颜色均为红色，所述绿色像素岛包括的多个子像素发出的光线的颜色均为绿色，所述蓝色像素岛包括的多个子像素发出的光线的颜色均为蓝色。

[0032] 本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

[0033] 本申请提供了一种可穿戴显示设备，该可穿戴显示设备包括显示面板，以及位于该显示面板的出光侧的狭缝光栅。该显示面板中的子像素发出的光线可以从该狭缝光栅中的狭缝射出。并且，由于各个子像素发出的光线在经过狭缝之后会相交，因此该可穿戴显示设备可以具有至少两个成像面。由此用户能够通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在至少两个成像面中的某个成像面上时，两眼的聚焦点为该成像面的同一点，避免用户视觉疲劳，可穿戴显示设备的显示效果较好。

附图说明

[0034] 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，对于本领域普通技术人员来讲，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。

[0035] 图1是本申请实施例提供的实际场景中两眼的汇聚示意图；

[0036] 图2是相关技术中的可穿戴显示设备中两眼的汇聚示意图；

[0037] 图3是本申请实施例提供的一种可穿戴显示设备的结构示意图；

[0038] 图4是图3所示的可穿戴显示设备的局部结构示意图；

[0039] 图5是本申请实施例提供的一种显示面板的示意图；

[0040] 图6是本申请实施例提供的一种狭缝光栅的示意图；

[0041] 图7是本申请实施例提供的一种入射至瞳孔的多条光线的示意图；

[0042] 图8是本申请实施例提供的一种可穿戴显示设备中两眼的汇聚示意图；

[0043] 图9是本申请实施例提供的一种显示面板和狭缝光栅的示意图；

[0044] 图10是本申请实施例提供的另一种显示面板和狭缝光栅的示意图；

[0045] 图11是本申请实施例提供的另一种可穿戴显示设备的示意图；

[0046] 图12是本申请实施例提供的一种照度曲线示意图；

[0047] 图13是本申请实施例提供的另一种照度曲线示意图；

[0048] 图14是本申请实施例提供的另一种入射至瞳孔的多条光线的示意图；

[0049] 图15是本申请实施例提供的又一种入射至瞳孔的多条光线的示意图；

[0050] 图16本申请实施例提供的另一种显示面板的示意图。

具体实施方式

[0051] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

[0052] 在实际场景中，用户看到的外界场景均为3维(dimensional，D)场景，且用户的一只眼睛能够聚焦到的物体和用户的眼睛之间的距离，与另一只眼睛能够聚焦到的物体和用户的眼睛之间的距离可以相同。如图1所示，用户的两眼聚焦在某一场景面F上时，两眼的聚焦点为该场景面F上的同一点F1。也即是，每只眼睛的聚焦深度可以与两眼的汇聚深度相同。其中，每只眼睛的聚焦深度是指每只眼睛能够聚焦到的物体与用户的眼睛的距离，两眼的汇聚深度是指两只眼睛的聚焦点在某个场景面内重合时，该场景面与用户的眼睛之间的距离。

[0053] 需要说明的是，实际场景中用户之所以能够看到3D场景，是因为用户的两眼能够在与用户的眼睛之间的距离不同的物体上聚焦。

[0054] 但是，对于可穿戴显示设备，由于该可穿戴显示设备具有一个成像面Z，且该成像面Z的位置通常为固定位置，因此参考图2，用户的两眼聚焦在该成像面上时，两眼的聚焦点为该成像面上的不同点，分别为Z1和Z2。由此，用户在使用该可穿戴显示设备时，两眼只能在该可穿戴显示设备包括的成像面Z上聚焦，用户无法通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在除该成像面Z之外的其他面上，可穿戴显示设备的显示效果较差。并且，参考图2，每只眼睛的聚焦深度h1与两眼的汇聚深度h2不同，由此可能造成用户视觉疲劳，用户产生眩晕感。

[0055] 图3是本申请实施例提供的一种可穿戴显示设备的示意图。其中该可穿戴显示设备10可以为头戴式显示设备，例如可以为虚拟现实(virtual reality，VR)设备或者增强现实(augmented reality，AR)设备。

[0056] 图4是图3所示的可穿戴显示设备的局部结构示意图。参考图4可以看出，该可穿戴显示设备10可以包括：显示面板101以及狭缝光栅102。图5是本申请实施例提供的一种显示面板的示意图。参考图5可以看出，该显示面板101包括沿第一方向S排布的多个像素岛组1011。每个像素岛组1011可以包括沿第二方向R排布的多个像素岛10111，每个像素岛10111包括沿第一方向S排布的多个子像素101111，其中，第二方向R与第一方向S相交。例如，该第二方向R与第一方向S垂直。并且，该第一方向S可以为像素行方向，该第二方向R可以为像素列方向。

[0057] 图6是本申请实施例提供的一种狭缝光栅的示意图。结合图4和图6，该狭缝光栅102可以位于显示面板101的出光侧，该狭缝光栅102可以包括多个沿第一方向S排列，且沿第二方向R延伸的狭缝102a。每个狭缝102a用于出射至少一个像素岛组1011中的各个子像素101111发出的光线。也即是，像素岛组1011中的像素岛10111包括的各个子像素101111发出的光线可以从狭缝光栅102中的狭缝102a射出。并且，各个子像素101111发出的光线在经过狭缝102a之后均能够入射至人眼。

[0058] 由于狭缝光栅102中的狭缝102a的宽度较窄，因此每个像素岛组1011中，不同子像素101111与狭缝102a之间的距离不同。每个像素岛组1011中的各个子像素101111发出的光线从一个狭缝102a射出时，各个子像素101111发出的光线在经过狭缝102a之后会相交。进而该多个子像素101111会使得该可穿戴显示设备10具有至少两个成像面。由此用户可以通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在至少两个成像面中的某个成像面上时，两眼的聚焦点为该成像面的同一点，能够避免用户视觉疲劳，可穿戴显示设备的显示效果较好。

[0059] 综上所述，本申请实施例提供了一种可穿戴显示设备，该可穿戴显示设备包括显示面板，以及位于该显示面板的出光侧的狭缝光栅。该显示面板中的子像素发出的光线可以从该狭缝光栅中的狭缝射出。并且，由于各个子像素发出的光线在经过狭缝之后会相交，因此该可穿戴显示设备可以具有至少两个成像面。由此用户能够通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在至少两个成像面中的某个成像面上时，两眼的聚焦点为该成像面的同一点，避免用户视觉疲劳，可穿戴显示设备的显示效果较好。

[0060] 可选的，狭缝光栅102包括的狭缝102a的数量，可以大于或等于显示面板101包括的像素岛组1011的数量。例如，狭缝光栅102包括的狭缝102a的数量，可以等于显示面板101包括的像素岛组1011的数量。示例的，参考图4至图6，显示面板101包括六个像素岛组1011，该狭缝光栅102包括六个狭缝102a。

[0061] 在本申请实施例中，每个像素岛10111中各个子像素101111发出的光线在经过狭缝102a后的方向为固定方向。多个固定方向的光线可以称为空间的上的光线场(简称光场)。在该光场中，为了使得入射至瞳孔的光线在空间上成像(也即是，使得可穿戴显示设备的成像面上显示图像)，则需要保证入射至瞳孔的多条光线的延伸方向在显示面板101远离狭缝光栅102的一侧具有交点。并且，与该显示面板101之间的距离相等的多个交点所在的平面构成一个成像面，若存在某些交点和显示面板101之间的距离，与另一些交点和显示面板102之间的距离不同，则说明该可穿戴显示设备10具有至少两个成像面。

[0062] 由于像素岛10111包括的子像素101111的数量越多，入射至瞳孔的多条光线的延伸方向在显示面板101远离狭缝光栅102的一侧的交点越多。因此为了使得交点的数量较多，且多个交点与显示面板101之间的距离不同(即使得可穿戴显示设备10具有至少两个成像面)，则像素岛10111需要使得至少两个相邻子像素101111发出的光线在经过狭缝102a后能够入射至用户的同一只眼睛。因此，该每个像素岛10111需要包括至少两个子像素101111。

[0063] 其中，图7中示出了四个交点，其中，第一类交点(K1和K2)与显示面板101之间的距离，小于第二类交点(C1和C2)与显示面板101之间的距离。该第一类交点(K1和K2)所在的平面构成一个成像面K，第二类交点(C1和C2)所在的平面构成一个成像面C。其中，由于图7中仅示意性示出了显示面板101中的部分子像素发出的光线，因此也仅示出了四个交点，实际上若将所有子像素发出的光线均示出，则图7也能示出更多个交点。

[0064] 示例的，参考图8，假设可穿戴显示设备包括3个成像面，则对于图8中的(1)，用户是通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在第一个成像面E1上。对于图8中的(2)，用户是通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在第二个成像面E2上。对于图8中的(3)，用户是通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在第三个成像面E3上。也即是，采用本申请实施例提供的可穿戴显示设备10观看图像时，用户能够通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在可穿戴显示设备10的任一成像面上。也即是，可以确保用户每只眼睛的聚焦深度与两眼的汇聚深度相同，避免用户视觉疲劳。

[0065] 可选的，像素岛10111发出的多条光线在经过狭缝光栅102之后在人眼处聚焦的焦点的数量，可以与像素岛10111包括的子像素101111的数量相等。例如，图7中像素岛10111发出的多条光线在经过狭缝光栅102之后在人眼处聚焦有两个焦点(J1和J2)，即说明图7中的显示面板101中的像素岛10111包括两个子像素101111。

[0066] 在本申请实施例中，参考图9，为了使得每个像素岛10111中的子像素101111发出的光线均能够被用户识别(即每个像素岛10111中的各个子像素101111发出的光线入射至人眼的视网膜后，各个子像素101111的光线不位于视网膜上的同一个视锥细胞)，需使得每个子像素101111的显示区域在第一方向S上的两个分界线与人眼的瞳孔的中心位置之间的连线的夹角α/N大于或等于人眼极限分辨角。其中，α是指每个像素岛1011的显示区域在第一方向S上的两个分界线与人眼的瞳孔的中心位置之间的连线的夹角，N是指每个像素岛1011包括的子像素的数量，N为大于1的整数。其中，人眼的极限分辨角为1分(′)。也即是，α/N≥1′。

[0067] 参考图9可以看出， 由此可以得到：

[0068]

[0069] 其中，y为每个像素岛10111在第一方向S上的长度，g为相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度，W为显示面板101与观看面V之间的距离。其中，该观看面V可以位于狭缝光栅102远离显示面板101的一侧，且该观看面V可以为佩戴可穿戴显示设备的用户的人眼所在面。

[0070] 由于通过上述公式(1)计算得到的夹角α的单位为度(°)，因此为了便于根据α/N≥1′计算显示面板101与观看面V之间的距离W，可以将α/N≥1′转换为：

[0071] α/N≥(1/60)°                                         公式(2)[0072] 将上述公式(2)代入上述公式(1)可以得到显示面板101与观看面V之间的距离W满足：

[0073]

[0074] 通常情况下，为了使得该可穿戴显示设备便于用户使用，显示面板101与观看面V之间的距离W不宜过小。因此在本申请实施例中，显示面板101与观看面V之间的距离W可以在上述公式(3)所限定的范围内取最大值，即距离W可以满足：

[0075]

[0076] 参考上述公式(4)可以看出，显示面板101与观看面V之间的距离W，可以与每个像素岛10111在第一方向S上的长度y正相关。也即是，每个像素岛10111在第一方向S上的长度y越大，该显示面板101与观看面V之间的距离W可以设计的越大；每个像素岛10111在第一方向S上的长度y越小，该显示面板101与观看面V之间的距离W可以设计的越小。

[0077] 另外，显示面板101与观看面V之间的距离W，可以与相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度g负相关。也即是，相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度g越大，该显示面板101与观看面V之间的距离W可以设计的越小；相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度g越小，该显示面板101与观看面V之间的距离W可以设计的越大。

[0078] 并且，显示面板101与观看面V之间的距离W，可以与每个像素岛10111包括的子像素101111的数量N负相关。也即是，每个像素岛10111包括的子像素101111的数量N越多，该显示面板101与观看面V之间的距离W可以设计的越小，每个像素岛10111包括的子像素101111的数量N越少，该显示面板101与观看面V之间的距离W可以设计的越大。

[0079] 在本申请实施例中，为了提升每个像素岛10111中各个子像素101111发出的光线的利用率，同时减少各个像素岛10111发出的光线之间的串扰，可以使得每个像素岛10111发出的光线经过狭缝后能够铺满瞳孔。由此参考图10，根据三角形相似定理可得：

[0080]

[0081] 其中，参考图9和图10，显示面板101与观看面V之间的距离W，可以等于第一距离H和第二距离L之和，即W＝H+L。该第一距离H可以为狭缝光栅102和显示面板101之间的距离，第二距离L可以为狭缝光栅102和观看面V之间的距离。参考公式(5)，该第一距离H和第二距离L的比值，可以与每个像素岛10111在第一方向S上的长度y正相关，与相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度g负相关，且与人眼的瞳孔的直径 负相关。

[0082] 由于该显示面板101中每个像素岛10111在第一方向S上的长度y，相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度g，每个像素岛10111包括的子像素101111的数量N，以及人眼的瞳孔的直径 可以均为已知值，因此可以根据上述公式(4)和公式(5)可以计算得到第一距离H和第二距离L。

[0083] 示例的，假设每个像素岛10111在第一方向S上的长度y为54.9微米(μm)，相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度g为20μm，每个像素岛10111包括的子像素101111的数量N为4，人眼的瞳孔的直径 的范围为3毫米(mm)至5mm，例如，将人眼的瞳孔的直径 的取值确定为3mm，则根据上述公式(4)和公式(5)可以计算得到第一距离H为366.67μm，第二距离L为29.628mm。

[0084] 由于采用上述公式(5)计算得到的第一距离H并未考虑显示面板101与狭缝光栅102之间的折射率，即默认该显示面板101与狭缝光栅102之间的介质为空气(空气的折射率n＝1)时，该第一距离H可以为366.67μm。

[0085] 但是，通常情况下，为了将该显示面板101与狭缝光栅102进行固定，因此参考图11，该可穿戴显示设备10还可以包括：玻璃基板103，该玻璃基板103可以位于显示面板101和狭缝光栅102之间。因此在本申请实施例中，考虑到玻璃基板103的折射率对第一距离H的影响，可以将上述公式(5)转换为：

[0086]

[0087] 示例的，若可穿戴显示设备10包括位于显示面板101和狭缝光栅102之间的玻璃基板103，且该玻璃基板103的折射率为1.5时，根据上述公式(4)和公式(6)可以计算得到第一距离H为550μm。可选的，该玻璃基板103的厚度可以为500μm。

[0088] 在本申请实施例中，为了使得各个像素岛10111从狭缝102a中发出的光线均能够被用户识别，即每个像素岛10111发出的光线经过狭缝102a后能够进入人眼，需要将狭缝光栅中每相邻两个狭缝102a之间的距离D相对每个像素岛10111在第一方向S上的长度y做收缩，参考图10，可以根据三角形相似定理，得到狭缝光栅102中每相邻两个狭缝102a之间的距离D满足：

[0089]

[0090] 参考上述公式(7)可以看出，该狭缝光栅102中每相邻两个狭缝102a之间的距离D，可以与每个像素岛10111在第一方向S上的长度y，以及狭缝光栅102和观看面V之间的距离L正相关，与显示面板101和观看面V之间的距离W负相关。

[0091] 在本申请实施例中，上述公式(7)中的显示面板101和观看面V之间的距离W是显示面板101与狭缝光栅102之间的介质的折射率为1时计算得到的。也即是，公式(7)中的显示面板101和观看面V之间的距离W是采用公式(4)和公式(5)计算得到的。

[0092] 示例的，若每个像素岛10111在第一方向S上的长度y为54.9μm，狭缝光栅102和观看面V之间的距离L为29.628mm，狭缝光栅102和显示面板101之间的距离H为366.67μm，则显示面板101和观看面V之间的距离W＝L+H＝29.628mm+366.67μm＝29.99467mm。由此，根据上述公式(7)可以得到狭缝光栅102中每相邻两个狭缝102a之间的距离D为54.229μm。

[0093] 可选的，在设计狭缝光栅102以及显示面板101的各个尺寸时，需使得狭缝光栅102沿第二方向R延伸的轴线在显示面板101上的正投影，与显示面板101沿第二方向R延伸的轴线重合，进而保证每个像素岛10111发出的光线均能够进入人眼，保证可穿戴显示设备的显示效果。

[0094] 由于狭缝光栅102沿第二方向R延伸的轴线在显示面板101上的正投影，与显示面板101沿第二方向R延伸的轴线重合，因此参考图10，显示面板101的轴线A1，可以与狭缝光栅102的轴线A2共线。该轴线A1和轴线A2均垂直于第一方向S和第二方向R。

[0095] 在本申请实施例中，采用公式(4)和公式(6)计算得到的第一距离H为固定值。可选的，该显示面板101和狭缝光栅102之间的距离还可以为与采用公式(4)和公式(6)计算得到的第一距离H邻近的值。例如，该显示面板101和狭缝光栅102之间的距离与采用公式计算得到的第一距离H的差值可以小于20μm。

[0096] 由于该像素岛10111中包括的子像素101111之间的串扰率与该第一距离H正相关。并且，该串扰率还与每个狭缝102a沿第一方向S上的长度O(即狭缝102a的宽度)正相关。也即是，该第一距离H越大，每个狭缝102a沿第一方向S上的长度O越大，子像素101111之间的串扰率越大；该第一距离H越小，每个狭缝102a沿第一方向S上的长度O越小，子像素101111之间的串扰率越小。

[0097] 因此，为了避免串扰率较大，影响显示面板101的显示效果。本申请实施例可以选用多种第一距离H以及多种狭缝102a沿第一方向S上的长度O，并采用软件模拟的方式测量子像素之间的串扰率。并且，可以根据串扰率小于串扰率阈值所对应的第一距离H以及狭缝102a沿第一方向S上的长度O，确定该第一距离H的范围和狭缝102a沿第一方向S上的长度O的范围。

[0098] 在本申请实施例中，对于像素岛10111包括的N个子像素101111中的任一子像素，除该任一子像素之外的N‑1个其他子像素对该任一子像素的串扰率Q满足：

[0099]

[0100] 其中，E0为任一子像素在该任一子像素的中心位置的照度值，Ei为第i个其他子像素在该任一子像素的中心位置的照度值。

[0101] 参考图11，假设每个像素岛10111包括4个子像素(分别为101111a，101111b，101111c，以及101111d)，即N等于4，则根据上述公式(8)可以得到，对于第三个子像素
101111c，其他三个子像素对该第三个子像素101111c的串扰率Q满足：

[0102]

[0103] 其中，参考图12，B0为第三个子像素101111c的照度曲线，E0为第三个子像素101111c在该第三子像素101111c的中心位置的照度值。B1为第一个子像素101111a的照度曲线，E1为第一个子像素101111a在第三子像素101111c的中心位置的照度值。B2为第二个子像素101111b的照度曲线，E2为第二个子像素101111b在该第三子像素101111c的中心位置的照度值。B3为第四个子像素101111d的照度曲线，E3为第四个子像素101111d在该第三子像素101111c的中心位置的照度值。

[0104] 其中，图12所示的各个照度曲线并不是本申请实施例提供的显示面板101中各个子像素101111的照度曲线，而是为了便于理解公式(9)。在本申请实施例中，图13是各个子像素的照度曲线(分别为P1，P2，P3和P4)，参考图13，像素岛10111包括的各个子像素之间的串扰率较小，显示面板101的显示效果较好。

[0105] 在本申请实施例中，参考表1，假设第一距离H的取值范围为510μm至590μm，且狭缝102a沿第一方向S上的长度O的取值范围为3μm至5μm，共进行20次模拟，得到20个串扰率。示例的，参考表1，第一距离H为510μm，狭缝102a沿第一方向S上的长度O为3μm，则串扰率为
2.02％。

[0106] 表1

[0107]

[0108]

[0109] 在本申请实施例中，为了保证显示面板101的显示效果，对于多个子像素中的任一子像素，该多个子像素中除任一子像素之外的其他子像素对该任一子像素的串扰率小于串扰率阈值。可选的，串扰率阈值小于或等于6％。例如，由于串扰率小于6％即可被人眼接受，因此该串扰率通常可以取值为6％。

[0110] 示例的，假设每个像素岛包括4个子像素，即N等于4。则第二个子像素，第三个子像素，以及第四个子像素对第一个子像素的串扰率小于6％。第一个子像素，第三个子像素，以及第四个子像素对第二个子像素的串扰率小于6％。第一个子像素，第二个子像素，以及第四个子像素对第三个子像素的串扰率小于6％。第一个子像素，第二个子像素，以及第三个子像素对第四个子像素的串扰率小于6％。

[0111] 根据上述表1可知，在第一距离H位于510μm至550μm范围内，为狭缝光栅102中狭缝102a沿第一方向S上的长度O位于3μm至5μm范围内时，串扰率基本小于6％。由此在本申请实施例中，第一距离H的范围可以为510μm至550μm，狭缝102a沿第一方向S上的长度O的范围可以为3μm至5μm。

[0112] 在本申请实施例中，参考表1，在进行模拟时，还可以得到每个像素岛10111发出的光线入射至瞳孔中的投影的宽度。其中，串扰率与投影的宽度负相关。也即是，投影的宽度越大，子像素101111之间的串扰率越小；投影的宽度越小，子像素101111之间的串扰率越大。

[0113] 示例的，假设狭缝102a沿第一方向S上的长度O为3μm，第一距离H为510μm，则根据表1可知，像素岛10111的投影的宽度为2.92mm。

[0114] 本申请实施例根据上述各个公式以及串扰率确定出的各个参数如表2所示。参考表2，假设每个像素岛10111在第一方向S上的长度y为54.9μm，相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度g为20μm，每个像素岛10111包括的子像素101111的数量N为4，则第一距离H的范围可以为510μm至550μm，狭缝光栅102中每相邻两个狭缝102a之间的距离D可以为54.229μm，每个狭缝102a沿第一方向S上的长度O的范围可以为3μm至5μm。

[0115] 表2

[0116]参数 参数值 参数 参数值
y 54.9μm H 510μm至550μm
g 20μm D 54.229μm
N 4 O 3μm至5μm

[0117] 在本申请实施例中，通常可以采用显示面板101中像素岛10111从狭缝光栅102的狭缝102a发出的光线进入人眼的光线数量，评估可穿戴显示设备10的显示效果。其中，进入人眼的光线数量越多，可穿戴显示设备10的显示效果越好，光线数量越少，可穿戴显示设备10的显示效果越差。

[0118] 示例的，假设显示面板101沿第一方向S的像素岛10111的数量与沿第二方向R的像素岛10111的数量的比值为U，每个像素岛10111在第二方向R的长度为x。则该显示面板101中1英寸(inch)的区域的像素岛10111发出的光线能够进入人眼的光线数量M满足：

[0119]

[0120] 其中，1英寸的区域是指对角线的长度等于25.4mm的矩形区域，25.4×sin(arctanU)和25.4×cos(arctanU)分别是指该矩形区域的长度和宽度。参考上述公式(10)，M用于表示显示面板101中1英寸的区域所包括的子像素101111的数量，该子像素101111的数量即可用于表示1英寸的区域的像素岛10111发出的光线能够进入人眼的光线数量。也即是，上述公式(10)中的M可以用于表示1英寸的区域的像素岛10111发出的光线能够进入人眼的光线数量。

[0121] 示例的，假设U等于9/16，x等于36.6μm，则将表2中的各个参数代入上述公式(10)可以得到：M＝548790。

[0122] 参考图14，像素岛10111发出的多条光线在经过狭缝光栅102之后在人眼处聚焦成两个焦点(J1和J2)。由于显示面板101包括的像素岛10111中对应子像素101111发出的光线均射入人眼的同一位置，因此像素岛10111发出的多条光线在经过狭缝光栅102之后在人眼处聚焦的焦点的数量，与显示面板101中的像素岛10111包括的子像素的数量相等。由此说明图14所示的显示面板101中各个像素岛10111均包括两个子像素101111。

[0123] 参考图15，像素岛10111发出的多条光线在经过狭缝光栅102之后在人眼聚焦成三个焦点(J1，J2和J3)，即说明图15所示的显示面板101中各个像素岛10111均包括三个子像素101111。

[0124] 结合图14和图15可以看出，像素岛10111包括三个子像素101111时，可穿戴显示设备10的成像面数量较多(例如图15中示出了5个成像面，分别为E1，E2，E3，E4，以及E5)。而像素岛10111包括两个子像素101111时，可穿戴显示设备10的成像面数量较少(例如图14中示出了4个成像面，分别为E1，E2，E3，以及E4)。由此可以得出，像素岛10111包括的子像素101111的数量越多，可穿戴显示设备10的成像面的数量越多。

[0125] 在本申请实施例中，参考图14和图15，每相邻两个像素岛10111对应位置的子像素101111经过狭缝102a射出的光线的夹角为固定值，且该夹角为成像面的角分辨率。因此为了便于衡量该成像面的分辨率，可以采用角分辨率确定该可穿戴显示设备10的分辨率，该可穿戴显示设备10的成像面的角分辨率β可以满足：

[0126]

[0127] 参考上述公式(11)，可穿戴显示设备10的成像面的角分辨率β，与狭缝光栅102中每相邻两个狭缝102a之间的距离D正相关，与狭缝光栅102与观察面之间的距离L负相关。将表2中的各个参数代入上述公式(11)中计算得到可穿戴显示设备10的成像面的角分辨率β＝6.29′。

[0128] 为了便于查阅本申请实施例提供的可穿戴显示设备中各个器件的参数，将该可穿戴显示设备中各个器件的参数统计至表3。其中，表3示出了每个像素岛10111在第一方向S上的长度y为54.9μm。每个像素岛10111在第二方向R上的长度x为36.6μm。相邻两个像素岛组1011之间的不发光区域在第一方向S上的长度g为20μm。每个像素岛10111包括的子像素101111的数量N为4。第一距离H的范围为510μm至550μm。第二距离L为29.628mm。狭缝光栅
102中每相邻两个狭缝102a之间的距离D为54.229μm。狭缝102a沿第一方向S上的长度O的范围为3μm至5μm。角分辨率β为6.29′。显示面板101每英寸的区域的像素岛10111发出的光线能够进入人眼的光线数量M为548790。子像素101111之间的串扰率＜6％。

[0129] 表3

[0130]参数 参数值 参数 参数值 参数 参数值
y 54.9μm H 510μm至550μm L 29.628mm
x 36.6μm D 54.229μm β 6.29′
g 20μm O 3μm至5μm M 548790
N 4     串扰率 ＜6％

[0131] 在本申请实施例中，第二方向R可以与第一方向S垂直。参考图5，多个像素岛组1011沿第一方向S延伸的边界线可以共线，即该显示面板101包括的多个像素岛10111可以阵列排布。或者，参考图16，多个像素岛组1011沿第一方向S的边界线可以不共线，即该显示面板101包括的多个像素岛10111可以交错排布。本申请实施例对该多个像素岛10111的排布方式不做限定。

[0132] 参考图11可以看出，该可穿戴显示设备10还可以包括：保护层104，以及胶层105。该保护层104可以位于狭缝光栅102远离显示面板101的一侧，该保护层104可以用于避免狭缝光栅102被可穿戴显示设备10中的其他器件损坏，保证可穿戴显示设备的显示效果。并且，参考图11，该显示面板101还可以包括背板1012。该多个像素岛组1011可以位于背板
1012靠近狭缝光栅102的一侧。该胶层105可以位于显示面板101与玻璃基板103之间，用于将玻璃基板103粘合至显示面板101的一侧。

[0133] 其中，由于根据上述计算得到显示面板101与狭缝光栅102之间的距离H的范围为510μm至550μm，且玻璃基板103的厚度为500μm，则该胶层105与像素岛组1011的厚度之和的范围为10微米至50微米。

[0134] 在本申请实施例中，多个像素岛10111可以包括：红色(red，R)像素岛10111，绿色(green，G)像素岛10111，以及蓝色(blue，B)像素岛10111。其中，该红色像素岛10111包括的多个子像素101111发出的光线的颜色均为红色，绿色像素岛10111包括的多个子像素101111发出的光线的颜色均为绿色，蓝色像素岛10111包括的多个子像素101111发出的光线的颜色均为蓝色。

[0135] 综上所述，本申请实施例提供了一种可穿戴显示设备，该可穿戴显示设备包括显示面板，以及位于该显示面板的出光侧的狭缝光栅。该显示面板中的子像素发出的光线可以从该狭缝光栅中的狭缝射出。并且，由于各个子像素发出的光线在经过狭缝之后会相交，因此该可穿戴显示设备可以具有至少两个成像面。由此用户能够通过两眼的晶状体调焦功能使得两眼聚焦在至少两个成像面中的某个成像面上时，两眼的聚焦点为该成像面的同一点，避免用户视觉疲劳，可穿戴显示设备的显示效果较好。

[0136] 以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，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。