本发明涉及影像传感器技术领域，特别涉及一种显示驱动平板装置及其驱动方法。
背景技术：
增强现实技术(augmentedreality，ar)，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息，声音，味道，触觉等)，通过数字信号处理及电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。
增强现实技术，其核心目标不仅要展现了真实世界的信息，而且需要将虚拟的信息同时显同步示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用包括头盔显示器在内的专用显示系统，力图把真实世界的景象与电脑产生的图形多重合成在一起、同步呈现给用户的眼睛，便可以看到真实的世界围绕着它。
增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。
一个完整的增强现实系统是由一组紧密联结、实时工作的硬件部件与相关的软件系统协同实现的。头盔式显示器(head‐mounteddisplays，hmd)具备便携性和视觉沉浸感等突出特点，不仅被广泛应用于虚拟现实(virtualreality，vr)系统中，也同样成为增强现实系统的显示技术，也称为穿透式hmd。根据具体实现原理穿透式hmd又划分为两大类，分别是基于光学原理的穿透式hmd(opticalsee‐throughhmd)和基于视频合成技术的穿透式hmd(videosee‐throughhmd)。
图1为基于视频合成技术的穿透式hmd的成像原理示意图，如图1所示，基于视频合成技术的穿透式hmd通过一个摄像机2摄取的真实世界图像1，与计算机图形系统产生的虚拟景象合成，并输出到hmd的显示屏3上。其这一便携式ar系统的根本的缺陷之一，就是无法排除摄像机2所摄取的真实世界图像1与实际在hmd显示屏3上所显示图像的时间延迟，成为导致观察者眩晕的原因之一。如附图1所示，观察者眼睛4所看到在显示屏3上显示出的数字化图像信号t0，与针对真实世界图像1的动态场景摄像机2即时所获取的数字化图像信号tn，相差的至少一个甚至多个帧频，也就是说，观察者眼睛4在显示屏3上所看到的图像t0，已经是一定时间前摄像机2所获得的真实世界动态场景的图像，t0和tn从根本上不可能在时间上同步。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种显示驱动平板装置及其驱动方法，以解决现有的显示驱动平板装置中显示驱动阵列的响应速度过慢的问题。
本发明的又一目的在于，提供一种显示装置和一光调制装置，所述显示装置和所述光调制装置中均包括如上所述的显示装置。
本发明的再一目的在于，提供一种用于显示混合现实内容的系统，其可包括如上所述的显示装置，或者可包括如上所述的光调制装置。
在本发明提供的显示驱动平板装置中，由m行、n列像素图像传感单元组成的图像传感器阵列，与由m行、n列显示驱动单元组成的显示驱动阵列为一一对应关系，从而当所述图像传感单元接收外部成像辐射而形成的第一显示输入信号可一对一的发送至对应的显示驱动单元中，使显示驱动阵列中的每个显示驱动单元能近似同步响应，有效改善了逐行扫描从外部逐个输入显示驱动信号给显示驱动单元所带来的响应速度慢的问题，进而能够实现更为快速的阵列成像。
进一步的，在具有如上所述的显示驱动平板装置的显示系统中，用于接收所述显示驱动单元发送出的显示驱动信号的光学调制单元或者光电显示单元也以阵列方式排布，并与显示驱动阵列中的显示驱动单元一一对应，如此一来可使所述显示系统能够近似同步的阵列成像和阵列显示，有效地缩小了两者之间的时间滞后。
附图说明
图1为基于视频合成技术的穿透式hmd的成像原理示意图；
图2为本发明实施例一中的显示驱动平板装置的结构示意图；
图3为本发明实施例一中的显示驱动平板装置的电路示意图；
图4为本发明实施例二中的显示驱动平板装置的结构示意图；
图5为本发明实施例三中的显示装置的结构示意图；
图6为本发明实施例三中的显示装置的工作原理示意图；
图7为本发明实施例四中的用于显示混合现实内容的系统的结构示意图；
图8为本发明实施例五中的光调制装置的结构示意图；
图9为本发明实施例六中的光调制装置的结构示意图；
图10为本发明实施例七中的用于显示混合现实内容的系统的结构示意图；
图11为本发明实施例七中的用于显示混合现实内容的系统中光调制装置的结构示意图；
图12为本发明实施例八中的用于显示混合现实内容的系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想在于：采用与显示驱动阵列一一对应的图像传感器阵列，使像素图像传感单元和显示驱动单元可一对一的传输第一显示输入信号，从而可有效提高显示驱动平板装置的响应速度。进而在具有所述显示驱动平板装置的显示系统中，可实现近似同步的阵列成像和阵列显示，有效地缩小了两者之间的时间滞后。
本发明提供的显示驱动平板装置包括一基板，所述基板具有第一表面和一与所述第一表面平行且背靠背的第二表面，其具体包括：
一由m行、n列的像素图像传感单元组成的图像传感器阵列，；
一由m行、n列的显示驱动单元组成的显示驱动阵列，
所述图像传感器阵列和所述显示驱动阵列均配置于所述基板内，且所述显示驱动单元与所述像素图像传感单元一一对应；
其中，所述像素图像传感单元通过第一表面接收一外部成像辐射，并发送一第一显示输入信号至对应的显示驱动单元，所述显示驱动单元用于接收所述第一显示输入信号并用于发送一显示驱动信号，所述显示驱动信号通过所述第二表面发送出。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的显示装置及投影装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
图2为本发明实施例一中的显示驱动平板装置的结构示意图，如图2所示，所述显示驱动平板装置100包括一基板，所述基板具有一第一表面100a和一与所述第一表面100a平行且背靠背的第二表面100b。其具体还包括：
一由m行、n列的像素图像传感单元111组成的图像传感器阵列110；
一由m行、n列的显示驱动单元121组成的显示驱动阵列120；
并且，所述图像传感器阵列110和所述显示驱动阵列120均配置于所述基板中，以及，所述显示驱动单元121与所述像素图像传感单元111一一对应。其中，所述显示驱动单元121和所述像素图像传感单元111可以为一一对应电连接，也可以是一一对应无线连接。只要所述显示驱动单元121能够一对一的接收所述像素图像传感单元111发送出的第一显示输入信号即可。
图3为本发明实施例一中的显示驱动平板装置的电路示意图，结合图2和图3所示，本实施例中，所述显示驱动平板装置还进一步包括一图像传感控制总线组和一第一显示驱动控制总线组。具体的，所述图像传感控制总线组包括一相互垂直交叉的m行总线151和n列总线152；所述第一显示驱动控制总线组包括一相互垂直交叉的m行总线161和n列总线162。
其中，所述图像传感控制总线组和所述显示驱动控制总线组均配置于所述基板中，且所述图像传感控制总线组中的总线一一对应电连接所述图像传感器阵列110中的像素图像传感单元111，所述第一显示驱动控制总线组中的总线一一对应电连接所述显示驱动阵120中的显示驱动单元121。即，通过所述图像传感控制总线组用于对图像传感器阵列110中的像素图像传感单元111进行选通并控制，以及，通过所述第一显示驱动控制总线组用于对显示驱动阵列120中的显示驱动单元121进行选通并控制。
继续参考图2所示，本实施例中，所述图像传感器阵列110中的像素图像传感单元111和所述显示驱动阵列120中的显示驱动单元121在同一平面上交错排布。其中，所述像素图像传感单元111可通过第一表面100a接收一外部成像辐射，并将光信号转换为电信号以形成第一显示输入信号，进而将所述第一显示输入信号一对一的发送至显示驱动单元121，使所述显示驱动单元121能够更快的响应，以产生一显示驱动信号，并将所述显示驱动信号通过所述第二表面100b发送出。
进一步的，所述显示驱动平板装置100还包括一配置于所述基板的第一表面100a上的遮光板130，所述遮光板130遮蔽所述显示驱动单元120并暴露出所述像素图像传感单元110。从而，所述显示驱动平板装置100再接收外部成像辐射时，可使外部成像辐射的光信号仅作用在像素图像传感单元110上，而不会对显示驱动单元120造成影响。
本实施例中，所述像素图像传感单元111包括一感光器件，所述感光器件靠近所述第一表面100a用于接收外部成像辐射，并将其转换为电信号。即，本实施例中，所述遮光板130仅暴露出所述感光器件。具体的，所述感光器件可以为光电二极管，所述光电二极管可以是包括p型掺杂层与n型掺杂层的叠层结构，也可以是包括p型掺杂层、i型层与n型掺杂层的叠层结构。此外，所述光电二极管的材质例如可以是硅、锗、碳化硅、砷化镓或其他任何可用作光电二极管的材质。进一步的，所述像素图像传感单元111还包括一像素感应电路，所述像素感应电路与所述感光器件连接，用于对所述感光器件所产生的电信号进行调制、放大输出。
进一步的，所述显示驱动单元121包括一像素显示驱动电路，所述像素显示驱动电路接收所述第一显示输入信号。如上所述，显示驱动单元121与像素图像传感单元111之间可以通过电连接的方式实现信号的传输，也可以是通过无线连接的方式实现信号的传输，也就是说，所述像素显示驱动电路和所述图像传感器阵列110中的像素图像传感单元111可以为电连接也可以为无线连接。本实施例中，以两者为一一对应电连接为例进行解释说明，其中，可将所述像素显示驱动电路和所述像素图像传感单元111配置于同一半导体层中，以实现两者之间的电连接，即，所述基板可包括一第一半导体层，所述像素显示驱动电路和所述像素图像传感单元111均配置于所述第一半导体层中。具体的，所述第一半导体层可位于一芯片内。
本实施例中，所述像素显示驱动电路还可用于发送其所产生的显示驱动信号。即，通过将所述像素显示驱动电路直接与被驱动单元电连接，进而可将显示驱动信号传输至所述被驱动单元。此外，在其他实施例中，显示驱动信号还可通过一组m行、n列的第二宏驱动控制电学连线组(图中未示出)进行控制传输，所述第二宏驱动控制电学连线组电连接于所述显示驱动单元和所述被驱动单元之间。具体的。所述像素显示驱动电路接受第一显示输入信号，并将其发送至所述第二宏驱动控制电学连线组，并由其转换产生显示驱动信号，再将所述显示驱动信号发送出。
本实施例中，所述像素图像传感单元111是通过感光元件，将外部的光信号转换为电信号以输入至所述驱动显示单元121中。在其他实施例中，所述像素图像传感单元111还可以包括一热感应器件，所述热感应器件也可朝向所述第一表面设置，并通过所述第一表面接收所述外部热成像辐射，并将所述外部热成像辐射的热感应号转换为电信号。具体的，所述热感应器件例如为辐射热感应器件。或者，在其他实施例中，所述像素图像传感单元111还可以包括一探测x光辐射单元。也就是说，根据实际需求，可相应的采用不同的像素图像传感单元，以获取相应的图像电信号，其中，所述像素图像传感单元可包括所述感光元件、热感应器件以及探测x光辐射单元中的一种或多种的组合。
较佳的，所述显示驱动平板装置100还包括m行、n列的第一宏驱动控制电学连线组(图中未示出)，通过所述第一宏驱动控制电学连线组控制所述像素图像传感单元111向所述显示驱动单元121发送所述第一显示输入信号，所述第一显示输入信号例如为像素图像传感单元110根据外部成像辐射所产生的第一图像的电信号。
此外，所述显示驱动平板装置还可包括一虚拟显示信号装置140，所述虚拟显示信号装置140与所述显示驱动阵列120电连接，所述虚拟显示信号装置140用于将一第二显示输入信号发送至所述显示驱动阵列120中，此时，所述显示驱动单元121可根据所述第一显示输入信号和所述第二显示输入信号产生所述显示驱动信号。也就是说，所述显示驱动单元121可用于接收多个显示输入信号，并根据所接收到的多个显示输入信号产生相应的显示驱动信号并输出。
具体参考图2和图3所示，本实施例中，所述显示驱动平板装置还可进一步包括：一由相互垂直交叉的m行总线和n列总线组成的第二显示驱动控制总线组170，所述第二显示驱动控制总线组170配置于所述基板中，并一一对应电连接所述显示驱动阵列120中的显示驱动单元121，用于分别向所述显示驱动单元输入所述第二显示输入信号。即，所述第二显示驱动控制总线组170可连接于所述虚拟显示信号装置140和所述显示驱动阵列120之间，从而可通过所述第二显示驱动控制总线组170一对一的发送所述第二显示输入信号至相应的显示驱动单元121中，所述第二显示输入信号例如为第二图像电信号。
可选的方案中，在所述感光器件相对所述像素感应电路的一侧上还可形成有彩色滤光层，通过所述彩色滤光层使所述图像传感器阵列110能够感应不同颜色的光。进一步的，在所述彩色滤光层上还形成有一微透镜，以增加光电二极管对入射光的汇聚和吸收。
基于以上所述的显示驱动平板装置，本发明还提供了一种所述显示驱动平板装置的驱动方法，结合图2和图3所示，其具体包括：
首先，提供一如上所述的显示驱动平板装置100，所述显示驱动平板装置100包括具有一第一表面100a和一与所述第一表面100a平行且背靠背的第二表面100b，图像传感器阵列110和显示驱动阵列120均配置于所述第一表面100a和第二表面100b之间，且所述显示驱动阵列120中的显示驱动单元121与所述图像传感器阵列110中的像素图像传感单元111一一对应电连接；
接着，所述图像传感器阵列110中的像素图像传感单元111通过所述第一表面100a接收一外部成像辐射，并发送一m行、n列的第一显示输入信号至对应的显示驱动单元121；
接着，所述显示驱动单元121一对一的接收所述第一显示输入信号并产生一m行、n列的显示驱动信号；
接着，所述显示驱动信号通过所述第二表面100b发送出。
根据本发明提供的显示驱动平板装置，在其驱动的过程中，像素图像传感单元能够一对一的将第一显示输入信号同时发送至对应的显示驱动单元中，使每个所述显示驱动单元能够同时被选通而产生一显示驱动信号，实现并行同步驱动的目的，加快所述显示驱动平板装置的响应速度。
实施例二
与实施例一的区别在于，本实施例中，图像传感器阵列和显示驱动阵列为相互平行排布，从而使像素图像传感单元和显示驱动单元可在两个平行的平面上实现一一对应的电连接关系。
图4为本发明实施例二中的显示驱动平板装置的结构示意图，如图4所示，所述显示驱动平板装置100’包括：
一由m行、n列的像素图像传感单元111’组成的图像传感器阵列110’；本实施例中，所述图像传感器阵列110’平行排布于基板中并靠近基板的第一表面100a’；
一由m行、n列的显示驱动单元121’组成的显示驱动阵列120’；本实施例中，所述显示驱动阵列120’平行排布于基板中并靠近基板的第二表面100b’。
即，本实施例中，所述图像传感器阵列和所述显示驱动阵列平行排布，从而使像素图像传感单元和显示驱动单元在两个水平面上一一对应电连接。
与实施例一类似的，本实施例中的显示驱动单元121’也包括一像素显示驱动电路。其中，所述像素显示驱动电路也可通过与像素图像传感单元111电连接，以用于接收所述第一显示输入信号。其两者可通过形成在同一半导体层上实现电连接，也可在不同的半导体层上采用导电插塞实现电连接。
具体的，所述基板可包括一第一半导体层和一第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层平行排布，所述第一半导体层靠近所述第一表面100a’，所述第二半导体层靠近所述第二表面100b’。所述像素图像传感单元111’配置于所述第一半导体层中，所述像素显示驱动电路可配置于所述第二半导体层内。即，所述第一半导体层和所述第二半导体层构成了叠层结构的显示驱动平板装置。
进一步的，所述第一半导体层和所述第二半导体层可位于同一芯片内，以在同一芯片上依次制备所述像素图像传感单元111’和所述像素显示驱动电路，并通过一连接组件实现像素图像传感单元111’和像素显示驱动电路的电连接。当然，所述第一半导体层和所述第二半导体层也可分别位于两个芯片上，从而可通过将两个芯片以芯片键合的方式，使第一半导体层中的像素图像传感单元111’与第二半导体层中的像素显示驱动电路电连接。其中，所述第一半导体层和所述第二半导体层的材质均可以为单晶硅或本领域常见的其他材质。
当然，在其他实施例中，所述图像传感器阵列110和像素显示驱动电路可均形成于第一半导体层中，此时，所述基板可仅包括一第一半导体层。
实施例三
本发明提供的显示驱动平板装置可运用于显示装置中，本实施例中以采用实施例一中的显示驱动平板装置100为例进行详细说明。
图5为本发明实施例三中的显示装置的结构示意图，图6为本发明实施例三中的显示装置的工作原理示意图，结合图5和图6所示，所述显示装置20包括如上所述的显示驱动平板装置100以及一阵列显示器200。所述显示驱动平板装置100具有第一表面100a和第二表面100b，其中所述显示驱动平板装置100的具体结构可参考实施例一，此处不做赘述。所述阵列显示器200配置于所述半导体层的第二表面100b上，以接收来自所述显示驱动平板装置100发送出的显示驱动信号，进而实现其显示功能。
结合图2和图5所示，所述阵列显示器200包括由m行、n列的光电显示单元210，所述光电显示单元210与所述显示驱动单元121一一对应。因此，所述显示驱动单元121可通过所述第二表面100b一对一的将显示驱动信号发送至所述光电显示单元210。
进一步的，所述光电显示单元210可以为发光元件，通过所述显示驱动单元121控制所述发光元件发出光。其中，所述发光元件可以为半导体发光二极管(led，lightemittingdiode)。所述半导体发光二极管可以为有机发光二极管(oled，organiclightemittingdiode)。当然所述半导体发光二极管也可以为无机发光二极管，例如其可采用能够产生蓝原色的氮化镓、产生红光的无机半导体材料砷化镓以及产生绿原色的无机半导体材料磷化镓中的一种或其组合。本实施例中，所述显示装置20可用于进行图像显示，即，通过所述光电显示单元210接收主动显示驱动信号，进而可使所述光电显示单元自发光并将所产生的光发射出，进而实现显示装置20的阵列显示功能。
其中，所述显示驱动信号可以是仅根据第一显示输入信号而形成的，其工作原理可参考如下：
首先，图像光线通过第一表面100a投射入像素图像传感单元111中；
接着，所述像素图像传感单元111接收光信号并将其转换为电信号，以形成第一显示输入信号并将所述第一显示输入信号一对一的发送至所述显示驱动单元121中；
接着，所述显示驱动单元121根据其所接收到的第一显示输入信号产生一显示驱动信号，并将所述显示驱动信号通过第二表面100b发送至光电显示单元210中；
接着，所述光电显示单元210根据其所接收到的信号产生相应的光，从而可显示出相应的图像。
然而，如实施例一中所述，所述显示驱动信号也可以是根据多个显示输入信号而形成的。即，显示驱动平板装置100中的显示驱动阵列120可用于接收多个显示输入信号以产生相应的显示驱动信号。具体的，显示驱动平板装置100中的像素图像传感器阵列110根据外部成像辐射而产生一第一显示输入信号，所述第一显示输入信号被显示驱动阵列120所接收，所述第一显示输入信号可以是与所述外部成像辐射相对应的第一图像电信号；以及，所述显示驱动阵列120还可用于接收一第二显示输入信号。结合图2和图4所示，所述显示驱动平板装置100还包括一虚拟显示信号装置140，所述虚拟显示信号装置140与所述显示驱动阵列120电连接，所述虚拟显示信号装置140提供所述第二显示输入信号，并将其发送至所述显示驱动阵列120中，所述第二显示输入信号可以为第二图像电信号。如此一来，所述显示驱动阵列120即可根据第一图像电信号和第二图像电信号产生显示驱动信号，并发送至阵列显示器200中，进而使所述显示装置20显示出第一图像和第二图像相互叠加的影像。
本发明提供的显示装置具有如上所述的显示驱动平板装置，所述显示驱动平板装置具有较高的响应速度，从而可提高对阵列显示器中光电显示单元的驱动速度。并且，所述光电显示单元和所述显示驱动平板装置中的显示驱动单元也是一一对应的，因此可对所述光电显示单元并行同步驱动，实现同步的阵列显示。
实施例四
本发明提供了一种具有如上所述的显示装置的显示系统，所述显示系统可用于显示混合现实(mixedreality)内容。其中，用于显示混合现实内容的系统例如可以是虚拟现实(virtualreality，vr)显示系统，也可以是增强现实(augmentedreality，ar)显示系统。本实施例中，以增强现实显示系统为例进行详细说明。
图7为本发明实施例四中的用于显示混合现实内容的系统的结构示意图，如图7所示，所述系统包括：如上所述的显示装置20，所述显示装置20包括一显示驱动平板装置和一阵列显示器。其具体结构可参考实施例二所述，此处不做赘述，其可用于显示虚拟图像和现实图像相互叠加后的虚拟影像。
结合图2‐7所示，显示驱动平板装置100中的虚拟显示信号装置140用于提供一虚拟图像的电信号，并且所述虚拟图像的电信号被发送至显示驱动平板装置100的显示驱动阵列120中；同时，显示驱动平板装置100中的图像感应器阵列110可根据真实世界图像1的光线而产生一现实图像的电信号。虚拟图像的电信号和现实图像的电信号同时被发送至显示驱动阵列120中，使所述显示驱动阵列120可相应的产生一显示驱动信号，以驱使显示装置20显示出相应的虚拟影像。
也就是说，本实施例中，增强实现的显示系统中，其显示装置是根据虚拟图像的电信号和现实图像的电信号，同时控制所述显示驱动阵列运行，实现虚拟图像和现实图像可同步被传输出或同步被叠加，避免两者出现时间延时的问题。
在本发明提供的用于显示混合现实内容的系统中，其获取真实世界的图像时是直接将真实世界的图像同步的显示在所述显示装置上，避免了所获取的真实世界的图像出现时间延迟的问题，使虚拟图像和真实世界图像可更好的匹配。在实施例四和实施例五中，用于显示混合现实内容的系统为增强现实显示系统，然而，本领域技术人员应当认识到，所述系统还可以为虚拟现实的显示系统，此时，虚拟现实的显示系统中，其显示屏上的图像可直接通过所述显示装置显示出。
实施例五
本发明中的显示驱动平板装置还可应用于光调制装置中，本实施例示出了一种具有如上所述的显示驱动平板装置的光调制装置。其中，所述显示驱动平板装置可以为实施例一中所示的结构，也可以是实施例二所示的结构，本实施例中，以实施例二中的显示驱动平板装置为例，进行解释说明。
图8为本发明实施例五中的光调制装置的结构示意图，如图8所示，所述光调制装置包括一显示驱动平板装置100’以及一光学调制整列300，所述显示驱动平板装置100’通过第二表面100b’将输出信号发送至所述光学调制整列300中，进而可驱动所述光学调制整列300对光进行调制。可以理解的是，本实施例中，显示驱动平板装置100发送出的显示驱动信号为显示调制信号。
结合图4和图8所示，所述光学调制整列300包括由m行、n列的光学调制单元310，所述光学调制整列300配置于第二表面100b’上，所述光学调制单元310与显示驱动平板装置100’中的显示驱动单元121’一一对应电连接并通过所述第二表面100b’接受显示调制信号。
本实施例中，所述光调制单元可以为液晶光阀。具体参考图8所示，所述液晶光阀包括：位于显示驱动阵列120’上的一第一透明电极311、一液晶层312和一第二透明电极313，所述液晶层312位于所述第一透明电极311和所述第二透明电极313之间。其中，所述第一透明电极311连接至所述显示驱动单元121’，所述第二透明电极313可连接至外部共用电极，从而可通过控制第一透明电极311和第二透明电极313之间的电压，使液晶层312中的液晶发生偏转，进而实现所述液晶光阀的开启或关闭。
进一步的，在所述光调制单元310上包括一彩色滤光层314，所述彩色滤光层314形成于所述第二透明电极313上，进而能够识别出彩色光线。此外，在所述彩色滤光层314上还可形成一微透镜阵列(图中未示出)，其包括多个以阵列形式排布的微透镜，从而可将由所述光调制单元310调制的光线进行会聚后投射出。
同样的，在光调制装置中，其显示驱动阵列120’也可根据多个显示输入信号产生显示驱动信号。即，本实施例中，所述显示驱动平板装置也可包括一虚拟显示信号装置，所述虚拟显示信号装置与所述显示驱动平板装置中的显示驱动阵列120’电连接，所述虚拟显示信号装置用于提供一第二显示输入信号，并将其发送至所述显示驱动阵列120’中；所述显示驱动平板装置100’中的图像传感器阵列110’提供一第一显示输入信号，并将其发送至所述显示驱动阵列中。所述显示驱动阵列110’即可根据所述第一显示输入信号和所述第二显示输入信号产生所述显示驱动信号，从而驱动所述光学调制阵列300对光进行调制。与实施例三类似的，所述第一显示输入信号可以为第一图像的电信号，所述第二显示输入信号可以为第二图像的电信号。
实施例六
本实施例提供了另一种具有如上所述的显示驱动平板装置的光学调制装置。与实施例五相比，在本实施例中，所述光调制单元为mems光调制器件。其中，所述mems光调制器件可以为透射式光调制器、反射式光调制器或者是衍射式光调制器。
下面以透射式光调制器为例进行说明，图9为本发明实施例六中的光调制装置的结构示意图，参考图9所示，所述mems光调制器件300’包括固定光栅阵列311’、mems透射光栅阵列312’和透明的盖层313’，所述固定光栅阵列311’位于所述第二表面100b’背离所述第一表面100a’的一侧上，所述mems透射式光栅阵列312’位于所述固定光栅阵列311’上，其具有多个呈阵列排布的mems透射光阀，透明盖板613位于所述mems透射式光栅阵列312’上，以对所述mems透射式光栅阵列312’进行保护，避免受到外部空气和杂质的干扰。
进一步的，所述固定光栅阵列311’与显示驱动单元121’电连接。即，本实施例中，所述mems光调制器件300’通过第二表面100b接收由对应的显示驱动单元121’发送出的显示调制信号，进而可根据所述显示调制信号控制mems透射光阀的开启或关闭，实现对光的调制过程。
本发明提供的光学调制装置中具有如上所述显示驱动平板装置，所述显示驱动平板装置具有较快的响应速度，从而可提高对光调制阵列的驱动速度。并且，光调制阵列中的各个光调制单元可同步接收相应的显示调制信号，从而可达到同步被驱动的目的。因此，当将所述光调制装置应用于显示系统中时，例如将其应用于显示混合现实内容的系统中，可进一步实现同步的阵列成像和阵列显示。
实施例七
如上所述，本发明提供的光调制装置可应用在用于显示混合现实内容的系统中。本实施例中，所述用于显示混合现实内容的系统为虚拟现实显示系统。
图10为本发明实施例七中的用于显示混合现实内容的系统的结构示意图，所述虚拟现实显示系统中具有一光调制装置。具体参考图10所示，虚拟显示的显示装置包括：一显示屏30、光调制装置40、光源50以及一光学透镜60。所示显示屏30位于所述光调制装置40靠近图像传感器阵列的一侧，其用于展现虚拟显示图像，所述显示屏30具体可以为液晶薄膜晶体管(tft‐lcd)显示屏；所述光调制装置40位于所述显示屏30和所述光学透镜60之间，用于选择性的屏蔽光的通过，如上所述，所述光调制装置40中的光学调制单元可以为液晶光阀，也可以为mems光调制器件；所述光源50用于提供一入射光，所述入射光可进入到光调制装置40中，并经由光调制后的光调制装置40投射出。所述光学透镜60用于对通过所述光调制装置40的图像光线进行放大，以使用户的眼镜能够看到放大后的光学图像。
进一步的，所述光源50位于所述光调制装置40的一侧，使所述光源50所听的入射光经由光调制装置40的侧面投射入。此外，在本实施例中的光调制装置40中还可相应的设置一平面导光层，通过所述平面导光层对入射光的光源方向进行偏转，使偏转后的光源能够以垂直于光学调制阵列的排布方向投射出。具体的，本实施例中的光调制装置的结构可参考图11所示，所述光调制装置40包括：一光学调制阵列300、一用于驱动所述光学调制阵列300的显示驱动平板装置100、以及一平面导光层400。其中，所述显示驱动平板装置100以及光学调制阵列300的结构可参考上述实施例所述，此处不做赘述。所述平面导光板400位于所述显示驱动平板装置100和所述光学调制阵列300之间，用于将从其侧面射入的光源进行方向偏转并将偏转后的光线投射入光学调制阵列300中。
本实施例中，所述虚拟现实显示系统的工作原理可参考如下：
首先，显示屏30提供一虚拟显示图像，并将所述显示图像的图像光线射入光调制装置40中；
接着，所述光调制装置40的图像传感器阵列根据所述图像光线产生一第一显示输入信号，并将其传输至显示驱动阵列；所述显示驱动阵列由此产生一显示调制信号；所述显示调制信号被发送至所述光学调制阵列中，驱动所述光学调制阵列中相应的光学调制单元的开启或关闭；
同时，光源50从平面导光板400的侧面投射入，并经所述平面导光板400使光线的方向发生偏振而投射入所述光学调制阵列中；此时，在光学调制阵列中，若光学调制单元的光阀被开启时，则光线可从光学调制阵列中投射出；若光学调制单元中的光阀关闭时，则光线无法投射出；
接着，从所述光调制装置40中投射出的图像光线进入光学透镜60，以对投射出的图像光线进行放大，使用于的眼睛可以看到放大后的图像，从而能够通过显示屏为用户提供虚拟现实的显示图像。
实施例八
本实施例所提供的用于显示混合现实内容的系统为增强现实显示系统，其具有如上所述的光调制装置。
图12为本发明实施例八中的用于显示混合现实内容的系统的结构示意图，如图12所示，本实施例中所述增强现实显示系统包括如上所述的光调制装置40，其用于选择性的遮蔽光的通过，其中，本实施例中的光调制装置40的具体结构可参考实施例八。
此外，实施例八的光调制装置中，是根据显示屏所提供的虚拟图像的光信号而形成虚拟图像的电信号，进而再产生显示调制信号，接着光学调整阵列再根据所述显示调制信号对光进行调制，即，显示驱动阵列仅根据一个显示输入信号而产生显示调整信号。然而，本实施例的光调制装置中，显示驱动阵列可根据两个显示输入信号而产生显示驱动信号，即虚拟图像的电信号和现实图像的电信号。
也就是说，本实施例中的光调制装置40除了具有如实施例八中所述的平面导光板之外，还具有一虚拟显示信号装置140。所述虚拟显示信号装置140与显示驱动平板装置中的显示驱动阵列电连接，用于提供一虚拟图像的电信号，并将其发送至所述显示驱动阵列中。
具体的，本实施例中的增强现实的显示系统的工作原理可参考如下：
首先，真实世界图像1发出的光信号投射至光调整装置40中，光调整装置40中的图像传感器阵列而产生一现实图像的电信号，并发送至显示驱动阵列；同时，光调制装置40中的虚拟显示信号装置140提供一虚拟图像的电信号，并发送至所述显示驱动阵列；
接着，所述显示驱动阵列根据现实图像的电信号和虚拟图像的电信号，产生一显示调制信号，并发送至光学调制阵列中。
接着，所述光学调制阵列可根据显示调制信号控制相应的光阀开启或关闭，以实现对光的调制过程。
接着，光源50通过光学调制阵列后可投射出虚拟图像和现实图像所叠加后的虚拟影像。
根据上述实施例可见，本发明提供的用于显示混合现实内容的系统中，其所采用的光调制装置具有如上所述显示驱动平板装置，其具有更快的响应速度。同时，通过所述光调制装置直接摄取真实世界的图像，避免了所获取的真实世界的图像信号出现时间延迟的问题。进一步的，所述光调制装置能够根据显示图像的电信号和虚拟图像的电信号同时控制对光的调制过程，使由所述光调制装置投射出的光为虚拟图像和现实图像叠加后的虚拟影像，实现虚拟图像和现实图像同步的阵列显示和阵列成像，避免出现显示延时的问题，有效提高了显示效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。