專利名稱:顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種顯示裝置以及使用該顯示裝置的電子設(shè)備。所述顯示裝置包括：顯示組件，用于輸出與第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及光路轉(zhuǎn)換組件，用于接收來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線，并對(duì)與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的光線進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換，以形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，使得位于特定位置的觀看者感知到與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，其中感知的所述虛像的尺寸大于所述顯示組件的顯示尺寸，其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括可視區(qū)域，所述特定位置和所述顯示組件分別處于所述可視區(qū)域所處平面的兩側(cè)。
【專利說(shuō)明】顯不裝置和電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及顯示裝置的領(lǐng)域，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種顯示裝置以及 使用該顯示裝置的電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，電子設(shè)備通常配備有傳統(tǒng)的顯示器，諸如液晶顯示器（IXD)、有機(jī)電致發(fā)光 顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)顯示器等。當(dāng)電子設(shè)備自身尺度受限時(shí)（例如，電子設(shè)備 為諸如智能手表、智能眼鏡或HMD(頭戴式顯示設(shè)備）的穿戴式電子設(shè)備），如果僅配備傳統(tǒng) 顯示器，其顯示面積通常很小，只能顯示有限的信息。
[0003] 因此，希望提供一種顯示裝置，其能夠不受諸如智能手表的穿戴式電子設(shè)備本身 的尺寸的限制，提供更大尺寸和更高分辨率的圖像或視頻顯示，從而提升相關(guān)的用戶體驗(yàn)。 此外，當(dāng)提供更大尺寸和更高分辨率的圖像或視頻顯示的顯示裝置用于穿戴式電子設(shè)備 時(shí)，希望能夠進(jìn)一步減小顯示裝置的體積和重量，并且能夠根據(jù)穿戴式電子設(shè)備的設(shè)計(jì)需 要，為處于特定位置的觀看者提供相應(yīng)的大尺寸和高分辨率的圖像或視頻顯示。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種顯示裝置，包括：顯示組件，用于輸出與第一 圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及光路轉(zhuǎn)換組件，用于接收來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像 對(duì)應(yīng)的初始光線，并對(duì)與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的光線進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換，以形成與所述第一圖像 對(duì)應(yīng)的虛像，使得位于特定位置的觀看者感知到與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，其中感知的 所述虛像的尺寸大于所述顯示組件的顯示尺寸，其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括可視區(qū)域，所 述特定位置和所述顯示組件分別處于所述可視區(qū)域所處平面的兩側(cè)。
[0005] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置，其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括準(zhǔn)直單元 和波導(dǎo)單元，所述準(zhǔn)直單元用于將來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線 準(zhǔn)直為與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線并且導(dǎo)入所述波導(dǎo)單元；所述波導(dǎo)單元將來(lái)自所述 準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線導(dǎo)向所述特定位置，其中與所述第一圖像對(duì)應(yīng) 的準(zhǔn)直光線用于形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像。
[0006] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置，其中所述波導(dǎo)單元中布置有反射子單 元，用于將來(lái)自所述準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線向所述特定位置反射。
[0007] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置，其中所述準(zhǔn)直單元包括至少三個(gè)光學(xué) 表面，所述至少三個(gè)光學(xué)表面中的至少一個(gè)為曲面，所述至少一個(gè)曲面滿足特定的曲面方 程，以便將入射在所述至少一個(gè)曲面上的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線轉(zhuǎn)換為用于形成 與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的放大虛像的光線。
[0008] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置，其中所述至少三個(gè)光學(xué)表面包括第一 光學(xué)表面、第二光學(xué)表面和第三光學(xué)表面，來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初 始光線順序由透射通過(guò)所述第一光學(xué)表面，依次在所述第二光學(xué)表面和所述第三光學(xué)表面 反射，然后從所述第二光學(xué)表面透射并進(jìn)入所述波導(dǎo)單元。
[0009] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置，其中所述顯示組件中形成所述第一圖 像的光線處于第一平面，從所述光路轉(zhuǎn)換組件的出射的形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像的 光線處于第二平面，所述第一平面和所述第二平面存在第一夾角，使得所述顯示組件在垂 直于所述第一平面的方向上的第一尺寸小于平行于所述第一平面的方向上的第二尺寸。
[0010] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置，其中所述顯示組件包括：發(fā)光單元，用 于向第一方向發(fā)射背光；以及顯示單元，設(shè)置在所述背光的照射區(qū)域內(nèi)，用于依據(jù)所述第一 圖像，產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線，其中，所述發(fā)光單元包括光源子單元和導(dǎo)光子 單元，所述光源子單元用于向第二方向發(fā)射光線，所述導(dǎo)光子單元設(shè)置在所述光線的照射 區(qū)域內(nèi)，所述光線通過(guò)所述導(dǎo)光子單元形成所述背光；其中，所述第一方向和所述第二方向 不同，使得所述顯示組件在第一方向的尺寸小于當(dāng)所述第一方向和所述第二方向相同時(shí)所 述顯示組件在所述第一方向的尺寸。
[0011] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置，其中所述顯示組件包括：顯示單元，用 于依據(jù)所述第一圖像，產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的顯示信號(hào)；發(fā)光單元，用于基于所述顯示 信號(hào)產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及分束單元，用于將來(lái)自所述發(fā)光單元的與 所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線導(dǎo)向所述光路轉(zhuǎn)換組件，其中所述顯示單元和發(fā)光單元集成 布置在所述分束單元一側(cè)，使得所述顯示裝置在產(chǎn)生所述初始光線的方向上的尺寸小于在 所述顯示單元和發(fā)光單元集成布置在所述分束單元兩側(cè)的情況下所述顯示裝置在產(chǎn)生所 述初始光線的方向上的尺寸。
[0012] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置，其中所述顯示單元包括：微顯示子單 元，由多個(gè)像素單元陣列配置，每個(gè)像素單元用于產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；電 路板子單元，用于根據(jù)所述第一圖像提供控制信號(hào)以控制所述微顯示子單元中的像素單元 產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及；基板子單元，用于在其上配置所述微顯示子 單元和電路板子單元，其中所述基板子單元由滿足預(yù)定強(qiáng)度的非金屬材料制備，并且所述 基板子單元的厚度比由滿足預(yù)定強(qiáng)度的金屬材料制備的基板子單元厚度低。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例，提供了一種電子設(shè)備，包括：本體裝置，包括處理單 元，所述處理單元用于生成要顯示的第一圖像以及執(zhí)行顯示控制；固定裝置，其與所述本體 裝置連接，所述固定裝置用于固定與所述電子設(shè)備的使用者的相對(duì)位置關(guān)系；以及顯示裝 置，設(shè)置在所述本體裝置和/或固定裝置中，其中，所述顯示裝置包括顯示組件，用于輸出 與第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及光路轉(zhuǎn)換組件，用于接收來(lái)自所述顯示組件的與所述第 一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線，并對(duì)與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的光線進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換，以形成與所述第 一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，使得位于特定位置的觀看者感知到與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，其中 感知的所述虛像的尺寸大于所述顯示組件的顯示尺寸，其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括第一可 視區(qū)域，所述特定位置和所述顯示組件分別處于所述可視區(qū)域所處平面的兩側(cè)。
[0014] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電子設(shè)備，其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括準(zhǔn)直 單元和波導(dǎo)單元，所述準(zhǔn)直單元用于將來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光 線準(zhǔn)直為與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線并且導(dǎo)入所述波導(dǎo)單元；所述波導(dǎo)單元將來(lái)自所 述準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線導(dǎo)向所述特定位置，其中與所述第一圖像對(duì) 應(yīng)的準(zhǔn)直光線用于形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，所述波導(dǎo)單元中布置有反射子單元， 用于將來(lái)自所述準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線向所述特定位置反射。
[0015] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電子設(shè)備，其中所述準(zhǔn)直單元包括至少三個(gè) 光學(xué)表面，所述至少三個(gè)光學(xué)表面中的至少一個(gè)為曲面，所述至少三個(gè)光學(xué)表面包括第一 光學(xué)表面、第二光學(xué)表面和第三光學(xué)表面，來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初 始光線順序由透射通過(guò)所述第一光學(xué)表面，依次在所述第二光學(xué)表面和所述第三光學(xué)表面 反射，然后從所述第二光學(xué)表面透射并進(jìn)入所述波導(dǎo)單元。
[0016] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電子設(shè)備，其中所述波導(dǎo)單元在與所述第一 圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線導(dǎo)向所述特定位置出射的方向上的透光率滿足預(yù)定條件。
[0017] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電子設(shè)備，還包括第二顯示裝置，用于輸出第 二圖像，并且所述第一可視區(qū)域和所述第二顯示裝置的第二可視區(qū)域設(shè)置在所述本體裝置 上，或者所述第一可視區(qū)域和所述第二可視區(qū)域設(shè)置在所述固定裝置上，或者所述第一可 視區(qū)域和所述第二可視區(qū)域中的一個(gè)設(shè)置在所述本體裝置上，且所述第一可視區(qū)域和第二 可視區(qū)域中的另一個(gè)設(shè)置在所述固定裝置上，所述第一顯示裝置和所述第二顯示裝置為遵 循不同顯示原理的顯示裝置。
[0018] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電子設(shè)備，其中所述第一可視區(qū)域和所述第 二可視區(qū)域具有重疊設(shè)置在所述固定裝置或所述本體裝置上的第一狀態(tài)，并且所述第一可 視區(qū)域和所述第二可視區(qū)域中至少處于更接近所述特定位置的可視部分，在向所述特定位 置出射的方向上透光率滿足預(yù)定條件，或者所述第一可視區(qū)域和所述第二可視區(qū)域具有相 鄰設(shè)置在所述固定裝置或所述本體裝置上的第二狀態(tài)。
[0019] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電子設(shè)備，還包括傳感器單元，其設(shè)置在所述 本體裝置或所述固定裝置上，用于在感測(cè)到滿足第一預(yù)定條件時(shí)生成第一控制信號(hào)，所述 處理單元根據(jù)所述第一控制信號(hào)控制所述第一顯示裝置的開(kāi)關(guān)。
[0020] 此外，根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電子設(shè)備，其中所述傳感器單元在感測(cè)到滿 足第二預(yù)定條件時(shí)生成第二控制信號(hào)，所述處理單元根據(jù)所述第二控制信號(hào)，切換所述第 一顯示裝置和所述第二顯示裝置的顯示。
[0021] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置以及使用該顯示裝置的電子設(shè)備，其能夠不 受諸如智能手表的穿戴式電子設(shè)備本身的尺寸的限制，提供更大尺寸和更高分辨率的圖像 或視頻顯示，從而提升相關(guān)的用戶體驗(yàn)。此外，當(dāng)提供更大尺寸和更高分辨率的圖像或視頻 顯示的顯示裝置用于穿戴式電子設(shè)備時(shí)，希望能夠進(jìn)一步減小顯示裝置的體積和重量，并 且能夠根據(jù)穿戴式電子設(shè)備的設(shè)計(jì)需要，為處于特定位置的觀看者提供相應(yīng)的大尺寸和高 分辨率的圖像或視頻顯示。
[0022] 要理解的是，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述兩者都是示例性的，并且意圖在 于提供要求保護(hù)的技術(shù)的進(jìn)一步說(shuō)明。

【附圖說(shuō)明】

[0023] 圖1是概述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置的示意圖；
[0024] 圖2是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第一示例性實(shí)施例的顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025] 圖3是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第一示例性實(shí)施例的顯示裝置中的準(zhǔn)直單元的示 意圖；
[0026] 圖4是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第二示例性實(shí)施例的顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0027] 圖5A和5B分別是圖示現(xiàn)有以及根據(jù)本實(shí)用新型的第三示例性實(shí)施例的顯示裝置 的結(jié)構(gòu)框圖；
[0028] 圖6是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第四示例性實(shí)施例的顯示裝置中的發(fā)光單元的結(jié) 構(gòu)框圖；
[0029] 圖7是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第五示例性實(shí)施例的顯示裝置中的顯示組件的結(jié) 構(gòu)框圖；
[0030] 圖8是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第六示例性實(shí)施例的顯示裝置中的顯示組件的結(jié) 構(gòu)框圖；
[0031] 圖9是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第七示例性實(shí)施例的顯示裝置中的顯示單元的結(jié) 構(gòu)框圖；
[0032] 圖10A和10B是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第八示例性實(shí)施例的顯示裝置的結(jié)構(gòu)框 圖；
[0033] 圖11是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置應(yīng)用于電子設(shè)備的示意圖；
[0034] 圖12A到12E是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；
[0035] 圖13是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖；
[0036] 圖14是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)框圖；
[0037] 圖15是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)框圖；
[0038] 圖16A和圖16B分別是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的可視區(qū)域的第一 配置示例的俯視圖和側(cè)視圖；
[0039] 圖17A和圖17B分別是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的可視區(qū)域的第二 配置示例的俯視圖和側(cè)視圖；
[0040] 圖18A和圖18B分別是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的可視區(qū)域的第三 配置示例的俯視圖和側(cè)視圖；
[0041] 圖19A到圖19D分別是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的可視區(qū)域的相互 移動(dòng)狀態(tài)的第一到第三示例的示意圖；
[0042] 圖20是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)框圖；
[0043] 圖21A和21B是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)框圖；
[0044] 圖22是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)框圖；
[0045] 圖23A到23D是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備中的固定裝置的第一具體 配置的示意圖；
[0046] 圖24A和24B是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備中的固定裝置的第二具體 配置的示意圖；
[0047] 圖25是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)框圖；
[0048] 圖26A到26C是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備中的顯示裝置的示意圖； 以及
[0049] 圖27A和27B是圖示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電子設(shè)備的使用形態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0050] 以下，將參考附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。
[0051] 首先，將參照?qǐng)D1到10B描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置。根據(jù)本實(shí)用新 型實(shí)施例的顯示裝置可以應(yīng)用于其中包括顯示裝置的任何電子設(shè)備，其可以是穿戴式電子 設(shè)備或其他任何類型的電子設(shè)備。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是，在根據(jù)本實(shí)用新型實(shí) 施例的顯示裝置應(yīng)用于穿戴式電子設(shè)備的情況下，該穿戴式電子設(shè)備可以但不限于是頭戴 式或腕帶式電子設(shè)備。
[0052] 圖1是概述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置的示意圖。如圖1所示，根據(jù)本實(shí) 用新型實(shí)施例的顯示裝置1包括顯示組件10和光路轉(zhuǎn)換組件20。所述顯示組件10用于 輸出與要由顯示裝置1顯示的第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線（如由圖1中實(shí)線箭頭所示的光 線）。所述光路轉(zhuǎn)換組件20用于接收來(lái)自所述顯示組件10的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始 光線，并對(duì)與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的光線進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換，以形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像， 使得位于特定位置的觀看者30感知到與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，其中感知的所述虛像 的尺寸大于所述顯示組件10的顯示尺寸。
[0053] 具體地，在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述顯示組件10可以是諸如有機(jī)發(fā)光二 極管（OLED)顯示器的自發(fā)光型顯示組件，也可以是諸如液晶顯示器的背光型顯示組件。所 述光路轉(zhuǎn)換組件20可以是包括用于準(zhǔn)直和放大圖像的透鏡組以及用于改變圖像出射方向 的波導(dǎo)片或柔性波導(dǎo)等。此外，位于特定位置的觀看者30可以感知到與所述第一圖像對(duì)應(yīng) 的虛像。具體地，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要通過(guò)所述光路轉(zhuǎn)換組件20向特定位置成像。例如，如 圖1所示，所述光路轉(zhuǎn)換組件20包括可視區(qū)域1001，其中可視區(qū)域1001為顯示裝置中由 位于特定位置的使用者觀看從而感知顯示內(nèi)容的部分。在如圖1所示的顯示裝置1中，所 述特定位置和所述顯示組件10分別處于所述可視區(qū)域1001所處平面的兩側(cè)。在本實(shí)用新 型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如此配置的顯示裝置1適用于腕帶式電子設(shè)備，其中用戶觀看位 置與容納顯示組件10的部分（諸如，以下將詳細(xì)描述的固定裝置）分別位于腕帶式電子設(shè) 備的所述可視區(qū)域1001 (諸如，表盤(pán)）所處平面的兩側(cè)。在本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施 例中，如此配置的顯示裝置1適用于頭戴式顯示器（HMD)，其中在用戶佩戴該頭戴式顯示器 (HMD)之后，其所述可視區(qū)域1001 (諸如，HMD的外部區(qū)域）可以為佩戴者之外的觀看用戶 提供內(nèi)容的顯示。
[0054] 如此，如圖1所示的根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置1可以不受配置有該顯示 裝置1的電子設(shè)備本身的尺寸的限制，根據(jù)設(shè)計(jì)需要為位于特定位置的觀看者提供更大尺 寸和更高分辨率的圖像或視頻顯示。以下，將進(jìn)一步描述根據(jù)本實(shí)用新型的第一到第八示 例性實(shí)施例的顯示裝置的具體配置。
[0055] 圖2是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第一示例性實(shí)施例的顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2 所示，在根據(jù)本實(shí)用新型的第一示例性實(shí)施例的顯示裝置1中，所述光路轉(zhuǎn)換組件20具體 地包括準(zhǔn)直單元21和波導(dǎo)單元22,所述準(zhǔn)直單元21用于將來(lái)自所述顯示組件10的與所述 第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線準(zhǔn)直為與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線并且導(dǎo)入所述波導(dǎo)單元 22。所述波導(dǎo)單元22將來(lái)自所述準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線導(dǎo)向所述特 定位置，其中與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線用于形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像。
[0056] 此外，如圖2所示，所述波導(dǎo)單元22進(jìn)一步包括第一反射子單元203和/或第二反 射子單元204,通過(guò)設(shè)置第一反射子單元203和/或第二反射子單元204的位置和角度，可 以控制來(lái)自所述準(zhǔn)直單元21的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線導(dǎo)向所述特定位置出射。 在第一情況下，所述準(zhǔn)直單元21以及所述顯示組件10處于相對(duì)于所述波導(dǎo)單元22所處平 面的第一側(cè)，當(dāng)設(shè)置由如圖2所示的第一反射子單元203時(shí)，可以向所述第一側(cè)出射。在 第二情況下，當(dāng)設(shè)置由如圖2所示的第二反射子單元204時(shí)，與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光 線可以向相對(duì)于所述波導(dǎo)單元22所處平面的第二側(cè)出射，所述第一側(cè)和第二側(cè)是相對(duì)于 所述波導(dǎo)單元所處平面的相反側(cè)。具體地，在所述顯示裝置例如應(yīng)用于頭戴式電子設(shè)備時(shí)， 可以采用上述第一情況的配置示例，使得與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線向所述第一側(cè)出 射，即使得所述準(zhǔn)直光線向佩戴頭戴式電子設(shè)備的用戶的眼部出射。在所述顯示裝置例如 應(yīng)用于腕帶式電子設(shè)備時(shí)，可以采用上述第二情況的配置示例，使得與所述第一圖像對(duì)應(yīng) 的準(zhǔn)直光線向所述第二側(cè)出射，即使得所述準(zhǔn)直光線向佩戴并觀看腕帶式電子設(shè)備的用戶 的眼部出射。進(jìn)一步地，如下將進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的，可以根據(jù)觀看需要配置所述顯示裝置的 出射方向，例如可以控制所述第一反射子單元203和/或第二反射子單元204的轉(zhuǎn)動(dòng)，以便 控制所述第一反射子單元203和/或第二反射子單元204出射方向，實(shí)現(xiàn)所述顯示裝置的 雙向顯示的切換。在圖2所示的示例中，為了圖示簡(jiǎn)潔，沒(méi)有圖示所述顯示組件10和所述 準(zhǔn)直單元21中的具體配置。以下，將參照附圖對(duì)其分別進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0057] 圖3是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的第一示例性實(shí)施例的顯示裝置中的準(zhǔn)直單元的示 意圖。如圖3所示，所述準(zhǔn)直單元21包括至少三個(gè)光學(xué)表面，所述至少三個(gè)光學(xué)表面中的 至少一個(gè)為曲面，所述至少一個(gè)曲面滿足特定的曲面方程，以便將入射在所述至少一個(gè)曲 面上的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線轉(zhuǎn)換為用于形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的放大虛像 的光線。此外，本實(shí)用新型不限于此，所述準(zhǔn)直單元21可以包括多于三個(gè)光學(xué)表面，并且 所述準(zhǔn)直單元21的一個(gè)或多個(gè)甚至所有光學(xué)表面可以為曲面，并且每個(gè)曲面滿足特定的 曲面方程。
[0058] 具體地，所述至少三個(gè)光學(xué)表面包括第一光學(xué)表面S1、第二光學(xué)表面S2和第三光 學(xué)表面S3,來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線順序由透射通過(guò)所述第一 光學(xué)表面S1，依次在所述第二光學(xué)表面S2和所述第三光學(xué)表面S3反射，然后從所述第二光 學(xué)表面S2透射并進(jìn)入所述波導(dǎo)單元。
[0059] 為了描述利用曲面方程描述所述準(zhǔn)直單元21的各個(gè)曲面，在圖3中定義坐標(biāo)系 為：將出瞳位置的中心設(shè)為系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)，YOZ平面為紙面，Z軸水平向右，Y軸在紙面內(nèi)垂 直于Z軸向上，X軸垂直于紙面向里，構(gòu)成右手坐標(biāo)系。如圖3所示的所述準(zhǔn)直單元21的 第一光學(xué)表面S1、第二光學(xué)表面S2和第三光學(xué)表面S3的面型可以滿足以下面型方程的任
[0060] (a)復(fù)曲面方程

【權(quán)利要求】
1. 一種顯示裝置，包括： 顯示組件，用于輸出與第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及 光路轉(zhuǎn)換組件，用于接收來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線，并對(duì) 與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的光線進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換，以形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，使得位于 特定位置的觀看者感知到與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，其中感知的所述虛像的尺寸大于所 述顯示組件的顯示尺寸， 其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括可視區(qū)域，所述特定位置和所述顯示組件分別處于所述可 視區(qū)域所處平面的兩側(cè)。2. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括準(zhǔn)直單元和波導(dǎo)單元， 所述準(zhǔn)直單元用于將來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線準(zhǔn)直為與 所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線并且導(dǎo)入所述波導(dǎo)單元； 所述波導(dǎo)單元將來(lái)自所述準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線導(dǎo)向所述特定 位置， 其中與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線用于形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像。3. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述波導(dǎo)單元中布置有反射子單元，用于將來(lái) 自所述準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線向所述特定位置反射。4. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述準(zhǔn)直單元包括至少三個(gè)光學(xué)表面，所述至 少三個(gè)光學(xué)表面中的至少一個(gè)為曲面，所述至少一個(gè)曲面滿足特定的曲面方程，以便將入 射在所述至少一個(gè)曲面上的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線轉(zhuǎn)換為用于形成與所述第一 圖像對(duì)應(yīng)的放大虛像的光線。5. 如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中所述至少三個(gè)光學(xué)表面包括第一光學(xué)表面、第 二光學(xué)表面和第三光學(xué)表面，來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線順序 由透射通過(guò)所述第一光學(xué)表面，依次在所述第二光學(xué)表面和所述第三光學(xué)表面反射，然后 從所述第二光學(xué)表面透射并進(jìn)入所述波導(dǎo)單元。6. 如權(quán)利要求1到5的任一所述的顯示裝置，其中 所述顯示組件中形成所述第一圖像的光線處于第一平面，從所述光路轉(zhuǎn)換組件的出射 的形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像的光線處于第二平面，所述第一平面和所述第二平面存 在第一夾角，使得所述顯示組件在垂直于所述第一平面的方向上的第一尺寸小于平行于所 述第一平面的方向上的第二尺寸。7. 如權(quán)利要求1到5的任一所述的顯示裝置，其中所述顯示組件包括： 發(fā)光單元，用于向第一方向發(fā)射背光；以及 顯示單元，設(shè)置在所述背光的照射區(qū)域內(nèi)，用于依據(jù)所述第一圖像，產(chǎn)生與所述第一圖 像對(duì)應(yīng)的初始光線， 其中，所述發(fā)光單元包括光源子單元和導(dǎo)光子單元，所述光源子單元用于向第二方向 發(fā)射光線，所述導(dǎo)光子單元設(shè)置在所述光線的照射區(qū)域內(nèi)，所述光線通過(guò)所述導(dǎo)光子單元 形成所述背光；其中，所述第一方向和所述第二方向不同，使得所述顯示組件在第一方向的 尺寸小于當(dāng)所述第一方向和所述第二方向相同時(shí)所述顯示組件在所述第一方向的尺寸。8. 如權(quán)利要求1到5的任一所述的顯示裝置，其中所述顯示組件包括： 顯示單元，用于依據(jù)所述第一圖像，產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的顯示信號(hào)； 發(fā)光單元，用于基于所述顯示信號(hào)產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及 分束單元，用于將來(lái)自所述發(fā)光單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線導(dǎo)向所述光路 轉(zhuǎn)換組件， 其中所述顯示單元和發(fā)光單元集成布置在所述分束單元一側(cè)，使得所述顯示裝置在產(chǎn) 生所述初始光線的方向上的尺寸小于在所述顯示單元和發(fā)光單元集成布置在所述分束單 元兩側(cè)的情況下所述顯示裝置在產(chǎn)生所述初始光線的方向上的尺寸。9. 如權(quán)利要求1到3的任一所述的顯示裝置，其中所述顯示單元包括： 微顯示子單元，由多個(gè)像素單元陣列配置，每個(gè)像素單元用于產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì) 應(yīng)的初始光線； 電路板子單元，用于根據(jù)所述第一圖像提供控制信號(hào)以控制所述微顯示子單元中的像 素單元產(chǎn)生與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及； 基板子單元，用于在其上配置所述微顯示子單元和電路板子單元， 其中所述基板子單元由滿足預(yù)定強(qiáng)度的非金屬材料制備，并且所述基板子單元的厚度 比由滿足預(yù)定強(qiáng)度的金屬材料制備的基板子單元厚度低。10. -種電子設(shè)備，包括： 本體裝置，包括處理單元，所述處理單元用于生成要顯示的第一圖像以及執(zhí)行顯示控 制； 固定裝置，其與所述本體裝置連接，所述固定裝置用于固定與所述電子設(shè)備的使用者 的相對(duì)位置關(guān)系；以及 第一顯示裝置，設(shè)置在所述本體裝置和/或固定裝置中， 其中，所述第一顯示裝置包括 顯示組件，用于輸出與第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線；以及 光路轉(zhuǎn)換組件，用于接收來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線，并對(duì) 與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的光線進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換，以形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，使得位于 特定位置的觀看者感知到與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，其中感知的所述虛像的尺寸大于所 述顯示組件的顯示尺寸， 其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括第一可視區(qū)域，所述特定位置和所述顯示組件分別處于所 述可視區(qū)域所處平面的兩側(cè)。11. 如權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述光路轉(zhuǎn)換組件包括準(zhǔn)直單元和波導(dǎo)單 元， 所述準(zhǔn)直單元用于將來(lái)自所述顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線準(zhǔn)直為與 所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線并且導(dǎo)入所述波導(dǎo)單元； 所述波導(dǎo)單元將來(lái)自所述準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線導(dǎo)向所述特定 位置， 其中與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線用于形成與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的虛像，所述波導(dǎo) 單元中布置有反射子單元，用于將來(lái)自所述準(zhǔn)直單元的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直光線向 所述特定位置反射。12. 如權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其中所述準(zhǔn)直單元包括至少三個(gè)光學(xué)表面，所述 至少三個(gè)光學(xué)表面中的至少一個(gè)為曲面， 所述至少三個(gè)光學(xué)表面包括第一光學(xué)表面、第二光學(xué)表面和第三光學(xué)表面，來(lái)自所述 顯示組件的與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的初始光線順序由透射通過(guò)所述第一光學(xué)表面，依次在所 述第二光學(xué)表面和所述第三光學(xué)表面反射，然后從所述第二光學(xué)表面透射并進(jìn)入所述波導(dǎo) 單元。13. 如權(quán)利要求11或12所述的電子設(shè)備，其中所述波導(dǎo)單元在與所述第一圖像對(duì)應(yīng)的 準(zhǔn)直光線導(dǎo)向所述特定位置出射的方向上的透光率滿足預(yù)定條件。14. 如權(quán)利要求10到12的任一所述的電子設(shè)備，還包括第二顯示裝置，用于輸出第 二圖像，并且所述第一可視區(qū)域和所述第二顯示裝置的第二可視區(qū)域設(shè)置在所述本體裝置 上，或者所述第一可視區(qū)域和所述第二可視區(qū)域設(shè)置在所述固定裝置上，或者所述第一可 視區(qū)域和所述第二可視區(qū)域中的一個(gè)設(shè)置在所述本體裝置上，且所述第一可視區(qū)域和第二 可視區(qū)域中的另一個(gè)設(shè)置在所述固定裝置上， 所述第一顯示裝置和所述第二顯示裝置為遵循不同顯示原理的顯示裝置。15. 如權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其中所述第一可視區(qū)域和所述第二可視區(qū)域具有 重疊設(shè)置在所述固定裝置或所述本體裝置上的第一狀態(tài)，并且所述第一可視區(qū)域和所述第 二可視區(qū)域中至少處于更接近所述特定位置的可視部分，在向所述特定位置出射的方向上 透光率滿足預(yù)定條件，或者所述第一可視區(qū)域和所述第二可視區(qū)域具有相鄰設(shè)置在所述固 定裝置或所述本體裝置上的第二狀態(tài)。16. 如權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，還包括傳感器單元，其設(shè)置在所述本體裝置或所 述固定裝置上，用于在感測(cè)到滿足第一預(yù)定條件時(shí)生成第一控制信號(hào)，所述處理單元根據(jù) 所述第一控制信號(hào)控制所述第一顯示裝置的開(kāi)關(guān)。17. 如權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其中所述傳感器單元在感測(cè)到滿足第二預(yù)定條件 時(shí)生成第二控制信號(hào)，所述處理單元根據(jù)所述第二控制信號(hào)，切換所述第一顯示裝置和所 述第二顯示裝置的顯示。
【文檔編號(hào)】G02B27-02GK204302577SQ201420228854
【發(fā)明者】鄒成剛, 鄭效盼, 翁飛軍, 吳斐 [申請(qǐng)人]聯(lián)想(北京)有限公司