本發(fā)明涉及一光學(xué)成像裝置，特別涉及一近眼式顯示設(shè)備以及用于近眼式顯示設(shè)備的一顯示裝置。此外，本發(fā)明還涉及一影像顯示方法，其中所述影像顯示方法能夠?qū)⒂糜诔尸F(xiàn)虛擬影像的光線(xiàn)投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以呈現(xiàn)虛擬影像。

背景技術(shù)：

隨著網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的建立，人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的相關(guān)技術(shù)的依賴(lài)日益增強(qiáng)，在市場(chǎng)的這種強(qiáng)烈需求的刺激下，作為智能終端的便攜式電子設(shè)備，例如智能手機(jī)，開(kāi)始被大規(guī)模的推廣和普及。近年來(lái)，隨著智能手機(jī)的創(chuàng)新空間逐漸收窄和市場(chǎng)需求的飽和以及人們對(duì)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Augmented Reality，AR)的需求，使得更多的研究機(jī)構(gòu)和研究人員開(kāi)始將研究方向和更多的精力投入到可穿戴設(shè)備的技術(shù)攻關(guān)和研發(fā)。

可穿戴設(shè)備通常是指能夠被直接穿戴或者佩戴在使用者的身上以隨身攜帶和使用的設(shè)備，目前，可穿戴設(shè)備主要包括穿戴式和佩戴式兩種，穿戴式的可穿戴設(shè)備例如智能手表，其并不能夠?qū)⑻摂M影像直接地投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，佩戴式的可穿戴設(shè)備例如智能眼鏡，其能夠?qū)⑻摂M影像直接地投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以期望在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)將虛擬影像和真實(shí)影像融合在一起，以達(dá)到更好的體驗(yàn)。也就是說(shuō)，佩戴式的可穿戴設(shè)備能夠用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，其中佩戴式的可穿戴設(shè)備主要由供電系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、交互系統(tǒng)以及其他的結(jié)構(gòu)件等機(jī)構(gòu)組成，相對(duì)于智能手機(jī)，佩戴式的可穿戴設(shè)備對(duì)于尺寸的要求更加的苛刻，市場(chǎng)需要這種佩戴式的可穿戴設(shè)備具有更小、更輕、更薄的尺寸以便于使其被集成，另外，佩戴式的可穿戴設(shè)備被要求具有更長(zhǎng)時(shí)間的續(xù)航能力以便與其被應(yīng)用。

可以理解的是，可穿戴設(shè)備的續(xù)航能力與顯示系統(tǒng)的耗電性能具有密切的關(guān)系，也就是說(shuō)，顯示系統(tǒng)是可穿戴設(shè)備中耗電量最大的元器件。現(xiàn)有技術(shù)的可穿戴設(shè)備的顯示系統(tǒng)采用的是LCOS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶顯示 器)模塊作為信號(hào)源，其中LCOS技術(shù)的由LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)技術(shù)與半導(dǎo)體集成電路技術(shù)有機(jī)結(jié)合而形成的顯示技術(shù)，其因?yàn)榫哂行〕叽绾透叻直媛实碾p重特點(diǎn)而在現(xiàn)有技術(shù)的可穿戴設(shè)備中被廣泛地采用。現(xiàn)有技術(shù)的可穿戴設(shè)備采用的LCOS模塊作為信號(hào)源具有諸多的缺陷，首先，LCOS模塊本身并不會(huì)產(chǎn)生光線(xiàn)，因此現(xiàn)有技術(shù)的可穿戴設(shè)備想要將LCOS模塊承載的影像信息投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)就需要匹配一個(gè)光源以使光源產(chǎn)生的光線(xiàn)照亮LCOS模塊，而光源的配置不可避免地造成了電能的耗損，以至于影像了可穿戴設(shè)備的續(xù)航能力。其次，光源的配置增加了可穿戴設(shè)備的尺寸和重量，導(dǎo)致可穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)靈活度下降，例如被配置了光源的可穿戴設(shè)備被集成到眼鏡時(shí)，可導(dǎo)致眼鏡的尺寸和重量增加，使用者佩戴該眼鏡會(huì)造成不適，例如使用者會(huì)明顯地感覺(jué)到眼鏡給鼻梁帶來(lái)的壓迫感。再次，由于光的傳播特性使得光源無(wú)法被配置在LCOS模塊的正前方，而是采用折射的原理來(lái)使光源產(chǎn)生的光線(xiàn)被通過(guò)折射后照射到LCOS模塊上，這不僅會(huì)造成現(xiàn)有技術(shù)的可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度并引起可穿戴設(shè)備的制造成本和銷(xiāo)售價(jià)格的居高不下，更重要的是，當(dāng)可穿戴設(shè)備被使用在較亮的使用環(huán)境時(shí)，例如可穿戴設(shè)備被使用的環(huán)境時(shí)光照條件好的白天或者光線(xiàn)明亮的室內(nèi)，光源產(chǎn)生的光線(xiàn)的亮度在傳導(dǎo)的過(guò)程中將被環(huán)境光(自然光或者燈光)削弱并受到環(huán)境光的干擾，而這種情況的出現(xiàn)會(huì)造成LCOS模塊因?yàn)榱炼鹊投绊懫滹@示效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述近眼式顯示設(shè)備的所述顯示裝置是主動(dòng)發(fā)光機(jī)構(gòu)，其能夠主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像(例如圖像或者視頻)的第一光線(xiàn)，和將所述第一光線(xiàn)投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述顯示裝置產(chǎn)生的所述第一光線(xiàn)在從所述顯示裝置被投射到使用者的視線(xiàn)范圍的過(guò)程中能夠避免被環(huán)境光干擾，通過(guò)這樣的方式，一方面能夠保證所述近眼式顯示設(shè)備在被使用時(shí)的穩(wěn)定性，另一方面能夠使所述近眼式顯示設(shè)備在光線(xiàn)較亮的使用環(huán)境中使用，從而擴(kuò)大所述近眼式顯示設(shè)備的使用范圍。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方 法，其中所述近眼式顯示設(shè)備的所述顯示裝置能夠被保持于使用者的近眼位置，例如所述顯示裝置能夠被保持于使用者的眼前位置，從而所述顯示裝置能夠在使用者的眼前位置將所述第一光線(xiàn)投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述近眼式顯示設(shè)備提供一支撐裝置，所述顯示裝置被設(shè)置于所述支撐裝置，所述支撐裝置用于將所述顯示裝置保持于使用者的近眼位置。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述支撐裝置能夠被使用者佩戴于頭部，并且使所述顯示裝置被保持于使用者的近眼位置。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述近眼式顯示設(shè)備的所述顯示裝置是主動(dòng)發(fā)光機(jī)構(gòu)，從而在所述近眼式顯示設(shè)備的內(nèi)部不需要被配置額外的光源，通過(guò)這樣的方式，能夠大幅度地降低所述近眼式顯示設(shè)備的能耗，以提高所述近眼式顯示設(shè)備的續(xù)航能力。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，所述近眼式顯示設(shè)備不需要被配置額外的光源，從而使得所述近眼式顯示設(shè)備能夠更加的小巧和輕便，以便于使所述近眼式顯示設(shè)備特別適于被佩戴于使用者的頭部。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述近眼式顯示設(shè)備的所述顯示裝置是主動(dòng)發(fā)光機(jī)構(gòu)，這樣所述顯示裝置在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入而產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)時(shí)所需的時(shí)間短，從而避免所述顯示裝置在將虛擬影像投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)時(shí)出現(xiàn)拖影等影像視覺(jué)效果的情況出現(xiàn)。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述顯示裝置設(shè)有一觀(guān)看部，當(dāng)所述顯示裝置被保持于使用者的近眼位置時(shí)，所述觀(guān)看部對(duì)應(yīng)于使用者的眼部，例如所述觀(guān)看部覆蓋于使用者的眼部，從而所述第一光線(xiàn)能夠自所述觀(guān)看部被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以呈現(xiàn)虛擬影像。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述顯示裝置設(shè)有一取景窗，當(dāng)所述顯示裝置被保持于使用者的近眼位 置時(shí)，被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的光線(xiàn)自所述取景窗進(jìn)入所述顯示裝置和自所述觀(guān)看部被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)真實(shí)影像。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述顯示裝置能夠使虛擬影像和真實(shí)影像在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)相互融合，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述顯示裝置包括一顯示機(jī)構(gòu)和一光處理機(jī)構(gòu)，所述顯示機(jī)構(gòu)主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)，和投射所述第一光線(xiàn)，所述光處理機(jī)構(gòu)被設(shè)置于所述第一光線(xiàn)的光線(xiàn)路徑，并且所述光處理機(jī)構(gòu)使所述第一光線(xiàn)自所述觀(guān)看部被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述影像顯示方法用于將虛擬影像投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一近眼式顯示設(shè)備及其顯示裝置和影像顯示方法，其中所述影像顯示方法能夠在不影響使用者觀(guān)察現(xiàn)實(shí)環(huán)境的情況下，將虛擬影像和現(xiàn)實(shí)環(huán)境的真實(shí)影像在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)相互融合。

本發(fā)明的所述顯示裝置，其包括一顯示機(jī)構(gòu)和一光處理機(jī)構(gòu)以及設(shè)有一觀(guān)看部，所述顯示機(jī)構(gòu)是主動(dòng)發(fā)光機(jī)構(gòu)，其能夠響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入而主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的一第一光線(xiàn)，和投射所述第一光線(xiàn)，所述光處理機(jī)構(gòu)被設(shè)置于所述第一光線(xiàn)的光線(xiàn)路徑，并且所述光處理機(jī)構(gòu)用于使所述第一光線(xiàn)中的一部分自所述觀(guān)看部投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。進(jìn)一步地，所述顯示裝置還包括一光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)，所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括一第一傳導(dǎo)元件和一第二傳導(dǎo)元件，所述顯示機(jī)構(gòu)被設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件的入光側(cè)，所述光處理機(jī)構(gòu)包括一偏振分光器、一玻片以及一反射元件，所述偏振分光器被傾斜地設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件和所述第二傳導(dǎo)元件之間，并且所述偏振分光器的一個(gè)反光面對(duì)應(yīng)于所述觀(guān)看部，所述玻片被設(shè)置于所述反射元件和所述第二傳導(dǎo)元件的出光側(cè)之間，并且所述反射元件的凹反光面被設(shè)置朝向所述玻片。在所述顯示裝置被保持于使用者的近眼位置使用時(shí)，所述觀(guān)看部覆蓋于使用者的眼部，所述顯示機(jī)構(gòu)響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入而主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)，所述第一光線(xiàn)自所述第一傳導(dǎo)元件的入光側(cè)進(jìn)入所述第一傳導(dǎo) 元件傳導(dǎo)和自所述第一傳導(dǎo)元件的出光側(cè)射出所述第一傳導(dǎo)元件，所述第一光線(xiàn)被所述偏振分光器依據(jù)光學(xué)原理自動(dòng)地分解為一P光和一S光，所述S光被所述偏振分光器的一個(gè)反射面反射，所述P光在穿過(guò)所述偏振分光器后繼續(xù)沿著所述第一光線(xiàn)的光線(xiàn)路徑自所述第二傳導(dǎo)元件的入光側(cè)進(jìn)入所述第二傳導(dǎo)元件傳導(dǎo)和自所述第二傳導(dǎo)元件的出光側(cè)射出所述第二傳導(dǎo)元件，后續(xù)所述P光在第一次穿過(guò)所述玻片后被投射到所述反射元件的所述凹反射面，以使所述P光沿著所述第一光線(xiàn)的光線(xiàn)路徑反射傳導(dǎo)和放大形成虛像，后續(xù)所述P光在第二次穿過(guò)所述玻片后依據(jù)光學(xué)原理被轉(zhuǎn)化為所述S光，所述S光自所述第二傳導(dǎo)元件的出光側(cè)進(jìn)入所述第二傳導(dǎo)元件傳導(dǎo)和自所述第二傳導(dǎo)元件的入光側(cè)射出所述第二傳導(dǎo)元件，再后續(xù)所述S光被所述偏振分光器的另一個(gè)反射面反射，進(jìn)而自所述觀(guān)看部將所述S光投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

本發(fā)明的所述顯示裝置的所述顯示機(jī)構(gòu)是主動(dòng)發(fā)光機(jī)構(gòu)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的顯示系統(tǒng)，本發(fā)明的所述顯示裝置不需要額外地配置光源，這樣的方式使得本發(fā)明的所述顯示裝置具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

第一，所述顯示裝置不需要被配置額外的光源等耗電元器件，從而使得所述顯示裝置的能耗大幅度地降低和使所述顯示裝置的續(xù)航能力得到大幅度地提升，以便于所述顯示裝置能夠被長(zhǎng)時(shí)間地使用。

第二，所述顯示裝置不需要被配置額外的光源等耗電元器件，從而使得所述顯示裝置的體積小巧和重量輕便，從而使得所述顯示裝置能夠方便地被集成，例如當(dāng)所述顯示裝置被集成到眼鏡或者眼箱時(shí)，由于所述顯示裝置的體積小、質(zhì)量輕，使用者在佩戴眼鏡或者眼箱以使所述顯示裝置被保持于使用者的近眼位置時(shí)，所述顯示裝置不會(huì)給使用者造成負(fù)擔(dān)，尤其不會(huì)使使用者的鼻梁位置感受到壓力。

第三，所述顯示機(jī)構(gòu)是主動(dòng)發(fā)光機(jī)構(gòu)，所述顯示機(jī)構(gòu)在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入時(shí)能夠主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)，通過(guò)這樣的方式，不僅能夠提高所述顯示裝置的響應(yīng)速度而提供所述顯示裝置的呈現(xiàn)的虛擬影像的質(zhì)量，而且還能夠避免所述第一光線(xiàn)在傳導(dǎo)的過(guò)程中被環(huán)境光干擾，從而即便是在較亮的環(huán)境中使用時(shí)，也能夠保證所述顯示裝置的亮度和色彩度。

進(jìn)一步地，所述顯示裝置還設(shè)有一取景窗，所述取景窗和所述觀(guān)看部相對(duì)應(yīng) 地分別設(shè)于所述顯示裝置的相對(duì)側(cè)，被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的所述第二光線(xiàn)自所述取景窗進(jìn)入所述顯示裝置和自所述觀(guān)看部被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)真實(shí)影像。也就是說(shuō)，本發(fā)明的所述顯示裝置允許虛擬影像和真實(shí)影像在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)相互融合，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一顯示裝置，其設(shè)有一觀(guān)看部以適于覆蓋于使用者的眼部，其中所述顯示裝置包括：

一顯示機(jī)構(gòu)，所述顯示機(jī)構(gòu)主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的一第一光線(xiàn)和投射所述第一光線(xiàn)；和

一光處理機(jī)構(gòu)，所述光處理機(jī)構(gòu)包括沿著所述第一光線(xiàn)的光線(xiàn)路徑被依次設(shè)置的一偏振分光器、一玻片以及一反射元件，其中所述偏振分光器被傾斜地設(shè)置和對(duì)應(yīng)于所述觀(guān)看部，所述反射元件在對(duì)應(yīng)于所述玻片的側(cè)部形成一凹反射面，其中所述第一光線(xiàn)被所述偏振分光器分解為一P光和一S光，所述偏振分光器反射所述S光和允許所述P光穿過(guò)，所述P光在第一次穿過(guò)所述玻片后被所述凹反射面反射，被反射的所述P光在第二次穿過(guò)所述玻片后被轉(zhuǎn)化為所述S光，后續(xù)，所述S光被所述偏振分光器反射以自所述觀(guān)看部投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而呈現(xiàn)虛擬影像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述顯示裝置還設(shè)有一取景窗，所述取景窗和所述觀(guān)看部相對(duì)應(yīng)地分別設(shè)于所述顯示裝置的相對(duì)側(cè)，其中被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的一第二光線(xiàn)自所述取景窗進(jìn)入所述顯示裝置和自所述觀(guān)看部投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而呈現(xiàn)真實(shí)影像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述顯示裝置還包括一光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其中所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括一第一傳導(dǎo)元件和一第二傳導(dǎo)元件，所述顯示機(jī)構(gòu)被設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件的入光側(cè)，所述玻片被設(shè)置于所述第二傳導(dǎo)元件的出光側(cè)，所述偏振分光器被設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件的出光側(cè)和所述第二傳導(dǎo)元件的入光側(cè)之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述偏振分光器具有一第一反射面和一第二反射面，所述偏振分光器被設(shè)置使所述第一反射面貼合于所述第一傳導(dǎo)元件的出光側(cè)和使所述第二反射面貼合于所述第二傳導(dǎo)元件的入光側(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述偏振分光器是一偏振分光棱鏡或者一偏振分光膜

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述偏振分光器的傾斜角度是45度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述第一傳導(dǎo)元件的縱截面形狀是梯形，所述第二傳導(dǎo)元件的縱截面形狀是梯形或者三角形。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述光處理機(jī)構(gòu)還包括至少一增透膜，每個(gè)所述增透膜相互重疊地設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件的入光側(cè)和所述顯示機(jī)構(gòu)之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述增透膜的數(shù)量是四層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述顯示機(jī)構(gòu)是一OLED顯示機(jī)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述反射元件是一平凸透鏡，其中所述反射元件進(jìn)一步具有一平面、一凸面以及一反射膜，所述平面和所述凸面相對(duì)應(yīng)，并且所述反射元件被設(shè)置使所述平面貼合于所述玻片，所述反射膜被設(shè)置于所述凸面的外表面，從而在所述凸面的內(nèi)表面形成所述凹反射面。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述反射元件還具有一保護(hù)膜，所述保護(hù)膜重疊地設(shè)于所述反射膜。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述反射膜是鋁膜或者銀膜。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一近眼式顯示設(shè)備，其包括至少一顯示裝置；和一支撐裝置，每個(gè)所述顯示裝置分別被設(shè)置于所述支撐裝置，所述支撐裝置用于將每個(gè)所述顯示裝置保持于使用者的近眼位置，并使每個(gè)所述顯示裝置的所述觀(guān)看部覆蓋于使用者的眼部。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述支撐裝置是一眼鏡，所述顯示裝置被設(shè)置于所述眼鏡的鏡框。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述支撐裝置是一眼箱，其適合于被佩戴于使用者的頭部。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述支撐裝置是一頭盔，其適合于被佩戴于使用者的頭部或者頭部上方。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述支撐裝置是一耳機(jī)，并且所述支撐裝 置進(jìn)一步包括一耳機(jī)本體和一支承部，所述支承部被可調(diào)地設(shè)置于所述耳機(jī)本體，所述耳機(jī)本體適合于被佩戴于使用者的頭部，所述顯示裝置被設(shè)置于所述支撐部。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一通過(guò)一顯示裝置顯示影像的方法，其中所述顯示裝置設(shè)有一觀(guān)看部，其中所述影像顯示方法包括如下步驟：

(a)通過(guò)一顯示機(jī)構(gòu)主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的一第一光線(xiàn)和投射所述第一光線(xiàn)；

(b)所述第一光線(xiàn)在通過(guò)一偏振分光器時(shí)被分解為一P光和一S光，并且所述偏振分光器反射所述S光和允許所述P光穿過(guò)；

(c)通過(guò)一凹反射面反射穿過(guò)所述偏振分光器的所述P光；

(d)將所述P光轉(zhuǎn)化為所述S光；以及

(e)所述偏振分光器反射所述S光，以使所述S光自所述觀(guān)看部被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以呈現(xiàn)虛擬影像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述顯示裝置還包括一取景窗，所述取景窗與所述觀(guān)看部相對(duì)應(yīng)設(shè)于所述顯示裝置的相對(duì)側(cè)，被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的一第二光線(xiàn)自所述取景窗進(jìn)入所述顯示裝置和自所述觀(guān)看部被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以呈現(xiàn)真實(shí)影像。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在所述步驟(c)之前使穿過(guò)所述偏振分光器的所述P光第一次穿過(guò)一玻片，和在所述步驟(d)中使被所述凹反射面反射的所述P光第二次穿過(guò)所述玻片，從而使所述P光轉(zhuǎn)化為所述S光。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在上述方法中，在所述偏振分光器和所述凹反射面之間設(shè)置所述玻片，從而穿過(guò)所述偏振分光器的所述P光在正向和反向傳導(dǎo)的過(guò)程中兩次穿過(guò)所述玻片。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在上述方法中，所述偏振分光器被傾斜地設(shè)置，從而在所述步驟e中的，所述偏振分光器能夠?qū)⑺鯯光自被設(shè)于所述顯示裝置的側(cè)部的所述觀(guān)看部投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在上述方法中，使所述顯示機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的所述第一光線(xiàn)在穿過(guò)所述偏振分光器之前先穿過(guò)至少一增透膜。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝置，其包括一信號(hào)源設(shè)備和一近眼式顯示設(shè)備，所述近眼式顯示設(shè)備被通信地連接于所述信號(hào)源設(shè) 備。在一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)源設(shè)備被預(yù)存有數(shù)字信號(hào)，例如所述信號(hào)源設(shè)備可以是手機(jī)、MP3等具有存儲(chǔ)和播放數(shù)字信號(hào)的能力的設(shè)備，所述信號(hào)源設(shè)備能夠?qū)⑺鰯?shù)字信號(hào)載有的虛擬影像通過(guò)所述顯示機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的用于呈現(xiàn)虛擬影像的光線(xiàn)投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而使虛擬影像在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)重現(xiàn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)源設(shè)備還可以是一個(gè)攝像模組，以用于隨時(shí)地獲取影像并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，從而在后續(xù)通過(guò)所述顯示裝置將其投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置的框圖示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像的原理示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置的立體示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置的分解示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置沿著中間位置剖開(kāi)后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置的框圖示意圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像的原理示意圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像的流程示意圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)變形實(shí)施方式的顯示裝置在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像的原理示意圖。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的上述變形實(shí)施方式的顯示裝置在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像的流程示意圖。

圖11是根據(jù)發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的影像顯示方法的流程示意圖。

圖12是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第一個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式顯示設(shè)備被佩戴于使用者的頭部的立體狀態(tài)。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第一個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式顯示設(shè)備被佩戴于使用者的頭部的俯視狀態(tài)。

圖14是圖13的S位置的局部放大示意圖。

圖15是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第二個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式顯示設(shè)備被佩戴于使用者的頭部的立體狀態(tài)。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第二個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式顯示設(shè)備被佩戴于使用者的頭部的剖開(kāi)狀態(tài)。

圖17是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第三個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式顯示設(shè)備被佩戴于使用者的頭部的立體狀態(tài)。

圖18是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第三個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式顯示設(shè)備被佩戴于使用者的頭部的剖開(kāi)狀態(tài)。

圖19是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第四個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式顯示設(shè)備被佩戴于使用者的頭部的一個(gè)使用狀態(tài)。

圖20是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第四個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式顯示設(shè)備被佩戴于使用者的頭部的另一個(gè)使用狀態(tài)。

圖21是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置組成的近眼式顯示設(shè)備的第五個(gè)實(shí)施例，其描述了近眼式設(shè)備被使用時(shí)的立體狀態(tài)。

圖22是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的近眼式顯示設(shè)備組成的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝置的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見(jiàn)的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施方案、變形方案、改進(jìn)方案、等同方案以及沒(méi)有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。

參考附圖之圖1，依據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置1A將被闡明，其中所述顯示裝置1A在被使用時(shí)能夠被保持于使用者的近眼位置，以將所述顯示裝置1A在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入時(shí)產(chǎn)生的用于呈現(xiàn)虛擬影像(例如圖像或者視頻)的一第一光線(xiàn)100A投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

具體地說(shuō)，所述顯示裝置1A包括一顯示機(jī)構(gòu)10A和一光處理機(jī)構(gòu)20A以及設(shè)有一觀(guān)看部30A，在所述顯示裝置1A被保持于使用者的近眼位置使用時(shí)，所述觀(guān)看部30A覆蓋于使用者的眼部，所述顯示機(jī)構(gòu)10A能夠響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入而主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100A，所述光處理機(jī)構(gòu)20A被設(shè)置于所述第一光線(xiàn)100A的光線(xiàn)路徑，并且所述光處理機(jī)構(gòu)20A使所述第一光線(xiàn)100A自所述觀(guān)看部30A投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

所述光處理機(jī)構(gòu)20A進(jìn)一步包括一偏振分光器21A、一玻片22A以及一反射元件23A，如圖2所示，所述顯示機(jī)構(gòu)10A、所述偏振分光器21A、所述玻片22A和所述反射元件23A沿著同軸方向被間隔地設(shè)置，如圖2示出的x軸方向。換句話(huà)說(shuō)，在圖2中自右向左依次被設(shè)置所述顯示機(jī)構(gòu)10A、所述偏振分光器21A、所述玻片22A和所述反射元件23A，并且所述顯示機(jī)構(gòu)10A的中心軸線(xiàn)、所述偏振分光器21A的中心軸向、所述玻片22A的中心軸線(xiàn)和所述反射元件23A的中心軸向重合。所述偏振分光器21A具有一第一反射面211A和一第二反射面212A，其中所述偏振分光器21A被傾斜地設(shè)置于所述顯示機(jī)構(gòu)10A和所述玻片22A之間，并且所述偏振分光器21A被設(shè)置使所述偏振分光器21A的所述第一反射面211A朝向所述顯示機(jī)構(gòu)10A所在的方向，和使所述偏振分光器21A的所述第二反射面212A朝向所述玻片22A和所述觀(guān)看部30A所在的一側(cè)。所述反射元件23A具有一凹反射面231A，所述反射元件23A的所述凹反射面231A對(duì)應(yīng)于所述玻片22A，當(dāng)所述第一光線(xiàn)100A或者所述第一光線(xiàn)100A的一部分投射到所述反射元件23A的所述凹反射面231A時(shí)，所述反射元件23A的所述凹反射面231A使所述第一光線(xiàn)100A或者所述第一光線(xiàn)100A的該部分沿著所述第一光線(xiàn)100A的光線(xiàn)路徑反向傳導(dǎo)，也就是說(shuō)，所述反射元件23A的所述凹反射面231A能夠改變所述第一光線(xiàn)100A或者所述第一光線(xiàn)100A的該部分，以使其沿著原先的光線(xiàn)路徑反向傳導(dǎo)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例提供的所述顯示裝置1A中，所述顯示機(jī)構(gòu)10A在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入而主動(dòng)地產(chǎn)生的用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100A在空氣介質(zhì)中沿著所述第一光線(xiàn)100A的光線(xiàn)路徑正向和反向地傳導(dǎo)。

所述顯示機(jī)構(gòu)10A可以是任何能夠在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入時(shí)主動(dòng)地產(chǎn)生用 于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100A的主動(dòng)發(fā)光機(jī)構(gòu)，例如在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述顯示機(jī)構(gòu)10A可以被實(shí)施為一OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機(jī)發(fā)光二極管)顯示機(jī)構(gòu)10A。具體地，所述顯示機(jī)構(gòu)10A被設(shè)置有一個(gè)空穴傳輸層、一個(gè)發(fā)光層以及一個(gè)電子傳輸層，當(dāng)被提供的電力為所述顯示機(jī)構(gòu)10A提供合適的電壓時(shí)，正極空穴與陰極電荷在空穴傳輸層、電子傳輸層和發(fā)光層的相互作用下在發(fā)光層內(nèi)向結(jié)合，產(chǎn)生光亮，其根據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所攜帶的影像的特征而產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)的RGB三原色，從而構(gòu)成基本的色彩，由于在所述顯示機(jī)構(gòu)10A的不同位置產(chǎn)生的色彩和亮度不同，和在所述顯示機(jī)構(gòu)10A的同一位置在不同時(shí)間產(chǎn)生的色彩和亮度也不同，從而所述顯示機(jī)構(gòu)10A主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100A。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的顯示系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的所述顯示裝置1A的所述顯示機(jī)構(gòu)10A不需要被配置額外的照明部分，從而一方面能夠減少所述顯示裝置1A的電能耗損和減輕所述顯示裝置1A的重量，另一方面還能夠避免所述顯示裝置1A在被使用的過(guò)程中所述第一光線(xiàn)100A被環(huán)境光干擾而出現(xiàn)影響所述顯示裝置1A的投射的虛擬影像的質(zhì)量的問(wèn)題，以保證所述顯示裝置1A的可靠性和穩(wěn)定性。

所述光處理機(jī)構(gòu)20的所述偏振分光器21能夠依據(jù)光學(xué)原理將所述第一光線(xiàn)100A分解為一P光110A和一S光120A，并且所述偏振分光器21A允許所述P光110A穿過(guò)和反射所述S光120A，值得一提的是，所述偏振分光器21A的所述第一反射面211A和所述第二反射面212A均能夠反射所述S光120A。當(dāng)所述P光110A在兩次穿過(guò)所述玻片22A時(shí)會(huì)依據(jù)光學(xué)原理被自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為所述S光120A，值得一提的是，所述玻片22A可以是任何能夠在所述P光110A兩次穿過(guò)時(shí)將其轉(zhuǎn)化為所述S光120A的機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，所述玻片22A被實(shí)施為一1/4玻片22A。

具體地說(shuō)，如圖2所示，當(dāng)所述顯示裝置1被保持于使用者的近眼位置使用時(shí)，所述觀(guān)看部30A覆蓋于使用者的眼部的位置。所述顯示機(jī)構(gòu)10A在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入時(shí)能夠主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)110A，所述第一光線(xiàn)100A沿著光線(xiàn)路徑傳導(dǎo)和被投射到所述偏振分光器21A，所述偏振分光器21A將所述第一光線(xiàn)100A依據(jù)光學(xué)原理分解為所述P光110A和所述S光120A，并且所述S光120A被所述偏振分光器21A的所述第一反射面211A反射，所述P光110A在穿過(guò)所述偏振分光器21A之后沿著原先的光線(xiàn)路徑繼續(xù)傳導(dǎo)，后續(xù)所述P光110A在第一次穿過(guò)所述玻片22A后被投射到所述反射元件23A的所述凹 反射面231A，從而所述P光110A被所述反射元件23A的所述凹反射面231A反射和被放大形成虛像以及使所述P光110A沿著原先的光線(xiàn)路徑反向傳導(dǎo)，再后續(xù)，反向傳導(dǎo)的所述P光110A在第二次穿過(guò)所述玻片22A時(shí)被所述玻片22A依據(jù)光學(xué)原理自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為所述S光120A，當(dāng)所述S光120A被投射到所述偏振分光器21A時(shí)，所述S光120A被所述偏振分光器21A的所述第二反射面212A反射以使所述S光120A自所述觀(guān)看部30A投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，被所述偏振分光器21A的所述第一反射面211A反射的所述S光120A能夠被所述顯示裝置1A的其他元件或者吸光層吸收，以避免在所述第一光線(xiàn)100A的光線(xiàn)路徑中出現(xiàn)雜散光。例如在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用于固定所述顯示機(jī)構(gòu)10A和所述光處理機(jī)構(gòu)20A的殼體的內(nèi)表面或者外表面可有形成一層用于吸收被反射的光線(xiàn)的吸光層，通過(guò)這樣的方式，能夠避免在所述第一光線(xiàn)100A的光線(xiàn)路徑中出現(xiàn)咋散熱光，從而保證所述顯示裝置1A投射的虛擬影像的質(zhì)量。

另外，本發(fā)明的所述顯示裝置1A還可以設(shè)有一取景窗40A，所述取景窗40A和所述觀(guān)看部30A相對(duì)應(yīng)地分別被設(shè)于所述顯示裝置1A的相對(duì)側(cè)，并且所述偏振分光器21A的所述第一反射面211A朝向所述取景窗40A。當(dāng)所述顯示裝置1A被保持于使用者的近眼位置使用時(shí)，所述觀(guān)看部30A覆蓋于使用者的眼部，所述取景窗40A朝向現(xiàn)實(shí)環(huán)境，從而所述顯示機(jī)構(gòu)10A產(chǎn)生的用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100A能夠自所述觀(guān)看部30A投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像，被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的一第二光線(xiàn)200A能夠自所述取景窗40A進(jìn)入所述顯示裝置1和自所述觀(guān)看部30A投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)真實(shí)影像。也就是說(shuō)，本發(fā)明的所述顯示裝置1A允許虛擬影像和真實(shí)影像在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)相互融合，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

參考圖3至圖8，依據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的顯示裝置1被闡明。所述顯示裝置1包括一顯示機(jī)構(gòu)10、一光處理機(jī)構(gòu)20、一光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50以及設(shè)有一觀(guān)看部30。

所述光處理機(jī)構(gòu)20包括一偏振分光器21、一玻片22以及一反射元件23，所述偏振分光器21具有一第一反射面211和一第二反射面212，所述反射元件23具有一凹反射面231。所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50包括一第一傳導(dǎo)元件51和一第二傳 導(dǎo)元件52，所述顯示機(jī)構(gòu)10被設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件51的一端，所述偏振分光器21被傾斜地設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件51和所述第二傳導(dǎo)元件52之間，并且所述偏振分光器21的所述第一反射面211朝向所述第一傳導(dǎo)元件51，所述偏振分光器21的所述第二反射面212朝向所述第二傳導(dǎo)元件52，所述玻片22被設(shè)置于所述反射元件23和所述第二傳導(dǎo)元件52的端部之間，并且所述反射元件23的所述凹反射面231朝向所述玻片22。所述觀(guān)看部30設(shè)于所述顯示裝置1的側(cè)部，并且所述偏振分光器21的所述第二反射面212對(duì)應(yīng)于所述觀(guān)看部30。在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述觀(guān)看部30被設(shè)于所述顯示裝置1的原理所述顯示機(jī)構(gòu)10的端部，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述顯示裝置1在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)的虛擬影像的特征受限于所述觀(guān)看部30的位置，因此，所述觀(guān)看部30的具體位置需要根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品被設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步地，所述第一傳導(dǎo)元件51具有一第一入光側(cè)511和一第一出光側(cè)512，所述第二傳導(dǎo)元件52具有一第二入光側(cè)521和一第二出光側(cè)522。所述顯示機(jī)構(gòu)10被設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件51的靠近所述第一入光側(cè)511的端部。所述偏振分光器21被設(shè)置使所述偏振分光器21的所述第一反射面211重疊地貼附在所述第一傳導(dǎo)元件51的所述第一出光側(cè)512和使所述第二反射面212重疊地貼附在所述第二傳到元件52的所述第二入光側(cè)521，所述玻片22的兩側(cè)分別被重疊地貼附在所述第二傳導(dǎo)元件52的所述第二出光側(cè)522和所述反射元件23。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，本發(fā)明的所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50的所述第一傳導(dǎo)元件51和所述第二傳到元件52不僅能夠用于傳導(dǎo)光線(xiàn)，而且所述第一傳導(dǎo)元件51和所述第二傳導(dǎo)元件52還能夠用于固定所述偏振分光器21，即所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50的所述第一傳導(dǎo)元件51和所述第二傳導(dǎo)元件52是本發(fā)明的所述顯示裝置1的光的傳播介質(zhì)和用于固定所述偏振分光器21的機(jī)構(gòu)。具體地說(shuō)，所述第一傳導(dǎo)元件51的所述第一出光側(cè)512和所述第二傳導(dǎo)元件52的所述第二入光側(cè)521均是斜面，從而使得被設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件51和所述第二傳導(dǎo)元件52之間的所述偏振分光器21是傾斜的。優(yōu)選地，所述偏振分光器21的傾斜角度是45度。

值得一提的是，在本發(fā)明的所述顯示裝置1中，相鄰設(shè)置的所述第一傳導(dǎo)元件51和所述第二傳導(dǎo)元件52形成的所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50的縱截面是矩形的，如圖5所示，但是在本發(fā)明的所述顯示裝置1的不同的實(shí)施方式中，所述第一傳導(dǎo) 元件51和所述第二傳導(dǎo)元件52的縱截面的形狀可以有不同的實(shí)施方式，例如在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述第一傳導(dǎo)元件51的縱截面是梯形，所述第二傳導(dǎo)元件52縱截面是三角形，而在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述第一傳導(dǎo)元件51和所述第二傳導(dǎo)元件52的縱截面均是梯形，本發(fā)明在這方面不受限制。

所述顯示機(jī)構(gòu)10是一個(gè)主動(dòng)顯示機(jī)構(gòu)，其在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入時(shí)能夠主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100。優(yōu)選地，所述顯示機(jī)構(gòu)10在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中被實(shí)施為一OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機(jī)發(fā)光二極管)顯示機(jī)構(gòu)10，其通過(guò)產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)RGB三原色，來(lái)構(gòu)成基本的色彩，從而產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的顯示系統(tǒng)，本發(fā)明的所述顯示機(jī)構(gòu)10的響應(yīng)速度更快，從而避免藉由所述顯示裝置1在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)的虛擬影像出現(xiàn)拖影的情況。另外，本發(fā)明的所述顯示裝置1不需要被配置額外的光源，從而一方面能夠通過(guò)減少所述顯示裝置1的耗電量來(lái)提供所述顯示裝置1的續(xù)航能力，另一方面，所述顯示裝置1的體積小巧以便于其被集成到其他的可穿戴設(shè)備中，和重量輕以使得被配置有所述顯示裝置1的可穿戴設(shè)備在被使用者佩戴時(shí)不會(huì)感覺(jué)到明顯的壓迫感，更為重要的是，所述顯示機(jī)構(gòu)10產(chǎn)生的用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100能夠避免被環(huán)境光干擾，從而即便是在光線(xiàn)較亮的環(huán)境中使用所述顯示裝置1時(shí)也能夠保證所述顯示機(jī)構(gòu)10的亮度和色彩度，進(jìn)而保證所述顯示裝置1在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)的虛擬影像的質(zhì)量。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述偏振分光器21被實(shí)施為一個(gè)棱鏡或者一層膜，從而使所述偏振分光器21形成一偏振分光棱鏡或者一偏振分光膜，在所述顯示裝置1被封裝的過(guò)程中，所述偏振分光器21被設(shè)置于所述第一傳導(dǎo)元件51的所述第一出光側(cè)512和所述第二傳導(dǎo)元件52的所述第二入光側(cè)521之間，以使所述偏振分光器21被所述第一傳導(dǎo)元件51和所述第二傳導(dǎo)元件52固定。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述偏振分光器31也能夠通過(guò)被選擇性地涂覆于所述第一傳導(dǎo)元件51的所述第一出光側(cè)512和所述第二傳導(dǎo)元件52的所述第二入光側(cè)521的材料形成。所述偏振分光器21能夠?qū)⒐饩€(xiàn)，例如所述第一光線(xiàn)100依據(jù)光學(xué)原理自動(dòng)地分解為一P光110和一S光120，并且所述S光120能夠被所述偏振分光器21的所述第一反射面211和所述第二反射面212反射，所述P 光110能夠透過(guò)所述偏振分光器21繼續(xù)傳導(dǎo)。也就是說(shuō)，所述偏振分光器21可以是任何能夠依據(jù)光的偏振性將期分解為所述P光110和所述S光120的機(jī)構(gòu)。

所述玻片22是一1/4玻片22，其中所述玻片22是具有一定厚度的雙折射單晶薄片，所述玻片22所具有的特性是當(dāng)所述P光110兩次穿過(guò)所述玻片22時(shí)會(huì)依據(jù)光學(xué)原理將所述P光110轉(zhuǎn)化為所述S光120而不改變其傳播路徑，即所述玻片22是用于改變光的偏振性而不改變光的傳播路徑的機(jī)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的是，當(dāng)光法向入射透過(guò)所述玻片22時(shí)，尋常光(o光)和非常光(e光)之間的位相差等于π/2或其奇數(shù)倍，當(dāng)線(xiàn)偏振光垂直入射所述玻片22時(shí)，并且光的偏振與光軸成θ角時(shí)，線(xiàn)偏振光穿過(guò)所述玻片32后成橢圓偏振光，優(yōu)選地，當(dāng)θ＝45度時(shí)，線(xiàn)偏振光穿過(guò)所述玻片32后成圓偏振光。

所述反射元件23是一平凸透鏡，其中所述反射元件23具有一平面232和相對(duì)于所述平面232的一凸面233，所述反射元件23的所述平面232朝向所述玻片22，優(yōu)選地，所述反射元件23的所述平面232被重疊地設(shè)置于所述玻片22，并且所述反射元件23的所述凸面233在朝向所述平面232的一側(cè)形成所述凹反射面231。在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述反射元件23的所述凸面233的一側(cè)可以被涂覆一層反射材料形成一個(gè)重疊于所述凸面233的外表面的反射膜234，從而在所述凸面233的內(nèi)表面形成所述凹反射面231，例如在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述反射元件23的所述凸面233的外表面被涂覆的反射材料可以是鋁材料或者銀材料，從而所述反射膜234是鋁膜或者銀膜，從而能夠防止所述反射膜234吸收被投射到所述凹反射面231上的光線(xiàn)。更優(yōu)選地，所述反射膜234的外表面進(jìn)一步被涂覆一保護(hù)膜235，其用于防止所述反射膜234從所述反射元件23的所述凸面233脫落，例如所述保護(hù)膜235可以是一層墨層。

所述光處理機(jī)構(gòu)20還包括至少一增透膜24，每個(gè)所述增透膜24被相互重疊地設(shè)置于所述顯示機(jī)構(gòu)10的顯示側(cè)和所述第一傳導(dǎo)元件51的所述第一入光側(cè)511之間。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述增透膜24不僅可以用于增加透光量，而且還能夠吸收被光學(xué)元件，例如被所述第一傳導(dǎo)元件51反射形成的雜散光，從而保證藉由所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50傳導(dǎo)的用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100不被干擾。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以理解的是，單層所述增透膜24能夠增大透過(guò)其傳導(dǎo)的光的波帶寬度，本發(fā)明的所述光處理機(jī)構(gòu)20可以包括四層相互重疊的所述增透膜24，以增透大部分的處于可見(jiàn)光波段的光，優(yōu)選地，所 述增透膜24可以被鍍?cè)谒龅谝粋鲗?dǎo)元件51的所述第一入光側(cè)511。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在本發(fā)明的一個(gè)可行的實(shí)施例中，每層所述增透膜24被設(shè)置夾持于所述顯示機(jī)構(gòu)10的顯示側(cè)和所述第一傳導(dǎo)元件51的所述第一入光側(cè)511之間。

當(dāng)所述顯示裝置1被使用時(shí)，所述顯示裝置1被保持于使用者的近眼位置，并且所述觀(guān)看部30覆蓋于使用者的眼部。如圖8所示揭露了本發(fā)明的所述顯示裝置1在被使用者使用時(shí)的用于在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像的流程800。

在階段801，所述顯示機(jī)構(gòu)10主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100和投射所述第一光線(xiàn)100。所述顯示機(jī)構(gòu)10在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入時(shí)能夠主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100和投射所述第一光線(xiàn)100，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的顯示系統(tǒng)，本發(fā)明的所述顯示機(jī)構(gòu)10在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入時(shí)具有更高的響應(yīng)效率和顯示效率，而且所述顯示機(jī)構(gòu)10產(chǎn)生的用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100能夠避免被環(huán)境光干擾而引起的所述顯示機(jī)構(gòu)10的亮度和色彩度變暗的情況出現(xiàn)，這對(duì)于提高本發(fā)明的所述顯示裝置1在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)的虛擬影像的質(zhì)量特別的有效。

在階段802，所述第一光線(xiàn)100在穿過(guò)所述偏振分光器21時(shí)被分解為所述P光110和所述S光120，并且所述偏振分光器21反射所述S光120和允許所述P光110穿過(guò)。所述顯示機(jī)構(gòu)10主動(dòng)地產(chǎn)生和投射的用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100在穿過(guò)所述增透膜24時(shí)被所述增透膜24增透，并且所述第一光線(xiàn)100進(jìn)一步自所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50的所述第一傳導(dǎo)元件51的所述第一入光側(cè)511進(jìn)入所述第一傳導(dǎo)元件51內(nèi)傳導(dǎo)和自所述第一傳導(dǎo)元件51的所述第一出光側(cè)512射出。后續(xù)，所述第一光線(xiàn)100被所述偏振分光器21依據(jù)光學(xué)原理自動(dòng)地分解為所述P光110和所述S光120，并且所述S光120被所述偏振分光器21的所述第一反射面211反射，所述P光110在穿過(guò)所述偏振分光器21之后沿著原先的光線(xiàn)路徑繼續(xù)正向傳導(dǎo)。值得一提的是，當(dāng)所述P光110穿過(guò)所述偏振分光器21時(shí)，所述偏振分光器21并不改變所述P光110的光線(xiàn)路徑。所述偏振分光器21的作用是依據(jù)光學(xué)原理自動(dòng)地分解所述第一光線(xiàn)100為所述P光110和所述S光120以及反射所述S光120，而并不改變所述P光110的光線(xiàn)路徑。

在階段803，所述P光110第一次穿過(guò)所述玻片22。所述P光110在穿過(guò)所 述偏振分光器21后自所述第二傳導(dǎo)元件52的所述第二入光側(cè)521進(jìn)入所述第二傳導(dǎo)元件52內(nèi)傳導(dǎo)和自所述第二傳導(dǎo)元件52的所述第二出光側(cè)522射出，后續(xù)，所述P光110沿著原先的光線(xiàn)路徑繼續(xù)正向傳導(dǎo)而第一次穿過(guò)所述玻片22。值得一提的是，所述玻片22僅用于改變所述P光110的偏振性而不改變所述P光110的光線(xiàn)路徑，具體地說(shuō)，所述P光110在未穿過(guò)所述玻片22之前是線(xiàn)偏振光，所述P光110在第一次穿過(guò)所述玻片22后是橢圓偏振光，值得一提的是，所述P光110在第一次穿過(guò)所述玻片22時(shí)的光的特性與所述P光110在未穿過(guò)所述玻片22時(shí)的光的偏振與光軸的角度有關(guān)，例如在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)θ＝45度時(shí)，線(xiàn)偏振光穿過(guò)所述玻片32后成圓偏振光。

在階段804，所述P光110被所述反射元件23的所述凹反射面231反射和放大形成虛像。所述P光110在第一次穿過(guò)所述玻片22后沿著原先的光線(xiàn)路徑繼續(xù)傳導(dǎo)時(shí)會(huì)被投射到所述反射元件23的所述凹反射面231，此時(shí)，所述P光110被所述反射元件23的所述凹反射面231反射沿著原先的光線(xiàn)路徑反向傳導(dǎo)和被放大形成虛像。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述反射元件23的所述凹反射面231的曲率決定了虛像被放大的倍率，其可以根據(jù)不同的需要被選擇和提供。

在階段805，所述P光110第二次穿過(guò)所述玻片22，以被轉(zhuǎn)化為所述S光120。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的是，所述P光110在兩次穿過(guò)所述玻片22時(shí)會(huì)依據(jù)光學(xué)原理被自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為所述S光120，也就是說(shuō)，所述玻片22并沒(méi)有改變光的傳播路徑，而是改變了光的偏振性。具體地，當(dāng)所述P光110第二次穿過(guò)所述玻片22并被轉(zhuǎn)化為所述S光120時(shí)，所述S光120的光線(xiàn)路徑并沒(méi)有被改變，而是改變了所述S光120的偏振性，被所述反射元件23的所述凹反射面231反射的所述P光110是橢圓偏振光(或者圓偏振光)，在所述P光110第二次穿過(guò)所述玻片22被轉(zhuǎn)化為所述S光120時(shí)，所述S光120是線(xiàn)偏振光。

在階段806，所述S光120被所述偏振分光器21反射以自所述觀(guān)看部30投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。由所述P光110轉(zhuǎn)化形成的所述S光120自所述第二傳導(dǎo)元件52的所述第二出光側(cè)522進(jìn)入所述第二傳導(dǎo)元件52內(nèi)傳導(dǎo)和自所述第二傳導(dǎo)元件52的所述第二入光側(cè)521射出。后續(xù)，所述S光120藉由所述偏振分光器21的所述第二反射面212反射以自所述觀(guān)看部30投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍 內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

參考圖9和圖10是依據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)變形實(shí)施方式提供的所述顯示裝置1，其進(jìn)一步設(shè)有一取景窗40，所述取景窗40和所述觀(guān)看部30相對(duì)應(yīng)地分別被設(shè)于所述顯示裝置1的相對(duì)側(cè)，當(dāng)所述顯示裝置1被保持于使用者的近眼位置時(shí)，所述觀(guān)看部30覆蓋于使用者的眼部，所述取景窗40朝向和對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)環(huán)境，從而被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的光線(xiàn)能夠自所述取景窗40進(jìn)入所述顯示裝置1，和自所述觀(guān)看部30被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)真實(shí)影像。

如圖10所示本發(fā)明還揭露了上述優(yōu)選實(shí)施例的所述顯示裝置1在使用者的視線(xiàn)范思內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像和真實(shí)影像的流程1000。

在階段1001，使所述顯示裝置1被保持于使用者的近眼位置，并且使所述觀(guān)看部30和所述取景窗40分別覆蓋于使用者的眼部和朝向真實(shí)環(huán)境。

在階段1002，所述顯示機(jī)構(gòu)10主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100和投射所述第一光線(xiàn)100。

階段1003，所述第一光線(xiàn)100在穿過(guò)所述偏振分光器21時(shí)被分解為所述P光110和所述S光120，所述偏振分光器21反射所述S光120和允許所述P光110穿過(guò)。

在階段1004，所述P光110第一次穿過(guò)所述玻片22。

在階段1005，所述P光110被所述反射元件23的所述凹反射面231反射和放大形成虛像。

在階段1006，所述P光110第二次穿過(guò)所述玻片22以被轉(zhuǎn)化為所述S光120。

在階段1007，所述S光120被所述偏振分光器21反射自所述觀(guān)看部30投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

在階段1008，被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的一第二光線(xiàn)200自所述取景窗40進(jìn)入所述顯示裝置1和在穿過(guò)所述偏振分光器21后自所述觀(guān)看部30投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)真實(shí)影像。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的是，本發(fā)明提供的所述顯示裝置1能夠使虛擬影像和真實(shí)影像在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)相互融合，從而增強(qiáng)顯示。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠理解的是，在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)的虛擬影像的尺寸和距離受限于所述反射元件23的所述凹反射面231的曲率以及所述光傳 導(dǎo)機(jī)構(gòu)50的長(zhǎng)度，其中所述反射元件23的所述凹反射面231的作用是將所述P光110反射和使所述P光110的發(fā)散角變小，從而使得后續(xù)人員觀(guān)看到的虛像影像變遠(yuǎn)，同時(shí)所述凹反射面231還用于將虛擬影像放大，以便于人眼在后續(xù)能夠看到在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)的虛擬影像的內(nèi)容。

在本發(fā)明中，如圖9所示，設(shè)定所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50的長(zhǎng)度尺寸和所述偏振分光器21的厚度尺寸之和的參數(shù)為l₁，設(shè)定所述光傳到機(jī)構(gòu)50的折射率的參數(shù)為n，設(shè)定所述光傳到機(jī)構(gòu)50的寬度尺寸的參數(shù)為d，設(shè)定所述反射元件23的厚度尺寸參數(shù)是l₂，設(shè)定所述反射元件23的所述凹反射面231的曲率半徑的參數(shù)為r，設(shè)定虛擬影像相對(duì)于所述顯示機(jī)構(gòu)10的實(shí)物影像的放大倍率的參數(shù)為β，其中所述顯示機(jī)構(gòu)10顯示的虛擬影像經(jīng)所述凹反射面231反射后形成的虛擬影像與所述凹反射面231的距離為參數(shù)l'，設(shè)定虛擬影像距離人眼的距離的參數(shù)為L(zhǎng)，為了使所述顯示裝置1在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)的虛擬影像具有更好的品質(zhì)，所述反射元件23的所述凹反射面231的曲率半徑r滿(mǎn)足函數(shù)表達(dá)式： 虛擬影像相對(duì)于所述顯示機(jī)構(gòu)10的實(shí)物影像的放大率β滿(mǎn)足函數(shù)表達(dá)式：虛擬影像距離人眼的距離L滿(mǎn)足函數(shù)表達(dá)式：

參考圖11，本發(fā)明還提供一通過(guò)所述顯示裝置1顯示影像的方法1100，其中所述影像顯示方法1100包括如下步驟：

步驟1101，(a)通過(guò)一顯示機(jī)構(gòu)10主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的一第一光線(xiàn)100和投射所述第一光線(xiàn)100；

步驟1102，(b)所述第一光線(xiàn)100在通過(guò)一偏振分光器21時(shí)被分解為一P光110和一S光120，并且所述偏振分光器21反射所述S光120和允許所述P光穿過(guò)110；

步驟1103，(c)通過(guò)一凹反射面231反射穿過(guò)所述偏振分光器21的所述P光110；

步驟1104，(d)將所述P光110轉(zhuǎn)化為所述S光120；以及

步驟1105，(e)所述偏振分光器21反射所述S光120，以使所述S光120自所述觀(guān)看部30被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以呈現(xiàn)虛擬影像。

優(yōu)選地，所述顯示裝置1還包括一取景窗40，所述取景窗40與所述觀(guān)看部30相對(duì)應(yīng)地被設(shè)于所述顯示裝置1的相對(duì)側(cè)，被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的一第二光線(xiàn)200自所述取景窗40進(jìn)入所述顯示裝置1和自所述觀(guān)看部30被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以呈現(xiàn)真實(shí)影像。

另外，本發(fā)明還提供一顯示裝置1的應(yīng)用方法，其中所述顯示裝置1在使用者的近眼位置將用于呈現(xiàn)虛擬影像的光線(xiàn)投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

進(jìn)一步地，在上述方法中，還包括步驟：

(A)將所述顯示裝置1保持于使用者的近眼位置，以使所述觀(guān)看部30覆蓋于使用者的眼部；

(B)通過(guò)所述顯示機(jī)構(gòu)10主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100和投射所述第一光線(xiàn)100；

(C)所述偏振分光器21將所述第一光線(xiàn)100分解為所述P光110和所述S光120，并且所述偏振分光器21反射所述S光120和允許所述P光110穿過(guò)；

(D)穿過(guò)所述偏振分光器21的所述P光110被所述凹反射面231反射和放大形成虛像；

(E)使被所述凹反射面231反射的所述P光110轉(zhuǎn)化為所述S光120；以及

(F)所述偏振分光器21將所述S光120自所述觀(guān)看部投射到使用者的是先付范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

進(jìn)一步地，所述顯示裝置1還設(shè)有一取景窗40，所述取景窗40與所述觀(guān)看部30相對(duì)應(yīng)地分別被設(shè)于所述顯示裝置1的相對(duì)側(cè)，在所述步驟(A)中，當(dāng)使用者將所述顯示裝置1保持于近眼位置時(shí)，所述取景窗40朝向現(xiàn)實(shí)環(huán)境，從而被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的所述第二光線(xiàn)100自所述取景窗40進(jìn)入所述顯示裝置1和自所述觀(guān)看部30投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，從而在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)真實(shí)影像，即本發(fā)明的所述顯示裝置1允許虛擬影像和真實(shí)影像在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)相互融合，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

值得一提的是，自所述取景窗40進(jìn)入所述顯示裝置1的所述第二光線(xiàn)200在通過(guò)所述偏振分光器21時(shí)也會(huì)依據(jù)光學(xué)原理被自動(dòng)地分解為所述P光110和所述S光120，從而所述S光120被所述偏振分光器21反射，所述P光110在穿過(guò)所述偏振分光器21后自所述觀(guān)看部23投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)真實(shí)影像。

參考圖12至圖14，本發(fā)明提供一近眼式顯示設(shè)備，其中所述近眼式顯示設(shè)備包括至少一個(gè)所述顯示裝置1和一支撐裝置2，每個(gè)所述顯示裝置1被設(shè)置于所述支撐裝置2，所述支撐裝置2用于將每個(gè)所述顯示裝置1保持于使用者的近眼位置，從而使所述顯示裝置1的所述觀(guān)看部30能夠覆蓋于使用者的眼部。另外，所述顯示裝置1還可以被可拆卸地設(shè)置于所述支撐裝置2。

值得一提的是，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示裝置2的數(shù)量可以是一個(gè)，從而當(dāng)所述顯示裝置1被所述支撐裝置2保持于使用者的近眼位置時(shí)，所述顯示裝置2覆蓋于使用者的單眼。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示裝置2的數(shù)量可以是兩個(gè)，從而當(dāng)所述顯示裝置1被所述支撐裝置2保持于使用者的近眼位置時(shí)，所述顯示裝置2覆蓋于使用者的雙眼。

參考圖12和圖13，作為一個(gè)具體的實(shí)施例，所述支撐裝置2被實(shí)施為一眼鏡，從而所述支撐裝置2適合于被佩戴于使用者的頭部，以用于將被設(shè)置于所述支撐裝置2的所述顯示裝置1保持于使用者的近眼位置。具體地說(shuō)，所述支撐裝置2包括一對(duì)鏡腿61和一鏡框62，每個(gè)所述鏡腿61被對(duì)稱(chēng)地設(shè)置于所述鏡框62，所述顯示裝置1被設(shè)置于所述鏡框62。在所述支撐裝置2被佩戴時(shí)，每個(gè)所述鏡腿61分別位于使用者的頭部?jī)蓚?cè)，所述鏡框62位于使用者的面部并對(duì)應(yīng)于使用者的眼部，從而被設(shè)置于所述鏡框62的所述顯示裝置1被保持于使用者的近眼位置。進(jìn)一步地，所述支撐裝置2進(jìn)一步包括一對(duì)鏡片63，所述鏡片63被設(shè)置于所述鏡框62，并且所述顯示裝置1被對(duì)應(yīng)于所述鏡片63地設(shè)置于所述鏡框62，從而被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的所述第二光線(xiàn)200在穿過(guò)所述鏡片63之后被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述顯示裝置1可以被設(shè)置于所述鏡片63的內(nèi)側(cè)，也可以被設(shè)置于所述鏡片63的外側(cè)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以理解的是，所述鏡片63的類(lèi)型不受限制，例如所述鏡片63可以是近視鏡片、遠(yuǎn)視鏡片、散光鏡片、墨鏡鏡片或者以上鏡片的組合。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的顯示系統(tǒng)，本發(fā)明的所述顯示裝置1具有更小的體積和更 輕的重量，從而當(dāng)所述顯示裝置1被集成到被實(shí)施為所述眼鏡的所述支撐裝置2并且所述支撐裝置2被使用者佩戴時(shí)，使用者并不會(huì)感覺(jué)到所述顯示裝置1產(chǎn)生的壓迫感，例如使用者并不會(huì)感覺(jué)到所述顯示裝置1對(duì)于鼻梁位置產(chǎn)生的壓迫感。

參考圖13和圖14，當(dāng)使用者佩戴被實(shí)施為所述眼鏡的所述支撐裝置2時(shí)，所述顯示裝置1的所述觀(guān)看部30覆蓋于使用者的眼部，所述取景窗40對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)環(huán)境，所述顯示裝置1的所述顯示機(jī)構(gòu)10在響應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輸入時(shí)能夠主動(dòng)地產(chǎn)生用于呈現(xiàn)虛擬影像的所述第一光線(xiàn)100，所述第一光線(xiàn)100通過(guò)所述光傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)50的傳導(dǎo)和所述光處理機(jī)構(gòu)20的處理之后，會(huì)自所述觀(guān)看部30被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。同時(shí)，被現(xiàn)實(shí)環(huán)境反射的所述第二光線(xiàn)200自所述取景窗40進(jìn)入所述顯示裝置1和自所述觀(guān)看部30被投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)真實(shí)影像。也就是說(shuō)，當(dāng)使用者佩戴被實(shí)施為所述眼鏡的所述支撐裝置2時(shí)，被保持于使用者的近眼位置的所述顯示裝置1能夠使虛擬影像和真實(shí)影像在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)相互融合，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

參考圖15和圖16，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，所述支撐裝置2被實(shí)施為一眼箱，當(dāng)使用者將被實(shí)施為所述眼箱的所述支撐裝置2佩戴于頭部時(shí)，被設(shè)置于所述支撐裝置2的所述顯示裝置1能夠被保持于使用者的近眼位置，從而所述顯示裝置1能夠在使用者的近眼位置將虛擬影像投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。在另外的示例中，參考圖17和圖18，所述支撐裝置2還可以被實(shí)施為一頭盔，從而被實(shí)施為所述頭盔的所述支撐裝置2允許使用者將其套在頭部或者被設(shè)置于頭部的上方，從而被設(shè)置于所述支撐裝置2的所述顯示裝置1能夠在使用者的近眼位置將虛擬影像投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)，以在使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)虛擬影像。

參考圖19和圖20，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，所述支撐裝置2被實(shí)施為一耳機(jī)，其適合于被佩戴于使用者的頭部，以將被設(shè)置于支撐裝置2的所述顯示裝置1被保持于使用者的近眼位置。具體地說(shuō)，所述支撐裝置2包括一耳機(jī)本體71和一支承部72，所述支承部72被可調(diào)地設(shè)置于所述耳機(jī)本體71，例如所述支承部72軸連接于所述耳機(jī)本體71，所述顯示裝置1被設(shè)置于所述支承部72。所述耳機(jī)本體71允許使用者將其佩戴于頭部，所述支承部72可以被使用者自由 地調(diào)整以將所述顯示裝置1調(diào)整到使用者的近眼位置，通過(guò)這樣的方式，使用者在使用所述近眼式顯示設(shè)備時(shí)，一方面可以享受所述顯示裝置1在使用者的近眼位置投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)的虛擬影像的視覺(jué)效果，另一方面還能夠享受到所述耳機(jī)本體71提供的聽(tīng)覺(jué)效果，從而所述近眼式顯示設(shè)備用于提高使用者的視聽(tīng)感受。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，所述近眼式顯示設(shè)備的所述支撐裝置2也可以沒(méi)有被佩戴于使用者的頭部，例如所述支撐裝置2能夠被實(shí)施為一椅子或者沙發(fā)等，當(dāng)使用者躺在被實(shí)施為所述椅子或者所述沙發(fā)的所述支撐裝置2上休息時(shí)，使用者可以將被設(shè)置于所述支撐裝置2的所述顯示裝置1調(diào)整到并保持于近眼位置，以享受所述顯示裝置1帶來(lái)的視覺(jué)效果，參考圖21。

參考圖22，本發(fā)明還提供一增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝置，所述增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)裝置包括一近眼式顯示設(shè)備和一信號(hào)源提供裝置3，所述信號(hào)源提供裝置3被設(shè)置于所述近眼式顯示設(shè)備并通信地連接于所述近眼式顯示設(shè)備，當(dāng)使用者佩戴所述近眼式顯示設(shè)備時(shí)，所述信號(hào)源提供裝置3能夠隨時(shí)錄制真實(shí)環(huán)境的影像以將其轉(zhuǎn)化為虛擬影像的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并存儲(chǔ)，從而在后續(xù)，使用者可以通過(guò)所述顯示裝置1在近眼位置將虛擬影像投射到使用者的視線(xiàn)范圍內(nèi)呈現(xiàn)影像。優(yōu)選地，所述信號(hào)源提供裝置3可以被實(shí)施為一攝像模組。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，上述描述及附圖中所示的本發(fā)明的實(shí)施例只作為舉例而并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的目的已經(jīng)完整并有效地實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實(shí)施例中展示和說(shuō)明，在沒(méi)有背離所述原理下，本發(fā)明的實(shí)施方式可以有任何變形或修改。