本實(shí)用新型涉及機(jī)械工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種顯示裝置，還涉及一種穿戴式電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，顯示裝置種類越來越多，除傳統(tǒng)的顯示器、LED顯示屏等，如AR(Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù))眼鏡的光學(xué)顯示裝置等應(yīng)用也越來越廣泛。

目前，如上述AR眼鏡的光學(xué)顯示裝置，其顯示屏采用平面顯示屏，顯示屏顯示的畫面通過光學(xué)系統(tǒng)傳播至用戶眼內(nèi)，但平面顯示屏顯示的圖像經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)傳播后會(huì)產(chǎn)生像差，造成用戶觀察到的圖像邊緣畫質(zhì)差，導(dǎo)致AR眼鏡的視場角只能設(shè)置為較小，以避免用戶觀察到的虛擬圖像出現(xiàn)邊緣模糊的現(xiàn)象，難以滿足用戶的大視場角要求。

綜上所述，如何提供一種邊緣畫質(zhì)高的顯示裝置，以使其視場角能夠設(shè)置為較大，以及如何提供一種應(yīng)用上述顯示裝置的電子設(shè)備是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種顯示裝置，其透鏡的第一表面和顯示屏的顯示面凹凸配合，能夠減輕像差問題，使用戶觀察到的虛擬圖像的邊緣畫質(zhì)得到優(yōu)化，便于顯示裝置的視場角設(shè)置為較大，以滿足用戶的要求。本實(shí)用新型還提供一種穿戴式電子設(shè)備，其應(yīng)用了上述顯示裝置，利于設(shè)置為大視場角，能滿足用戶的要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種顯示裝置，包括：

顯示屏，所述顯示屏包括顯示面；

透鏡，所述透鏡朝向所述顯示屏的表面為第一表面，所述第一表面用于將所述顯示面顯示的圖像反射至用戶眼內(nèi)；

其中，所述顯示面凸向所述透鏡；所述第一表面凹向所述顯示屏。

優(yōu)選的，上述顯示裝置中，所述顯示面和所述第一表面分別為光滑的曲面。

優(yōu)選的，上述顯示裝置中，所述顯示面為柱面。

優(yōu)選的，上述顯示裝置中，所述顯示面為圓柱面。

優(yōu)選的，上述顯示裝置中，所述第一表面的截面為平滑的弧線。

優(yōu)選的，上述顯示裝置中，所述顯示屏的位置高于所述透鏡。

優(yōu)選的，上述顯示裝置中，所述顯示屏為曲面顯示屏。

優(yōu)選的，上述顯示裝置中，所述顯示屏為曲面幕布，所述顯示裝置還包括與所述曲面幕布配合的投影機(jī)。

一種穿戴式電子設(shè)備，包括顯示裝置和固定部，所述顯示裝置為上述技術(shù)方案中任意一項(xiàng)所述的顯示裝置；所述顯示裝置設(shè)置于所述固定部，且通過所述固定部維持與用戶眼睛的預(yù)設(shè)位置關(guān)系；

其中，所述顯示屏位于第一位置上方，所述透鏡位于所述第一位置前方，所述第一位置為所述顯示裝置通過所述固定部與用戶眼睛維持所述預(yù)設(shè)位置關(guān)系時(shí)，所述用戶眼睛所在的位置。

優(yōu)選的，上述穿戴式電子設(shè)備中，所述顯示裝置中所述顯示屏為一個(gè)，所述透鏡為兩個(gè)，且兩所述透鏡分別位于兩個(gè)所述第一位置前方，兩個(gè)所述第一位置分別為在所述顯示裝置通過所述固定部與用戶維持所述預(yù)設(shè)位置關(guān)系時(shí)，所述用戶兩只眼睛分別所在的位置；或者

所述顯示裝置中所述顯示屏和所述透鏡分別為一個(gè)，所述第一位置為所述顯示裝置通過所述固定部與用戶眼睛維持所述預(yù)設(shè)位置關(guān)系時(shí)，所述用戶一只眼睛所在的位置；其中，所述顯示裝置為一組，或者所述顯示裝置為兩組，并且兩組所述顯示裝置對應(yīng)的所述第一位置不同。

本實(shí)用新型提供一種顯示裝置，其包括顯示屏和透鏡，顯示屏包括顯示面；透鏡朝向顯示屏的表面為第一表面，第一表面用于將顯示面顯示的圖像反射至用戶眼內(nèi)；其中顯示面凸向透鏡，第一表面凹向顯示屏。

上述顯示裝置中，顯示屏的顯示面凸向透鏡，透鏡的第一表面凹向顯示屏，兩者凸凹配合，能夠減輕像差問題，使用戶觀察到的圖像的邊緣畫質(zhì)得到優(yōu)化，便于顯示裝置的視場角設(shè)置為較大，以滿足用戶的要求。

本實(shí)用新型還提供一種穿戴式電子設(shè)備，其應(yīng)用了上述顯示裝置，能夠設(shè)置為大視場角，利于滿足用戶的要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的穿戴式電子設(shè)備中顯示裝置通過固定部與用戶維持預(yù)設(shè)位置關(guān)系時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，圖1-圖3中：

顯示屏101；曲面顯示屏111；曲面幕布112；投影機(jī)113；透鏡102。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種顯示裝置，其透鏡的第一表面和顯示屏的顯示面凹凸配合，能夠減輕像差問題，使用戶觀察到的虛擬圖像的邊緣畫質(zhì)得到優(yōu)化，便于顯示裝置的視場角設(shè)置為較大，以滿足用戶的要求。本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了一種穿戴式電子設(shè)備，其應(yīng)用了上述顯示裝置，利于設(shè)置為大視場角，能滿足用戶的要求。

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種顯示裝置，其包括顯示屏101和透鏡102，顯示屏101包括顯示面，顯示面是顯示屏101上射出光線的表面，顯示面朝向上述透鏡102(即顯示面射出的光線能夠到達(dá)透鏡102)；透鏡102朝向顯示屏101的表面為第一表面，第一表面能夠接收顯示面射出的光纖，并且第一表面用于將顯示面顯示的圖像反射至用戶眼內(nèi)；其中顯示面凸向透鏡102，第一表面凹向顯示屏101。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示裝置中，顯示屏101的顯示面凸向透鏡102，透鏡102的第一表面凹向顯示屏101，兩者凸凹配合，能夠減輕像差問題，使用戶觀察到的圖像的邊緣畫質(zhì)得到優(yōu)化，便于顯示裝置的視場角設(shè)置為較大，以滿足用戶的要求。

同時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)制造，且生產(chǎn)成本低。

上述顯示裝置中，顯示面和第一表面分別設(shè)置為光滑的曲面。該方案中，顯示面和第一表面在凸凹配合的基礎(chǔ)上又分別設(shè)置為光滑的曲面，能夠使邊緣畫質(zhì)得到最大的優(yōu)化效果。

具體的，上述顯示面設(shè)置為柱面，當(dāng)然根據(jù)用戶對視場角的要求等，上述顯示面還可設(shè)置中部平整、邊緣部分彎向背離顯示面的一側(cè)的結(jié)構(gòu)，或者設(shè)置為球面或類似于球面的形狀，即顯示面設(shè)置為沿周邊到中部的方向凸向第一表面(表示顯示面沿顯示面的周邊到顯示面中部的方向逐漸靠近第一表面)，本實(shí)施例對顯示面的具體形狀不做限定。

優(yōu)選的，上述顯示面設(shè)置為圓柱形。

上述第一表面設(shè)置為沿任意方向的截面均為平滑的弧線，該弧線為具有兩個(gè)端點(diǎn)的弧形線段，或者為平滑的弧形環(huán)。顯然該方案中，第一表面沿各個(gè)方向的截面均呈弧線，能夠?qū)崿F(xiàn)沿周向優(yōu)化圖像的邊緣畫質(zhì)，便于顯示裝置將其沿各個(gè)方向的視場角均設(shè)置為較大，更利于滿足用戶對大視場角的需求。

具體的，第一表面和顯示面之間的形狀和位置關(guān)系應(yīng)滿足：顯示面上每一個(gè)點(diǎn)經(jīng)過第一表面反射之后進(jìn)入人眼的光程相同(或近似相同)，使得用戶能夠同時(shí)清楚地看到提供給顯示面的圖像。在一些情況下，可以預(yù)先對提供給顯示面的圖像進(jìn)行畸變預(yù)處理，使得顯示面上每一個(gè)點(diǎn)經(jīng)過第一表面反射之后進(jìn)入人眼后，由于畸變預(yù)處理和每一個(gè)點(diǎn)到人眼的光程差的共同作用，使用戶能夠清楚地感受到畸變預(yù)處理之前的圖像。

在一些示例中，該第一表面的方程式如下：

其中，c、k、A，r(r為該第一表面上坐標(biāo)為(x，y，z)的點(diǎn)處的曲率)分別為系數(shù)。

為了在實(shí)施時(shí)進(jìn)行簡化，在一個(gè)示例中，上述方程式中只取其中的x坐標(biāo)是偶次項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行變化，其他項(xiàng)都設(shè)置為0，例如：需要輸入系數(shù)c，r，k，A₁x₁y₀,A₂x₀y₁,A₃x₂y₁,A₄x₁y₁,A₅x₀y₂,A₆x₃y₀,A₇x₂y₁,A₈x₁y₂,A₉x₀y₃其中只要x下標(biāo)識(shí)偶數(shù)就是參加作用的變化的系數(shù)，其他奇數(shù)次的其前的Ai系數(shù)都是0不起作用。在其他實(shí)施例中，上述方程式中的部分坐標(biāo)的部分項(xiàng)或每一個(gè)坐標(biāo)的每一項(xiàng)都可以用于設(shè)定該第一表面。

以上方式方程式中c、k、A，r為系數(shù)，其具體值與顯示面的形狀、尺寸，以及顯示面與第一表面的距離、位置關(guān)系有關(guān)，在上述各條件確定的情況下，各系數(shù)可通過多次計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化獲得。

上述第一表面為球面或類似于球面的形狀，即第一表面沿由周邊到中部的方向逐漸遠(yuǎn)離顯示屏101。

上述第一表面還可設(shè)置為柱面，或者中部平整、邊緣部分彎向顯示面的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例對對一表面的具體形狀不做具體限定。

上述顯示裝置中，顯示屏101的位置高于透鏡102，以確保顯示屏101不會(huì)遮擋用戶的視線，使用戶能夠觀察到整個(gè)第一表面，從而完整接收第一表面反射的圖像，應(yīng)用時(shí)用戶需面向第一表面，并且眼睛位于顯示屏101下方。上述顯示屏101的位置高于透鏡102指顯示屏101的最低點(diǎn)高于第一表面的最低點(diǎn)，具體可設(shè)置為顯示屏101的最低點(diǎn)高于第一表面的最高點(diǎn)。另外，上述顯示面為柱面的方案中，顯示面的法向可設(shè)置為呈豎直、沿用戶的左右方向傾斜、沿用戶的前后方向傾斜等狀態(tài)，顯示面設(shè)置為其它結(jié)構(gòu)的方案中顯示面亦可設(shè)置為沿不同角度、方向設(shè)置，本實(shí)施例不做具體限定。

為了使顯示面與透鏡102的第一表面實(shí)現(xiàn)凸凹配合，上述顯示屏101可設(shè)置為曲面顯示屏111，具體可采用不能變形的曲面顯示屏，優(yōu)選采用能夠彎曲變形的柔性屏，當(dāng)然在使用時(shí)該柔性屏需呈彎曲狀態(tài)。

上述顯示屏101還可設(shè)置為曲面幕布112，相應(yīng)的，該顯示裝置還包括與曲面幕布112配合的投影機(jī)113，根據(jù)該顯示裝置的實(shí)際應(yīng)用需要，投影機(jī)113可選用微型投影機(jī)。

具體的，投影機(jī)113可選用背投式投影機(jī)113，相應(yīng)的，投影機(jī)113需設(shè)置在曲面幕布112背離透鏡102的一側(cè)，如圖2所示，應(yīng)用時(shí)，投影機(jī)113將影像投射到曲面幕布112上與顯示面相背的一面，曲面幕布112的顯示面顯示畫面。上述投影機(jī)113還可以選用正投式投影機(jī)113，相應(yīng)的，投影機(jī)113需設(shè)置在曲面幕布112朝向透鏡102的一側(cè)，應(yīng)用時(shí)投影機(jī)113將影像投射到曲面屏幕的顯示面，顯示面將影像反射至透鏡102的第一表面，再由第一表面反射至用戶眼內(nèi)；由于用戶需面向透鏡102的第一表面接收圖像，為了避免第一表面反射的圖像被遮擋，上述投影機(jī)113需設(shè)置為高于透鏡102，具體指投影機(jī)113的最低點(diǎn)高于第一表面的最高點(diǎn)。

在實(shí)際應(yīng)用中，顯示屏101和透鏡102兩者(在具有投影機(jī)113的顯示裝置中還包括投影機(jī)113)可根據(jù)實(shí)際需要以及自身結(jié)構(gòu)擺放在合適位置進(jìn)行使用，但為了實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)，上述顯示裝置還可設(shè)置為包括支架，顯示屏101和透鏡102(在具有投影機(jī)113的顯示裝置中還包括投影機(jī)113)按設(shè)計(jì)要求裝配在上述支架上，從而使用戶以手持或佩戴等方式使用以及攜帶該顯示裝置。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示裝置中透鏡102的第一表面將顯示面顯示的圖像反射至用戶眼內(nèi)，使用戶獲得虛擬圖像，同時(shí)透鏡102具有透光功能，能夠使現(xiàn)實(shí)場景射入用戶眼內(nèi)，使用戶獲得虛擬圖像與現(xiàn)實(shí)場景重疊的景致。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種穿戴式電子設(shè)備，其包括顯示裝置和固定部，顯示裝置為上述實(shí)施例提供的顯示裝置；顯示裝置設(shè)置于固定部，且通過固定部維持與用戶眼睛的預(yù)設(shè)位置關(guān)系；其中，顯示屏101位于第一位置上方，透鏡102位于第一位置前方，第一位置為顯示裝置通過固定部與用戶眼睛維持上述預(yù)設(shè)位置關(guān)系時(shí)，用戶眼睛所在的位置。

在顯示裝置為上述具有支架的顯示裝置時(shí)，支架即為上述固定部，或者，支架與固定部相連。

具體的，上述穿戴式電子設(shè)備中，顯示裝置的顯示屏101為1個(gè)，透鏡102為兩個(gè)，且兩透鏡102分別位于兩個(gè)第一位置前方，兩個(gè)第一位置分別為在顯示裝置通過固定部與用戶維持上述預(yù)設(shè)位置關(guān)系時(shí)，用戶兩只眼睛分別所在的位置。

該方案中，為了配合用戶兩只眼睛分別接收圖像的需求，上述顯示屏101需分屏顯示，具體分成兩屏，其中，一個(gè)透鏡102的第一表面用于將第一個(gè)分屏顯示的圖像反射至用戶一只眼睛處，另一個(gè)透鏡102的第一表面用于將第二個(gè)分屏顯示的圖像反射至用戶另一只眼睛處。優(yōu)選的，上述兩個(gè)分屏顯示的畫面不同，分別顯示同一景致在不同角度的虛擬圖像，用戶兩只眼睛分別接收到同一景致的不同角度虛擬圖像，能夠獲得立體的虛擬圖像，使用戶現(xiàn)實(shí)的觀感更加豐富。

但是，上述方案中，屏幕中間區(qū)域的圖像難以射入兩個(gè)透鏡102中，為了充分利用顯示屏101的像素，上述顯示裝置中顯示屏101和透鏡102分別設(shè)置為一個(gè)，相應(yīng)的，第一位置為顯示裝置通過固定部與用戶眼睛維持預(yù)設(shè)位置關(guān)系時(shí)，用戶一只眼睛所在的位置。該方案中，顯示裝置可設(shè)置為一組，即用戶僅一只眼睛通過該顯示裝置獲得虛擬圖像和顯示場景重疊的景象；該顯示裝置還可設(shè)置為兩組，即用戶兩只眼睛分別通過兩顯示裝置獲得虛擬與現(xiàn)實(shí)場景重疊的景象，為了使用戶獲得如上立體的虛擬圖像與現(xiàn)實(shí)場景重疊的景象，兩顯示裝置的顯示屏101設(shè)置為分別顯示同一景致的不同角度虛擬圖像。

當(dāng)然，顯示裝置中顯示屏101和透鏡102的個(gè)數(shù)以及對應(yīng)關(guān)系并不限于如上所述的方式，顯示屏101可設(shè)置為單個(gè)或多個(gè)，透鏡102可設(shè)置為單個(gè)或多個(gè)，每個(gè)顯示屏101可設(shè)置為能夠?qū)⑸涑龅墓饩€照射到一個(gè)或多個(gè)透鏡102的第一表面上，每個(gè)透鏡102的第一表面可用于將一個(gè)或多個(gè)顯示屏101顯示的畫面反射至用戶眼中，本實(shí)施例不做具體限定，其僅需滿足每個(gè)顯示屏101的顯示面均凸向與之對應(yīng)的所有透鏡102，每個(gè)透鏡102的第一表面均凹向與之對應(yīng)的所有顯示屏101，且所有顯示屏101作為一個(gè)整體及所有透鏡102作為一個(gè)整體分別和前述單個(gè)顯示屏及單個(gè)透鏡的各個(gè)參數(shù)和設(shè)置位置相同即可。

具體的，上述透鏡102為兩個(gè)或兩個(gè)以上的穿戴式電子設(shè)備中，各透鏡可設(shè)置為通過連接部相連，連接部與各透鏡102為一體式結(jié)構(gòu)；上述連接部優(yōu)選設(shè)置為透明。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的穿戴式電子設(shè)備應(yīng)用了上述實(shí)施例提供的顯示裝置，便于將顯示裝置的視場角設(shè)置為較大，利于滿足用戶的要求。當(dāng)然，本實(shí)施例提供的穿戴式電子設(shè)備還具有上述實(shí)施例提供的有關(guān)顯示裝置的其它效果，在此不再贅述。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。