CN105652441B - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电子设备，其包括：第一显示组件，用于输出与第一图像对应的第一初始光线；以及光路转换组件，其具有第一可视区并用于对来自所述第一显示组件的所述第一初始光线进行光路转换之后从所述第一可视区射出成像光线，所述成像光线用于显示与所述第一图像对应的虚像，所述虚像的尺寸大于所述第一显示组件的显示尺寸。该电子设备可以使观看者观看到较大尺寸的虚像。

Description

电子设备

技术领域

本发明实施例涉及一种电子设备。

背景技术

目前，电子设备通常配备有传统的显示器，诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器等。当电子设备自身尺度受限时，例如，电子设备为诸如智能手表、智能眼镜或HMD(头戴式显示设备)等穿戴式电子设备时，如果仅配备传统显示器，其显示面积通常很小，只能显示有限的信息。

因此，希望提供一种显示装置，其能够不受电子设备本身的尺寸的限制，在提供更大尺寸和更高分辨率的图像或视频显示的同时尽量减小显示装置的体积和重量，从而为用户提供更加舒适的穿戴体验。

发明内容

本发明实施提供一种电子设备，以使观看者可以看到较大尺寸的虚像。

本发明的至少一个实施例提供一种电子设备，其包括：第一显示组件，用于输出与第一图像对应的第一初始光线；以及光路转换组件，具有第一可视区，用于对来自所述第一显示组件的所述第一初始光线进行光路转换之后从所述第一可视区射出成像光线，所述成像光线用于显示与所述第一图像对应的虚像，所述虚像的尺寸大于所述第一显示组件的显示尺寸。

例如，所述电子设备还可以包括第一子显示装置和第二子显示装置；所述第一子显示装置包括所述第一显示组件和所述光路转换组件；所述第二子显示装置设置于所述第一子显示装置的所述成像光线的反向延长线上，具有第二可视区，并且用于从所述第二可视区射出与第二图像对应的第二初始光线。

例如，所述第二子显示装置包括第二显示组件，所述第二显示组件包括第一基板和多个呈矩阵排列的像素单元，所述第一基板具有用于承载所述像素单元的板面，所述像素单元用于产生所述第二初始光线；所述第一基板的所述板面还用于承载所述第一子显示装置的一部分。

例如，所述第二显示组件还包括与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第二基板与所述第一基板通过连接结构连接；所述第一基板的所述板面具有在与其垂直的方向上与所述第二基板不交叠的边缘，所述板面承载的所述第一子显示装置的所述一部分设置于所述连接结构的靠近所述边缘的一侧。

例如，所述第一子显示装置的所述一部分包括所述第一显示组件的至少一部分或者所述光路转换组件的一部分；或者所述第一子显示装置的所述一部分包括所述第一显示组件的至少一部分和所述光路转换组件的一部分。

例如，所述光路转换组件包括准直放大组件，所述准直放大组件至少部分设置在所述第一初始光线的照射区域内，用于将所述第一显示组件输出的所述第一初始光线转换为准直放大光线；所述光路转换组件的所述一部分包括所述准直放大组件的至少一部分。

例如，所述第二显示组件包括电路单元，所述电路单元用于根据所述第二图像提供控制信号以控制所述第二显示组件包括的所述像素单元产生所述第二初始光线，并且还用于根据所述第一图像提供控制信号以控制所述第一显示组件产生所述第一初始光线。

例如，所述第二子显示装置包括发光组件，所述第一显示组件还用于对所述发光组件发出的一部分光线进行处理以输出所述第一初始光线。

例如，所述第一子显示装置发出的所述成像光线与所述第二子显示装置发出的所述第二初始光线具有相同或相反的出射方向。

例如，在所述第一子显示装置发出的所述成像光线与所述第二子显示装置发出的所述第二初始光线具有相同的出射方向的情况下，所述光路转换组件的对应所述第一可视区的部分在所述第二初始光线的方向上的透过率大于或等于设定阈值。

例如，所述电子设备还可以包括控制装置，其用于控制所述电子设备的工作模式，所述工作模式包括：所述第一子显示装置和所述第二子显示装置中的一个显示图像，并且另一个不显示图像；和/或在所述第一子显示装置显示所述第一图像的同时，所述第二子显示装置显示所述第二图像。

例如，所述光路转换组件包括准直放大组件，所述准直放大组件具有入光面和出光面并且用于将从所述入光面入射的所述第一初始光线转换为准直放大光线并且使所述准直放大光线从所述出光面射出，所述出光面位于所述第一初始光线的照射区域之外。

例如，所述准直放大组件包括偏振分束单元、第一波片和第一放大单元；所述偏振分束单元具有分别位于所述偏振分束单元的不同位置处的第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面与所述第二表面非共面，所述偏振分束单元用于在所述第一初始光线的至少一部分从所述第一表面入射至所述偏振分束单元之后从所述第二表面射出第一偏振光；所述第一波片至少部分地设置在所述第一偏振光的照射区域内，用于将所述第一偏振光转换为第二偏振光并将所述第二偏振光输出至所述偏振分束单元，所述第二偏振光与所述第一偏振光的偏振方向不同并且所述第二偏振光在射入所述偏振分束单元后从所述偏振分束单元的所述第三表面出射；所述第一放大单元设置于所述第一波片的远离所述偏振分束单元的一侧，或者靠近所述偏振分束单元的所述第一表面，或者靠近所述偏振分束单元的所述第三表面。

例如，所述第一初始光线包括P偏振光和S偏振光，所述准直放大组件还包括起偏器，所述起偏器至少部分地设置于所述第一初始光线的照射区域内，用于使所述第一初始光线包括的所述P偏振光和S偏振光中的一个通过所述起偏器后输出至所述偏振分束单元。

例如，所述准直放大组件还包括第二波片；所述偏振分束单元还具有第四表面并且用于从所述第四表面射出第三偏振光，所述第三偏振光与所述第一偏振光的偏振方向不同；所述第二波片至少部分地设置于所述第三偏振光的照射区域内，用于将所述第三偏振光转换为第四偏振光并将所述第四偏振光输出至所述偏振分束单元，所述第四偏振光与所述第三偏振光的偏振方向不同并且所述第四偏振光从所述偏振分束单元的所述第三表面射出。

例如，所述第一放大单元靠近所述偏振分束单元的所述第一表面；或者所述第一放大单元靠近所述偏振分束单元的所述第三表面；或者所述准直放大组件还包括第二放大单元，所述第二放大单元设置于所述第二波片的远离所述偏振分束单元的一侧。

例如，所述光路转换组件还包括波导单元，所述波导单元至少部分地设置在所述准直放大光线的照射区域内并且包括出射区域，所述波导单元使从所述准直放大组件射出的所述准直放大光线在所述出射区域内进行光路转换后从所述出射区域射出以形成所述成像光线。

例如，所述电子设备包括本体装置以及固定装置，所述与所述本体装置连接并且用于固定所述电子设备与所述电子设备的使用者的相对位置关系；所述本体装置设置有所述第一子显示装置的所述第一可视区的至少一部分和所述第二子显示装置的所述第二可视区的至少一部分，或者所述固定装置设置有所述第一子显示装置的所述第一可视区的至少一部分和所述第二子显示装置的所述第二可视区的至少一部分。

本发明实施例通过提供一种电子设备，可以使观看者在不受电子设备本身尺寸的限制的情况下看到较大尺寸的虚像；另一方面，通过设置第一、二子显示装置，使第二子显示装置的第二可视区与第一子显示装置的第一可视区至少部分重叠，可以满足观看者的不同观看需求，并且可以实现小型化的双屏设计。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电子设备的结构框图；

图2A为示出本发明实施例提供的电子设备中第一、二子显示装置的结构框图；

图2B为示出本发明实施例提供的电子设备中控制装置与第一、二子显示装置的连接关系的框图；

图2C为示出本发明实施例提供的电子设备中第一、二子显示装置的结构框图；

图3A为示出本发明实施例提供的电子设备中第一显示组件与第一基板的位置关系的结构框图；

图3B至图3D为示出本发明实施例提供的电子设备中第一显示组件和准直放大组件与第一基板的位置关系的结构框图；

图4为示出本发明实施例提供的电子设备中电路单元的结构框图；

图5为示出本发明实施例提供的电子设备中发光组件的结构框图；

图6A和图6B分别为本发明实施例提供的电子设备中准直放大组件的入光面与出光面的位置关系的示意图；

图7A至图7I分别为本发明实施例提供的电子设备中准直放大组件的结构示意图；

图8A和图8B分别为本发明实施例提供的电子设备中第一子显示装置的结构示意图；

图8C为示出本发明实施例提供的电子设备中耦合单元的结构框图；

图9A为示出本发明实施例提供的电子设备中第一、二子显示装置的结构框图；

图9B为本发明实施例提供的电子设备中第一、二子显示装置的结构示意图；

图10A为本发明实施例提供的电子设备应用于智能手表的剖视示意图；

图10B为图10A所示的电子设备中本体装置的俯视示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。

以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。

图1为本发明实施例提供的电子设备的结构框图。如图1所示，本发明实施例提供的一种电子设备10，其包括：第一显示组件110，用于输出与第一图像对应的第一初始光线110a；以及光路转换组件120，其具有第一可视区，用于对来自第一显示组件110的第一初始光线110a进行光路转换之后从第一可视区射出成像光线100a，该成像光线100a用于显示与第一图像对应的虚像，并且该虚像的尺寸大于第一显示组件110的显示尺寸。

例如，第一显示组件110可以为硅基微显示装置，诸如硅基有机发光二极管(硅基OLED)等自发光微显示(emissive micro-display)装置。例如，第一显示组件110也可以是诸如硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)等的透射型或反射型调制光微显示(modulating micro-display)装置，在这种情况下，第一显示组件110例如还可以包括光源。

例如，光路转换组件120可以包括用于放大第一图像的透镜或透镜组以及用于改变光线出射方向的光波导片或柔性波导等。

此外，可根据设计需要，通过调整光路转换组件120以向如图1所示的设定位置成像，从而使位于该设定位置的观看者可感知到与第一图像对应的虚像。例如，观看者可感知到虚像的设定位置可以是如图1所示的光路转换组件120的上侧，也可以是如图1所示的光路转换组件120的下侧。本发明实施例包括但不限于此。

例如，如图2A所示，电子设备10还可以包括第一子显示装置100和第二子显示装置200；第一子显示装置100包括上述第一显示组件110和光路转换组件120；第二子显示装置200设置于第一子显示装置100的成像光线100a的反向延长线上，具有第二可视区并且用于从第二可视区射出与第二图像对应的第二初始光线200a。本发明实施例通过设置第一子显示装置100以及第二子显示装置200，可以实现不同的工作模式，从而满足用户的不同观看需求。

例如，如图2B所示，本发明实施例提供的电子设备还可以包括控制装置，其用于控制电子设备的工作模式，该工作模式可以包括：第一子显示装置100和第二子显示装置200中的一个显示图像，并且另一个不显示图像；和/或在第一子显示装置100显示第一图像的同时，第二子显示装置200显示第二图像。也就是说，第一、二子显示装置可以分别在不同时间段内单独显示图像，也可以同时显示图像。

例如，控制装置可以为分别为第一、二子显示装置提供信号的中央处理器或驱动电路等。

例如，第二子显示装置200可以包括液晶显示装置等需要采用背光源的显示装置或者包括OLED显示装置等主动发光式显示装置。

例如，如2A所示，第一子显示装置100发出的成像光线100a与第二子显示装置200发出的第二初始光线200a可以具有相同的出射方向。这样可以在第一子显示装置100发出的成像光线100a的一侧分别观看第一子显示装置或第二子显示装置分别显示的图像，或者可以观看到二者同时显示的图像。

以本发明实施例提供的电子设备为智能手表为例，第二子显示装置200可以用于显示时间等实像，在这种情况下，该第二子显示装置200保持开启状态以显示具体的时间，当需要观看更大的图像时，可以开启第一子显示装置100以观看到放大的虚像。

例如，在第一子显示装置100发出的成像光线100a与第二子显示装置200发出的第二初始光线200a具有相同的出射方向的情况下，为了保证在第一子显示装置100的成像光线100a的出射方向上可以看清第二子显示装置200显示的第二图像，光路转换组件120的对应第一可视区的部分在第二初始光线200a的方向上的透过率可以大于或等于设定阈值。该设定阈值可以根据实际需要进行设置，只要保证可以透过第一子显示装置的光路转换组件看清第二子显示装置显示的第二图像即可。

例如，第一、二子显示装置同时显示的图像可以相同或不同。例如，当第一子显示装置显示的第一图像与第二子显示装置显示的第二图像相同并且同时显示时，观看者可以看到第一图像和第二图像叠加在一起形成的亮度更高的图像。在这种情况下，可以根据需要通过调整第一子显示装置和第二子显示装置之间的相对位置，以保证同时显示的第一图像和第二图像重叠在一起。例如，当第一子显示装置显示的第一图像与第二子显示装置显示的第二图像不同并且同时显示时，观看者可以看到第一图像和第二图像叠加在一起后形成的新图像。

需要说明的是，第一子显示装置显示的虚像的成像距离(从虚像的成像面到成像光线从光路转换组件出射的出射面之间的距离)大于其观看距离(从观看者的观看位置到成像光线的出射面之间的距离)，例如在观看距离为25毫米至40毫米的范围内，第一子显示装置的成像距离例如为3米至无穷远；当第二子显示装置为液晶显示装置或OLED显示装置等用于显示实像的显示装置时，其成像距离与观看距离相等；虽然如此，当第一子显示装置与第二子显示装置同时显示且第一、二初始光线的出射方向相同时，观看者通过第一子显示装置感知到的虚像是位于第二子显示装置所在处的，因此观看者通过第一子显示装置感知到的虚像与观看者通过第二子显示装置看到的实像可以在观看者的大脑中融合在一起。

例如，如图2C所示，第一子显示装置100发出的成像光线100a与第二子显示装置200发出的第二初始光线200a也可以具有相反的出射方向。这样可以实现双面显示，使得当第一子显示装置显示的第一图像与第二子显示装置显示的第二图像同时显示时，不同的观看者分别从不同的显示面同时观看时可以互不影响，从而可以提升观看体验。

在本发明实施例提供的电子设备中，第一子显示装置的第一可视区与第二子显示装置的第二可视区可以完全重叠，也可以部分重叠；此外，第一可视区和第二可视区的大小关系可以根据需要进行设计，本发明实施例不做限定。

例如，如图3A所示，第二子显示装置200可以包括第二显示组件210，第二显示组件210可以包括第一基板211和多个呈矩阵排列且用于产生第二初始光线200a的像素单元219，该第一基板211具有用于承载该像素单元219的板面211a，该第一基板211的板面211a还可以用于承载第一子显示装置100的一部分。本发明实施例通过利用第二显示组件210的第一基板211的板面211a承载第一子显示装置100的一部分，可以使第一子显示装置100与第二子显示装置200之间的配合更加紧凑，有利于使本发明实施例提供的电子设备满足可穿戴显示装置等领域的小型化需求。

例如，第二显示组件可以为液晶面板、OLED面板等显示面板。例如，当第二显示组件为液晶面板时，第二子显示装置还可以包括用于为第二显示组件提供背光的背光模组，该背光模组发出的背光在通过第二显示组件包括的像素单元之后可以形成上述第二初始光线。例如，当第二显示组件为OLED面板时，第二显示组件包括的像素单元可以为OLED单元，这些OLED单元发出的光可以作为上述第二初始光线。本发明实施例包括但不限于此。

例如，如图3A所示，第二显示组件210还可以包括与第一基板211相对设置的第二基板212，第二基板212与第一基板211通过连接结构213(例如封框胶)连接；第一基板211的板面211a具有在与其垂直的方向上与第二基板212不交叠的边缘211b，在这种情况下，上述被第一基板211的板面211a承载的第一子显示装置100的一部分可以设置于连接结构213的靠近该边缘211b的一侧。在第二显示组件210中，第一基板211的在从连接结构213所在位置到边缘211b所在位置之间的区域通常为外围电路区，该外围电路区中例如设置有驱动电路或印刷电路板等。本发明实施例通过将第一子显示装置100的一部分设置于该外围电路区，有利于充分利用第一基板211的该外围电路区的空间，使第一、二子显示装置之间的配合更紧凑，从而更有利于实现小型化设计。

例如，如图3A所示，上述被第一基板211承载的第一子显示装置100的一部分可以包括第一显示组件110的至少一部分和光路转换组件120的一部分。当然，本发明实施例包括但不限于此。例如，第一子显示装置100的一部分也可以包括第一显示组件110的至少一部分或者光路转换组件120的一部分。

例如，第一显示组件110可以包括电路子单元和微显示子单元，该电路子单元用于根据第一图像向微显示子单元提供控制信号，以控制微显示子单元产生与第一图像对应的第一初始光线。在这种情况下，上述被第一基板承载的第一显示组件的至少一部分可以包括电路子单元的至少一部分和/或微显示子单元的至少一部分。

例如，如图3B所示，光路转换组件120可以包括准直放大组件121，该准直放大组件121至少部分地设置在第一初始光线110a的照射区域内，用于将第一显示组件110输出的第一初始光线110a转换为准直放大光线121a。在这种情况下，上述光路转换组件120的一部分可以包括该准直放大组件121的至少一部分。例如，如图3B所示，第一基板211的板面211a可以用于承载该准直放大组件121的至少一部分与第一显示组件110。例如，第一基板211的板面211a可以用于承载第一显示组件110(如图3C所示)或者准直放大组件121的至少一部分(如图3D所示)。

例如，如图4所示，第二显示组件210还可以包括电路单元218，该电路单元218用于根据上述第二图像提供控制信号，以控制第二显示组件210包括的像素单元219产生第二初始光线200a。在这种情况下，例如，该电路单元218还可以用于根据第一图像提供控制信号，以控制第一显示组件110产生第一初始光线110a。也就是说，第一、二显示组件可以共用电路单元218，与分别为第一、二显示组件提供驱动、控制电路相比，这样可以节省空间、有利于小型化设计。例如，电路单元218可以设置于上述第一基板的外围电路区中。

图4仅以第二显示组件210包括的第一基板211还可以用于承载上述电路单元218为例进行说明。本发明实施例包括但不限于此。

例如，如图5所示，第二子显示装置200可以包括发光组件214，第一显示组件110可以对发光组件214发出的一部分光线214a进行处理以输出第一初始光线110a。在这种情况下，第一显示组件110可以是调制光微显示组件。在本发明实施例中，第一显示组件110通过共用第二子显示装置200中的发光组件214，可以省去第一显示组件110中单独设置的光源，以节省空间。

例如，当第二显示组件210为液晶面板等非主动发光式显示面板时，第二子显示装置200包括的发光组件214可以是为第二显示组件210提供背光的背光模组，如图5所示。例如，当第二显示组件210为OLED面板等发光式显示面板时，第二子显示装置200包括的发光组件214可以为该OLED面板包括的承载有呈矩阵排列的多个OLED单元的基板。

以下结合图6A至图8C，对第一子显示装置100中的光路转换组件120的实施例进行详细介绍。

例如，如图6A和图6B所示的实施例中，光路转换组件(图中未示出)可以包括准直放大组件121，该准直放大组件121具有入光面121b和出光面121c，并且用于将从该入光面121b入射的第一初始光线110a转换为准直放大光线121a并且使该准直放大光线121a从上述出光面121c射出，上述出光面121c位于第一初始光线110a的照射区域之外。

例如，准直放大组件121的使第一初始光线110a的至少一部分入射的入光面121b与使准直放大光线121a出射的出光面121c的延伸方向可以相交，如图6A所示)，或者入光面121b和出光面121c可以共面设置(如图6B所示)。本发明实施例包括但不限于此。

在第一初始光线110a进入准直放大组件121并经过其处理之后，射出的准直放大光线121a为携带有放大信息的光线，可以用于形成尺寸大于第一显示组件110的显示尺寸的虚像。

本发明实施例通过使准直放大组件的出光面位于第一初始光线110a的照射区域之外，可以使入射至准直放大组件的第一初始光线与从准直放大组件射出的准直放大光线的光路之间具有较大程度的弯折，与将入射至准直放大组件的第一初始光线与从准直放大组件射出的准直放大光线设置为光路大致相同的方式相比，更有利于减小第一子显示装置的尺寸。

例如，如图7A-7E所示，准直放大组件121可以包括偏振分束单元1211、第一波片1212和第一放大单元1213；偏振分束单元1211至少部分地设置在第一初始光线110a的照射区域内，具有分别位于偏振分束单元1211的不同位置处的第一表面021、第二表面022和第三表面023，第一表面021与第二表面022非共面，并且偏振分束单元1211用于在第一初始光线110a的至少一部分从第一表面021入射至偏振分束单元1211之后从第二表面022射出第一偏振光1211a；第一波片1212至少部分地设置在第一偏振光1211a的照射区域内，用于将第一偏振光1211a进行光路转换为第二偏振光1211b并将第二偏振光1211b输出至偏振分束单元1211，第二偏振光1211b与第一偏振光1211a的偏振方向不同并且第二偏振光1211b在射入偏振分束单元1211后从偏振分束单元1211的第三表面023出射；第一放大单元1213可以设置于第一波片1212的远离偏振分束单元1211的一侧(如图7A、7B、7E所示)，或者第一放大单元1213也可以靠近偏振分束单元1211的第三表面023(如图7C所示)，或者第一放大单元1213也可以靠近偏振分束单元1211的第一表面021，即设置于第一显示组件与偏振分束单元1211之间(如图7D所示)。本发明实施例通过采用偏振分束单元、第一波片和第一放大单元，在实现对第一图像进行放大的基础上，还可以使光路发生多次折叠，从而有利于缩短光路、减小第一子显示装置的尺寸。

与将第一放大单元靠近偏振分束单元的第一表面的方式相比，将第一放大单元1213设置于第一波片的远离偏振分束单元1211的一侧或靠近偏振分束单元的第三表面023的方式使得第一放大单元1213与偏振分束单元1211之间的贴合更加简单。

例如，第一表面021和第三表面023可以为偏振分束单元1211的非共面的表面，如图7A、7C-7E所示；或者，第一表面021和第三表面023可以为偏振分束单元1211的共面的表面，如图7B所示。例如，在图7B所示的实施例中，偏振分束单元1211可以具有反射面025，其用于对第二偏振光1211b进行反射以使其从偏振分束单元1211的第三表面023射出。例如，偏振分束单元1211的反射面025可以通过涂覆反射材料形成。

例如，偏振分束单元1211可以由一对高精度直角棱镜组合而成，其中一个棱镜的斜边上镀有偏振分光介质膜，从而偏振分束单元1211能把入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光，使P偏振光完全通过，而S偏振光以相对于直角棱镜的交界面成45度角被反射，S偏振光的出射方向与P偏振光的出射方向成90度。

例如，从偏振分束单元1211的第一表面021入射的第一初始光线110a可以包括P偏振光和S偏振光(参见图7A-7E中的标号P+S)。

例如，如图7A-7D所示，当第一初始光线110a包括P偏振光和S偏振光时，第一初始光线110a经过偏振分束单元1211之后，第一初始光线110a中的P偏振光透过偏振分束单元1211进入第一波片1211中并且S偏振光(参见图中的标号S’)被反射并且沿与P偏振光的传播方向垂直的方向传播。例如，可以将偏振分束单元1211的与上述被反射的S偏振光的传播方向相对的侧表面涂成黑色，以吸收S偏振光。当然，在图7A-7D所示的实施例中，第一初始光线110a也可以包括P偏振光(参见图中的标号P)但不包括S偏振光。

例如，如图7E所示，当第一初始光线110a包括P偏振光和S偏振光时，在第一初始光线110a经过偏振分束单元1211之后，第一初始光线110a中的S偏振光被反射并且透过偏振分束单元1211进入第一波片1211中，第一初始光线110a中的P偏振光(参见图中的标号P’)沿原来的传播方向传播。例如，可以将偏振分束单元1211的与该P偏振光的传播方向相对的侧表面涂成黑色，以吸收P偏振光。当然，在图7E所示的实施例中，第一初始光线110a也可以包括S偏振光但不包括P偏振光。

例如，第一波片1212可以为四分之一波片。从偏振分束单元1211射出的第一偏振光1211a(例如图7A-7D所示的P偏振光或图7E所示的S偏振光)通过第一波片1212后可以被转换为另一种偏振光(例如圆偏振光或椭圆偏振光等)，该另一种偏振光在通过第一波片1212之后被转换为第二偏振光1211b(例如图7A-7D所示的S偏振光或图7E所示的P偏振光)。

例如，第一放大单元1213可以为单个透镜或透镜组。图7A-7E仅以第一放大单元1213为单个透镜为例进行说明。

例如，在图7A、7B、7E中，第一放大单元1213的远离第一波片1212的侧表面1213a可以为凸出方向远离第一波片1212的凸曲面，以对从第一波片1212射出的上述另一种偏振光起到准直放大作用。

例如，在图7A、7B、7E中，第一放大单元1213的靠近第一波片1212的侧表面1213b可以为平面。由于第一波片1212将P偏振光转换成另一种偏振光，并且该另一种偏振光两次通过第一放大单元1213的靠近第一波片1212的侧表面1213b，将该侧表面1213b设置为平面与将其设置为曲面的方式相比可以避免影响放大效果。另一方面，该侧表面1213b被设置为平面也有利于第一放大单元1213与第一波片1212之间的贴合在一起，以有利于实现准直放大组件120的结构的紧凑性。

例如，在图7A、7B、7E中，第一放大单元1213的远离第一波片1212的侧表面1213a可以为反射面，其例如通过在第一放大单元1213的远离偏振分束单元1211的侧表面1213a上涂覆反射材料形成。这样可以使入射至第一波片1212的第一偏振光1211a的入射方向与从第一波片1212出射的第二偏振光1211b的出射方向镜像对称，从而使从第一波片1212射出的上述另一种偏振光进入第一波片1212之后被转换成的第二偏振光1211b射入偏振分束单元1211中。

此外，在图7C和图7D所示的方式中，第一波片1212的远离偏振分束单元1211的侧表面1212a可以为反射面，以使入射至第一波片1212的第一偏振光1211a的入射方向与从第一波片1212出射的第二偏振光1211b的出射方向镜像对称。当然，也可以在第一波片1212的远离偏振分束单元1211的一侧设置反射单元。

与图7C和7E所示的方式相比，图7A-7B、7D所示的方式可以减小第一子显示装置的厚度。

准直放大组件121除了包括图7A-7E所示的偏振分束单元、第一波片和第一放大单元之外，还可以包括其它部件。下面结合图7F-7I对准直放大组件的其它实施例进行说明。

例如，如图7F所示，当第一初始光线110a包括P偏振光和S偏振光时，准直放大组件121还可以包括起偏器1215，起偏器1215至少部分地设置于第一初始光线110a的照射区域内，用于使第一初始光线110a包括的P偏振光和S偏振光中的一个通过该起偏器后输出至偏振分束单元1211。例如，第一初始光线110a包括的P偏振光和S偏振光中的另一个可以被该起偏器吸收。通过起偏器分离P偏振光和S偏振光的方式，与通过偏振分束单元分离P偏振光和S偏振光的方式相比，获得的第一偏振光更加纯净，有利于提高第一子显示装置显示的虚像的显示效果。

例如，如图7G所示，准直放大组件121还可以包括反射单元1214，该反射单元1214至少部分地设置在第一偏振光1211a的照射区域内，用于使入射至第一波片1212的第一偏振光1211a的入射方向与从第一波片出射的第二偏振光1211b的出射方向镜像对称。

例如，当第一放大单元1213设置于第一波片1212的远离偏振分束单元1211的一侧时，如图7G所示，反射单元1214可以设置于第一放大单元1213的远离第一波片1212的一侧。在这种情况下，例如，如图7G所示，反射单元1214的反射面(即反射单元1214面向第一放大单元1213的表面)与第一放大单元1213的远离第一波片1212的侧表面1213a尽量紧密贴合在一起，以避免因第一波片1212将第一偏振光1211a转换成的另一偏振光两次经过第一放大单元1213的侧表面1213a而对放大效果造成影响。

例如，当第一放大单元1213靠近偏振分束单元1211的第一表面021或第三表面023时，反射单元1214可以设置于第一波片的远离偏振分束单元1211的一侧。

例如，如图7H和图7I所示，准直放大组件121还可以包括第二波片1216。在这种情况下，偏振分束单元1211还具有第四表面024并且还用于从第四表面024射出第三偏振光1211c，第三偏振光1211c与第一偏振光1211a的偏振方向不同；第二波片1216至少部分地设置于第三偏振光1211c的照射区域内，用于将第三偏振光1211c转换为第四偏振光1211d并将第四偏振光1211d输出至偏振分束单元1211，第四偏振光1211d与第三偏振光1211c的偏振方向不同并且第四偏振光1211d从偏振分束单元1211的第三表面023射出。本发明实施例可以实现同时利用第一初始光线包括的P偏振光和S偏振光形成用于形成虚像的成像光线。与图7A-7G所示的只利用P偏振光和S偏振光中的一种的情形相比，本发明实施例的第一子显示装置所显示的虚像的亮度更高。

如图7H和图7I所示，从偏振分束单元1211的第一表面021入射的第一初始光线110a可以包括P偏振光和S偏振光。

在图7H所示的实施例中，第一放大单元1213靠近偏振分束单元1211的第三表面023，这样可以使从偏振分束单元1211的第三表面023射出的P偏振光和S偏振光的光路尽量保持一致，以使从该P偏振光和该S偏振光形成的图像重叠在一起。当然，本发明实施例包括但不限于此。例如，第一放大单元1213也可以靠近偏振分束单元1211的第一表面021。或者，例如，在第一放大单元1213设置于第一波片1212的远离偏振分束单元1211的一侧的情况下，如图7I所示，准直放大组件121还可以包括第二放大单元1217，该第二放大单元1217设置于第二波片1216的远离偏振分束单元1211的一侧。

例如，如图8A至图8C所示，光路转换组件120还可以包括波导单元122，该波导单元122至少部分地设置在准直放大光线121a的照射区域内并且包括出射区域122a，该波导单元122使从准直放大组件121射出的准直放大光线121a在出射区域122a内进行光路转换后从出射区域122a射出以形成成像光线100a。

波导单元122包括的出射区域122a可以作为第一子显示装置100的第一可视区，如图8A至图8C所示；或者，从波导单元122的出射区域122a射出的准直放大光线121a还可以通过其它放大装置，之后形成成像光线100a。

例如，波导单元122可以包括至少一个反射片。例如，如图8A至图8C所示，波导单元122可以包括多个反射片122b，这些反射片设置于出射区域122a内，每个反射片既能透过光线又能反射光线。当准直放大光线传播到第一反射片上的时候，准直放大光线中的一部分被该第一反射片反射出波导单元并且剩下的部分继续在波导单元中传输；当该剩下的部分到达第二反射片时，同样有部分光线被反射出波导片并且剩余部分继续向其它反射片传播；以此类推。因此，来自准直放大组件121的准直放大光线121a被导向出射区域122a后大部分从该出射区域122a出射。

波导单元122的出射区域122a中设置有多个反射片122b，与设置有一个反射片的方式相比，可以增大波导单元的出射区域的范围，从而增大成像光线100a的观看范围。

例如，可以通过调整上述多个反射片122b的反射率和透射率(例如，沿准直放大光线121a的传播方向，反射片的反射率可以逐渐增大)，使从出射区域122a射出的成像光线100a的亮度均匀。

当第一子显示装置发出的第一初始光线与第二子显示装置发出的初始光线的出射方向相同时，为了保证观看者可以看清第二子显示装置显示的第二图像，上述波导单元的在第二初始光线的出射方向上的部分透光率大于或等于设定阈值。

例如，如图8A所示，波导单元122的靠近准直放大光线121a的一侧可以具有反射面122c，该反射面122c可以使从准直放大组件121射出并进入波导单元122的准直放大光线121a的光路发生一次折叠，以使准直放大光线121a在波导单元122的传播区域(反射面122c到出射区域122a之间的区域)内被全反射并被导向出射区域122a内的反射片122b。

例如，如图8C所示，光路转换组件120还可以包括耦合单元123，耦合单元123至少部分地设置在准直放大光线121a的照射区域内，用于将准直放大光线121a进行光路转换后输出至波导单元122。例如，耦合单元可以为反射装置。

与图8C所示的实施例相比，图8A和图8B所示的实施例可以省去单独设置的耦合单元123，因此更有利于减小第一子显示装置的尺寸，以实现小型化设计。

图9A为本发明实施例提供的电子设备中第一子显示装置和第二子显示装置的装配框图；图9B为本发明实施例提供的电子设备中第一、二子显示装置的结构示意图。如图9A所示，电子设备10还可以包括设置于第一子显示装置100的成像光线100a的方向上的盖板玻璃300，以对第一子显示装置100的波导单元200进行保护。例如，盖板玻璃300上还可以设置有触控电极，以实现触摸定位功能。

图10A为本发明实施例提供的电子设备应用于智能手表的剖视示意图；图10B为图10A所示的电子设备中本体装置的俯视示意图。例如，如图10A和图10B所示，第一子显示装置的成像光线100a与第二子显示装置的第二初始光线200a的出射方向可以相同，第一可视区与第二子显示装置的第二可视区可以重合。当然，第一可视区与第二可视区也可以部分重合。

例如，如图10A所示，本发明实施例提供的电子设备10可以包括本体装置400以及固定装置500，该固定装置500与本体装置400连接并且用于固定电子设备10与电子设备10的使用者的相对位置关系；本体装置400可以设置有第一子显示装置(图10A中未标出)的第一可视区的至少一部分和第二子显示装置200的第二可视区的至少一部分(如图10A所示)，或者固定装置500可以设置有第一子显示装置的第一可视区的至少一部分和第二子显示装置的第二可视区的至少一部分。

综上所述，本发明实施例通过提供一种电子设备，可以使观看者在不受电子设备本身尺寸的限制的情况下看到较大尺寸的虚像；另一方面，通过设置第二子显示装置，使第二子显示装置的第二可视区与第一子显示装置的第一可视区至少部分重叠，可以满足观看者的不同观看需求，并且可以实现小型化双屏设计。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种电子设备，包括：

第一显示组件，用于输出与第一图像对应的第一初始光线；以及

光路转换组件，具有第一可视区，用于对来自所述第一显示组件的所述第一初始光线进行光路转换之后从所述第一可视区射出成像光线，其中，所述成像光线用于显示与所述第一图像对应的虚像，所述虚像的尺寸大于所述第一显示组件的显示尺寸，

其中，

所述光路转换组件包括准直放大组件，所述准直放大组件具有入光面和出光面并且用于将从所述入光面入射的所述第一初始光线转换为准直放大光线并且使所述准直放大光线从所述出光面射出，所述出光面位于所述第一初始光线的照射区域之外；

所述光路转换组件还包括波导单元，所述波导单元至少部分地设置在所述准直放大光线的照射区域内并且包括出射区域，所述波导单元使从所述准直放大组件射出的所述准直放大光线在所述出射区域内进行光路转换后从所述出射区域射出以形成所述成像光线；

所述准直放大组件包括偏振分束单元、第一波片和第一放大单元；

所述偏振分束单元具有分别位于所述偏振分束单元的不同位置处的第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面与所述第二表面非共面，所述偏振分束单元用于在所述第一初始光线的至少一部分从所述第一表面入射至所述偏振分束单元之后从所述第二表面射出第一偏振光；

所述第一波片至少部分地设置在所述第一偏振光的照射区域内，用于将所述第一偏振光转换为第二偏振光并将所述第二偏振光输出至所述偏振分束单元，所述第二偏振光与所述第一偏振光的偏振方向不同并且所述第二偏振光在射入所述偏振分束单元后从所述偏振分束单元的所述第三表面出射；

所述准直放大组件还包括第二波片；

所述偏振分束单元还具有第四表面并且用于从所述第四表面射出第三偏振光，所述第三偏振光与所述第一偏振光的偏振方向不同；

所述第二波片至少部分地设置于所述第三偏振光的照射区域内，用于将所述第三偏振光转换为第四偏振光并将所述第四偏振光输出至所述偏振分束单元，所述第四偏振光与所述第三偏振光的偏振方向不同并且所述第四偏振光从所述偏振分束单元的所述第三表面射出；

所述第一放大单元靠近所述偏振分束单元的所述第三表面。

2.根据权利要求1所述的电子设备，包括：

第一子显示装置，所述第一子显示装置包括所述第一显示组件和所述光路转换组件；

第二子显示装置，设置于所述第一子显示装置的所述成像光线的反向延长线上，具有第二可视区，并且用于从所述第二可视区射出与第二图像对应的第二初始光线。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，

所述第二子显示装置包括第二显示组件，所述第二显示组件包括第一基板和多个呈矩阵排列的像素单元，所述第一基板具有用于承载所述像素单元的板面，所述像素单元用于产生所述第二初始光线；

所述第一基板的所述板面还用于承载所述第一子显示装置的一部分。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，

所述第二显示组件还包括与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第二基板与所述第一基板通过连接结构连接；

所述第一基板的所述板面具有在与其垂直的方向上与所述第二基板不交叠的边缘，所述板面承载的所述第一子显示装置的所述一部分设置于所述连接结构的靠近所述边缘的一侧。

5.根据权利要求3所述的电子设备，其中，

所述第一子显示装置的所述一部分包括所述第一显示组件的至少一部分或者所述光路转换组件的一部分；或者

所述第一子显示装置的所述一部分包括所述第一显示组件的至少一部分和所述光路转换组件的一部分。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述准直放大组件至少部分设置在所述第一初始光线的照射区域内；

所述光路转换组件的所述一部分包括所述准直放大组件的至少一部分。

7.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述第二显示组件包括电路单元，所述电路单元用于根据所述第二图像提供控制信号以控制所述第二显示组件包括的所述像素单元产生所述第二初始光线，并且还用于根据所述第一图像提供控制信号以控制所述第一显示组件产生所述第一初始光线。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的电子设备，其中，所述第二子显示装置包括发光组件，所述第一显示组件还用于对所述发光组件发出的一部分光线进行处理以输出所述第一初始光线。

9.根据权利要求2-7中任一项所述的电子设备，其中，所述第一子显示装置发出的所述成像光线与所述第二子显示装置发出的所述第二初始光线具有相同或相反的出射方向。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其中，在所述第一子显示装置发出的所述成像光线与所述第二子显示装置发出的所述第二初始光线具有相同的出射方向的情况下，所述光路转换组件的对应所述第一可视区的部分在所述第二初始光线的方向上的透过率大于或等于设定阈值。

11.根据权利要求2-7中任一项所述的电子设备，还包括：

控制装置，用于控制所述电子设备的工作模式，其中，所述工作模式包括：

所述第一子显示装置和所述第二子显示装置中的一个显示图像，并且另一个不显示图像；和/或

在所述第一子显示装置显示所述第一图像的同时，所述第二子显示装置显示所述第二图像。

12.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述波导单元的靠近所述准直放大组件的侧表面为反射面。

13.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一初始光线包括P偏振光和S偏振光，所述准直放大组件还包括起偏器，所述起偏器至少部分地设置于所述第一初始光线的照射区域内，用于使所述第一初始光线包括的所述P偏振光和S偏振光中的一个通过所述起偏器后输出至所述偏振分束单元。

14.根据权利要求2-7任一项所述的电子设备，包括：

本体装置；以及

固定装置，与所述本体装置连接并且用于固定所述电子设备与所述电子设备的使用者的相对位置关系；

其中，所述本体装置设置有所述第一子显示装置的所述第一可视区的至少一部分和所述第二子显示装置的所述第二可视区的至少一部分，或者所述固定装置设置有所述第一子显示装置的所述第一可视区的至少一部分和所述第二子显示装置的所述第二可视区的至少一部分。