CN106707531A - 一种显示装置及穿戴式设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置及穿戴式设备，所述显示装置包括：用于提供图像信号的信号源；反射镜，所述反射镜倾斜设置在所述信号源所提供图像的光束传输路径上，能够将所述信号源所提供图像的光束中至少部分光线反射；以及，光学放大部，所述光学放大部设置在所述反射镜的反射面一侧，位于所述反射镜的由所述信号源所提供图像的光束入射路径和/或光束反射路径上，能够将所述信号源所提供图像放大。本发明所提供的显示装置可以使得人眼观看到放大的图像，具有更好的视觉冲击。

Description

一种显示装置及穿戴式设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及穿戴式设备。
背景技术
3D立体显示技术能够让人真实地感受到立体视觉带来的巨大冲击和震撼，因此成为引领未来视像科技的发展趋势。
目前有一种3D立体显示装置的成像实现方式为：信号源(可以是投影机或显示屏)发射的光线出射至倾斜设置的幻影膜(可以是半透半反膜)上，经幻影膜的反射之后，人眼可在幻影膜后方看到悬浮在空中的虚像。该成像方法，虽能看到悬浮影像，但只能看到与信号源发出的图像等大的虚像。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种显示装置及穿戴式设备，其能够对悬浮显示的图像放大。
本发明所提供的技术方案如下：
一种显示装置，包括：
用于提供图像信号的信号源；
反射镜，所述反射镜倾斜设置在所述信号源所提供图像的光束传输路径上，能够将所述信号源所提供图像的光束中至少部分光线反射；
以及，光学放大部，所述光学放大部设置在所述反射镜的反射面一侧，位于所述反射镜的由所述信号源所提供图像的光束入射路径和/或光束反射路径上，能够将所述信号源所提供图像放大。
进一步的，所述光学放大部包括：
设置在所述反射镜的反射面一侧且位于所述反射镜的所述光束反射路径上的第一光学透镜，所述第一光学透镜为一凸透镜结构，其至少包括第一凸起面，且所述第一凸起面为所述第一光学透镜的出射面，其背向所述反射镜设置，并朝向远离所述反射镜的方向凸起。
进一步的，所述光学放大部包括第二光学透镜结构，所述第二光学透镜结构包括：
第一凸透镜部，其设置在所述反射镜与所述信号源之间，且位于所述反射镜的所述光束入射路径上，所述第一凸透镜部包括第二凸起面，且所述第二凸起面为所述第一凸透镜部的入射面，其面向所述信号源设置，并朝向远离所述反射镜的方向凸起；
第二凸透镜部，其设置在所述反射镜与所述信号源之间，且位于所述反射镜的所述光束入射路径上，所述第二凸透镜部包括第三凸起面，且所述第三凸起面为所述第二凸透镜部的出射面，其背向所述反射镜设置，并朝向远离所述反射镜的方向凸起。
进一步的，所述第一凸透镜部的主光轴所在直线方向与所述信号源所提供图像的光束传输方向平行，且在所述第一凸透镜部的主光轴所在直线方向上，所述第一凸透镜部与所述信号源之间具有预设距离，且所述预设距离小于所述第二凸透镜部的焦距。
进一步的，所述显示装置还包括用于移动所述信号源，以调整所述信号源与所述第一凸透镜部之间的预设距离的移动机构。
进一步的，所述反射镜与所述信号源所提供图像的光束传输方向之间的倾斜角度为θ，所述第一凸透镜部的主光轴与所述第二凸透镜部的主光轴之间的夹角为180°-2θ。
进一步的，所述反射镜与所述信号源所提供图像的光束传输方向之间的倾斜角度为45°，所述第一凸透镜部的主光轴与所述第二凸透镜部的主光轴相互垂直。
进一步的，所述信号源包括第一显示屏或投影机。
进一步的，所述反射镜包括一半透半反镜，所述半透半反镜能够将所述信号源所提供图像的光束中一部分光线透射，另一部分光线反射；
或者，
所述反射镜包括：一能够显示图像的第二显示屏以及形成于所述第二显示屏的显示面一侧的半透半反膜层；其中，所述半透半反膜层能够将所述信号源所提供图像的光束中一部分光线透射，另一部分光线反射；所述第二显示屏的显示面面向所述信号源，且所述第二显示屏为不透明显示屏或透明显示屏。
一种穿戴式设备，包括如上所述的显示装置。
本发明的有益效果如下：
本发明所提供的显示装置及穿戴式设备，其信号源提供的图像，经过反射镜之后，人眼可看到悬浮在空中的虚像，具有悬浮显示效果，通过对该显示装置的结构进行优化设计，在反射镜的光束入射路径和/或光束反射路径上设置光学放大部，可以使得人眼观看到放大的图像，具有更好的视觉冲击。
附图说明
图1表示本发明第一种实施例所提供的显示装置的结构示意图；
图2表示本发明第一种实施例所提供的显示装置的光线原理示意图；
图3表示本发明第二种实施例所提供的显示装置的结构示意图；
图4表示本发明第二种实施例所提供的显示装置的光线原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中悬浮显示装置虽能看到悬浮影像，但只能看到等大的虚像的问题，本发明实施例中提供了一种显示装置及穿戴式设备，能够实现放大的图像，具有更好的视觉冲击。
如图1至图4所示，本发明实施例中提供的显示装置包括：
用于提供图像信号的信号源100；
反射镜200，所述反射镜200倾斜设置在所述信号源100所提供图像的光束传输路径上，能够将所述信号源100所提供图像的光束中至少部分光线反射；
以及，光学放大部300，所述光学放大部300设置在所述反射镜200的反射面一侧，位于所述反射镜200的由所述信号源100所提供图像的光束入射路径和/或光束反射路径上，能够将所述信号源100所提供图像放大。
本发明所提供的显示装置，其信号源100提供的图像，经过反射镜200之后，人眼可看到悬浮在空中的虚像，具有悬浮显示效果，通过对该显示装置的结构进行优化设计，在反射镜200的光束入射路径和/或光束反射路径上设置光学放大部300，可以使得人眼观看到放大的图像，具有更好的视觉冲击。
需要说明的是，所述信号源100包括第一显示屏或投影机，可为显示屏显示信号或投影信号，该信号源100为显示屏显示时，显示屏可为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)、PDP(Plasma DisplayPanel，等离子显示板)、LED(发光二极管)屏等，在此不作限定。
所述反射镜200可以为一半透半反镜，所述半透半反镜能够将所述信号源100所提供图像的光束中一部分光线透射，另一部分光线反射；
或者，所述反射镜200还可以包括：一能够显示图像的第二显示屏以及形成于所述第二显示屏的显示面一侧的半透半反膜层；其中，所述半透半反膜层能够将所述信号源100所提供图像的光束中一部分光线透射，另一部分光线反射；所述第二显示屏的显示面面向所述信号源100，且所述第二显示屏为不透明显示屏或透明显示屏。
在上述方案中，所述反射镜200为一镜面结构，可以为普通的玻璃镜面，也可为带有显示装置的镜面。当该反射镜200为一普通的镜面结构的半透半反镜时，信号源100所发出的显示信号或投影信号的光束一部分经该半透半反镜透射，另一部分反射，从而人眼可观察到半透半反镜后方的悬浮虚像；当所述反射镜200为带有显示装置的镜面结构时，可由显示屏(即第二显示屏)和半透半反膜层等来组成，其中该第二显示屏可为非透明显示屏，如此，人眼可以看到该反射镜200后方的悬浮虚像与该第二显示屏所显示的图像相结合，从而实现虚实结合的显示效果。
需要说明的是，所述半透半反膜层可为不连续铝蒸镀膜、不连续锡蒸镀膜，还可以是具有半透半反功能的多层膜复合结构，例如：该多层膜复合结构可以采用3M公司的APF膜(Advanced Polarizer Film，多层结构反射式偏振膜)，其将增亮膜和偏振片作了集成；此外，所述半透半反膜还可以是半透半反的液晶膜材，例如：胆甾相液晶膜材。
以下说明本发明所提供的显示装置的两种优选实施例。
实施例1
在本发明所提供的第一种实施例中，优选的，如图1和图2所示，所述光学放大部300包括：第一光学透镜310，其设置在所述反射镜200的反射面一侧、且位于所述反射镜200的所述光束反射路径上，所述第一光学透镜310为一凸透镜结构，其至少包括第一凸起面，且所述第一凸起面为所述第一光学透镜310的出射面，其背向所述反射镜200设置，并朝向远离所述反射镜200的方向凸起。
采用上述方案，可通过在反射镜200的反射面一侧设置第一光学透镜310，且该第一光学透镜310位于信号源100所提供的图像经所述反射镜200反射之后形成的反射光束的传输路径上，该第一光学透镜310可以起到放大镜的作用，使得人眼通过该第一光学透镜310看到放大的虚像。
需要说明的是，在本发明所提供的上述第一种实施例中，所述第一光学透镜310若要获得放大正立的虚像，需满足物距小于焦距的条件，因此，在所述第一光学透镜310的主光轴所在直线上，该第一光学透镜310与反射镜200之间的距离应小于该第一光学透镜310的焦距，以使得该第一光学透镜310起到放大镜的作用。
还需要说明的是，所述第一光学透镜310可以为平凸透镜、双凸透镜或凹凸透镜结构，对此并不进行限定。
还需要说明的是，所述第一光学透镜310还可以是采用除以上所述的凸透镜结构之外的其他能够起到放大效果的光学透镜结构或光学透镜组件。
实施例2
如图3和图4所示，在本发明所提供的第二种实施例中，所述光学放大部300包括第二光学透镜结构，所述第二光学透镜结构包括：
第一凸透镜部321，其设置在所述反射镜200与所述信号源100之间，且位于所述反射镜200的所述光束入射路径上，所述第一凸透镜部321包括第二凸起面，且所述第二凸起面为所述第一凸透镜部的入射面，其面向所述信号源100设置，并朝向远离所述反射镜200的方向凸起；
第二凸透镜部322，其设置在所述反射镜200与所述信号源100之间，且位于所述反射镜200的所述光束入射路径上，所述第二凸透镜部322包括第三凸起面，且所述第三凸起面为所述第二凸透镜部的出射面，其背向所述反射镜200设置，并朝向远离所述反射镜200的方向凸起；
以及，连接于所述第一凸透镜部321与第二凸透镜部322之间的主体部323。
在本实施例中，优选的，如图3和图4所示，所述第一凸透镜部321的主光轴所在直线方向与所述信号源100所提供图像的光束传输方向平行，且在所述第一凸透镜部321的主光轴所在直线方向上，所述第一凸透镜部321与所述信号源100之间具有预设距离，且所述预设距离小于所述第一凸透镜部321的焦距，所述反射镜200与所述信号源100所提供图像的光束传输方向之间的倾斜角度为θ，所述第一凸透镜部321的主光轴与所述第二凸透镜部322的主光轴之间的夹角为180°-2θ。
在上述方案中，所述光学放大部300是由第一凸透镜部321和第二凸透镜部322相配合，来实现放大镜作用，与实施例1中仅设置一个凸透镜结构相比，本实施例中，在反射镜200的光束入射路径上增设一个凸透镜结构，且通过对第一凸透镜部321、第二凸透镜部322以及反射镜200的结构进行的优化设计，能够实现第一凸透镜部321的主光轴上的光线经反射镜200反射之后，沿第二凸透镜部322的主光轴入射至第二凸透镜部322，也就是说，使得第一凸透镜部321和第二凸透镜部322相配合所起的作用与一个凸透镜相同，从而，根据凸透镜的成像规律，来实现放大效果；与实施例1中仅在反射镜200的光束出射路径上设置一个凸透镜结构相比，本实施例中，可以通过调整信号源100与第一凸透镜部321之间的预设距离的大小，来实现对于图像的放大比例的控制。
在本实施例中，优选的，所述反射镜200与所述信号源100所提供图像的光束传输方向之间的倾斜角度θ为45°，所述第一凸透镜的主光轴与所述第二凸透镜的主光轴相互垂直。
采用上述方案，所述第一凸透镜部321和所述第二凸透镜部322之间可构成一等腰三角形，而形成的所述主体部323，第一凸透镜部321、第二凸透镜部322和主体部323可一体成型，可用于该悬浮显示的图像放大。
在本实施例中，优选的，所述显示装置还包括用于移动所述信号源100，以调整所述信号源100与所述第一凸透镜部321之间的预设距离的移动机构。采用上述方案，通过设置所述移动机构来移动信号源100，控制图像放大比例。
此外，本发明实施例中还提供了一种穿戴式设备，包括如上所述的显示装置。该穿戴式设备可以为穿戴式头盔、穿戴式眼镜等穿戴式设备。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：
用于提供图像信号的信号源；
反射镜，所述反射镜倾斜设置在所述信号源所提供图像的光束传输路径上，能够将所述信号源所提供图像的光束中至少部分光线反射；
其特征在于，所述显示装置还包括：
光学放大部，所述光学放大部设置在所述反射镜的反射面一侧，位于所述反射镜的由所述信号源所提供图像的光束入射路径和/或光束反射路径上，能够将所述信号源所提供图像放大。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述光学放大部包括：
设置在所述反射镜的反射面一侧、且位于所述反射镜的所述光束反射路径上的第一光学透镜，所述第一光学透镜为一凸透镜结构，其至少包括第一凸起面，且所述第一凸起面为所述第一光学透镜的出射面，其背向所述反射镜设置，并朝向远离所述反射镜的方向凸起。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述光学放大部包括第二光学透镜结构，所述第二光学透镜结构包括：
第一凸透镜部，其设置在所述反射镜与所述信号源之间，且位于所述反射镜的所述光束入射路径上，所述第一凸透镜部包括第二凸起面，且所述第二凸起面为所述第一凸透镜部的入射面，其面向所述信号源设置，并朝向远离所述反射镜的方向凸起；
第二凸透镜部，其设置在所述反射镜与所述信号源之间，且位于所述反射镜的所述光束入射路径上，所述第二凸透镜部包括第三凸起面，且所述第三凸起面为所述第二凸透镜部的出射面，其背向所述反射镜设置，并朝向远离所述反射镜的方向凸起。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
所述第一凸透镜部的主光轴所在直线方向与所述信号源所提供图像的光束传输方向平行，且在所述第一凸透镜部的主光轴所在直线方向上，所述第一凸透镜部与所述信号源之间具有预设距离，且所述预设距离小于所述第二凸透镜部的焦距。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
所述显示装置还包括用于移动所述信号源，以调整所述信号源与所述第一凸透镜部之间的预设距离的移动机构。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
所述反射镜与所述信号源所提供图像的光束传输方向之间的倾斜角度为θ，所述第一凸透镜部的主光轴与所述第二凸透镜部的主光轴之间的夹角为180°-2θ。
7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
所述反射镜与所述信号源所提供图像的光束传输方向之间的倾斜角度为45°，所述第一凸透镜部的主光轴与所述第二凸透镜部的主光轴相互垂直。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述信号源包括第一显示屏或投影机。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述反射镜包括一半透半反镜，所述半透半反镜能够将所述信号源所提供图像的光束中一部分光线透射，另一部分光线反射；
或者，
所述反射镜包括：一能够显示图像的第二显示屏以及形成于所述第二显示屏的显示面一侧的半透半反膜层；其中，所述半透半反膜层能够将所述信号源所提供图像的光束中一部分光线透射，另一部分光线反射；所述第二显示屏的显示面面向所述信号源，且所述第二显示屏为不透明显示屏或透明显示屏。
10.一种穿戴式设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的显示装置。
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