CN109856798A - 显示设备 - Google Patents
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Abstract
本申请技术方案公开了一种显示设备,该显示设备通过发光模组发射第一光线信号,通过调节模组对第一光线信号进行调整,以形成第二光线信号,显示模组基于图像信号以及第二光线信号形成第三光线信号,输出模组基于第三光线信号输出第四光线信号,所述第四光线信号对应的图像尺寸大于所述第三光线信号的图像尺寸。可见,所述显示设备可以调整发光模组出射的第一光线信号,形成小口径的第二光线信号,以供显示模组进行图像显示,可以适配小尺寸显示模组。
Description
技术领域
本申请涉及电子装置技术领域,更具体的说,涉及一种显示设备。
背景技术
随着科学技术的不断发展,越来越多的具有图像显示功能的电子装置被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中,为人们人日常生活以及工作带来了巨大的便利,成为当今人们不可或缺的重要工具。
显示设备是电子装置实现显示功能的主要部件。一种常见显示设备显示模组基于发光模组出射光线,出射响应光线以展示图像。现有显示设备中,由于发光模组出射的光线口径较大,不便于适配小尺寸显示模组。
申请内容
有鉴于此,本申请技术方案提供了一种显示设备,设置有调节模组,可以调整发光模组出射的第一光线信号,形成小口径的第二光线信号,以供显示模组进行图像显示,可以适配小尺寸显示模组。
为了实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
一种显示设备,包括:
发光模组,用于发射第一光线信号;
调节模组,至少部分设置在所述第一光线信号的照射范围内,用于调整所述第一光线信号,以形成第二光线信号;其中,所述第二光线信号的口径小于所述第一光线信号的口径;
显示模组,至少部分设置在所述第二光线信号的照射范围内,用于响应图像信号,形成对应所述图像信号的第三光线信号;
输出模组,至少部分在所述第三光线信号的照射方向,用于形成所述显示设备出射的第四光线信号,其中,所述第四光线信号对应的图像尺寸大于所述第三光线信号的图像尺寸。
优选的,在上述显示设备中,所述发光模组包括多个发光组件,所述第一光线信号包括所述多个发光组件形成的多束第一子光线;
所述调节模组用于汇聚所述第一光线信号形成所述第二光线信号,其中,所述第二光线信号包括多束第二子光线,所述第二子光线之间的间隔小于所述第一子光线之间的间隔。
优选的,在上述显示设备中,所述显示模组包括能形成对应所述图像信号的第三光线信号的显示区域;
其中,所述显示区域不小于所述第二光线信号的口径,且小于所述第一光线信号的口径。
优选的,在上述显示设备中,所述第二光线信号的方向与所述第一光线信号的方向不同;
所述调节模组包括:用于调整光线信号口径的第一调整组件和用于调整光线方向的第二调整组件;或用于调整光线信号口径和光线方向的第三调整组件。
优选的,在上述显示设备中,不同所述第一子光线对应不同颜色,所述第一子光线之间满足平行条件;
所述调节模组包括:小于或等于所述发光组件数量的多个口径调节组件,每个所述口径调节组件对应一个发光组件设置,用于形成所述第二子光线;
其中,所述第二子光线间满足平行条件或重合条件,不同的第二子光线对应不同的颜色;所述第三光线信号通过所述调节模组到达所述输出模组。
优选的,在上述显示设备中,不同所述第一子光线对应不同颜色,所述第一子光线之间满足平行条件;
所述调节模组用于调整所述第一子光线的方向,形成所述第二子光线;
其中,所述第二子光线之间满足平行条件或重合条件,不同的所述第二子光线对应不同的颜色。
优选的,在上述显示设备中,所述调节模组在所述第一光线信号的照射范围内具有匹配所述发光组件数量的多个光学组件;
其中,所述多个光学组件沿多个所述发光组件的排列方向排列,且所述多个光学组件形成所述第二子光线的光学面的朝向相同;所述光学组件是所述调节模组的多个局部或是分布式设置。
优选的,在上述显示设备中,所述输出模组至少部分在所述第三光线信号的照射范围内。
优选的,在上述显示设备中,所述发光模组出射激光信号作为所述第一光线信号;
所述调节模组对所述激光信号进行调整,以形成所述第二光线信号;
所述显示模组包括反射型显示面板,具有多个像素单元,所述像素单元响应所述图像信号对所述第二光线信号进行偏振态调节,以形成所述第三光线信号;
所述输出模组包括光波导器件,基于所述第三光线信号出射所述第四光线信号;
其中,所述显示设备,还包括驱动芯片,同一时序周期内,所述驱动芯片用于分时驱动所述发光模组出射不同颜色的所述第一光线信号,所述输出模组输出与所述第一光线信号颜色相同的所述第四光线信号,同一时序周期内,不同颜色的所述第四光线信号融合叠加,以展示目标图像;或
所述发光模组包括多个发光组件;每个所述发光组件出射光线信号均单独通过一个匀光整形系统入射所述调节模组;
所述匀光整形系统包括同光轴设置的扩束准直系统以及光束整形消弥散斑系统。
优选的,在上述显示设备中,其中,
所述发光模组包括多个激光器,用于出射激光信号,以形成包括多束第一子光线的所述第一光线信号;所述调节模组包括用于调整光线信号口径的聚光元件、匀光整形元件以及用于调整光线方向的偏振分束器,所述第一光线信号依次通过所述聚光元件、所述匀光整形元件以及所述偏振分束器;
所有所述激光器的光轴满足平行条件,所述激光器的光轴与所述均光整形元件的光轴满足平行条件;所述聚光元件包括折射棱镜,光轴与所述均光整形元件的光轴不重合的所述激光器分别对应一个所述折射棱镜,所述折射棱镜用于使得所述激光器出射的激光信号向所述均光整形元件的光轴汇聚;
或,
所述发光模组包括多个激光器,用于出射激光信号,以形成包括多束第一子光线的所述第一光线信号;所述调节模组包括用于调整光线信号口径和光线信号方向的分束器组件;
所有所述激光器的光轴满足平行条件;所述分束器组件包括多个光学面,一个所述激光器对应入射一个所述光学面,所述光学面的朝向相同,以使得各个所述光学面反射的光线信号满足平行条件或重合条件;
所述分束器组件包括多个在所述朝向上依次层叠的子分束器,所述子分束器为分离结构,所述子分束器至少包括一所述光学面,或,所述分束器具有锯齿光学分束面,所述光学分束面包括所有所述光学面。
通过上述描述可知,本申请技术方案提供的显示设备通过发光模组发射第一光线信号,通过调节模组对第一光线信号进行调整,以形成第二光线信号,显示模组基于图像信号以及第二光线信号形成第三光线信号,输出模组基于第三光线信号输出第四光线信号,所述第四光线信号对应的图像尺寸大于所述第三光线信号的图像尺寸。可见,所述显示设备可以调整发光模组出射的第一光线信号,形成小口径的第二光线信号,以供显示模组进行图像显示,可以适配小尺寸显示模组。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种显示设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种显示设备的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的又一种显示设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参考图1,图1为本申请实施例提供的一种显示设备的结构示意图,该显示设备包括:发光模组11,用于发射第一光线信号;调节模组12,至少部分设置在所述第一光线信号的照射范围内,用于调整所述第一光线信号,以形成第二光线信号,所述第二光线信号的口径小于所述第一光线信号的口径;显示模组13,至少部分设置在所述第二光线信号的照射范围内,用于响应图像信号,形成对应所述图像信号的第三光线信号;输出模组14,至少部分在所述第三光线信号的照射方向,用于形成所述显示设备出射的第四光线信号,其中,所述第四光线信号对应的图像尺寸大于所述第三光线信号的图像尺寸。
如背景技术所述,现有显示设备中,由于发光模组出射的光线口径较大,不便于适配小尺寸显示模组。如对于反射型显示设备,一般需要通过LCOS(Liquid Crystal onSilicon,硅基液晶)面板作为显示模组,至少三个发光组件作为发光模组,以出射包括RGB三基色的光源。
发光模组中,单个发光组件出射的光线口径尺寸较小,无法照射整个显示模组,需要对各个发光组件出射光线分别进行扩束处理。而多个发光组件由于散热需要,不同发光组件需要有一定的间隙。故发光模组整体出射的光线口径较大,无法适配小尺寸的显示模组。
而本申请实施例所述显示设备中,通过发光模组发射第一光线信号,通过调节模组对第一光线信号进行调整,以形成第二光线信号,显示模组基于图像信号以及第二光线信号形成第三光线信号,输出模组基于第三光线信号输出第四光线信号,所述第四光线信号对应的图像尺寸大于所述第三光线信号的图像尺寸。可见,所述显示设备可以调整发光模组出射的第一光线信号,形成小口径的第二光线信号,以供显示模组进行图像显示,可以适配小尺寸显示模组。
可选的,所述发光模组11包括多个发光组件111,所述第一光线信号包括所述多个发光组件111形成的多束第一子光线;所述调节模组12用于汇聚所述第一光线信号形成所述第二光线信号,其中,所述第二光线信号包括多束第二子光线,所述第二子光线之间的间隔小于所述第一子光线之间的间隔,以使得第二光线信号的口径小于第一光线信号的口径。
由于所述显示设备可以通过所述调节模组12调整第一光线信号,形成口径较小的第二光线信号,故本申请实施例所述显示设备中,可以设置发光模组11中各个发光组件111之间的间距较大,以便于散热。发光模组11具有大间距的发光组件111,虽然增大了第一光线信号口径,但是可以通过调整组件12形成小口径的第二光线信号,可以适配于小尺寸显示模组13。
其他方式中,也可以设置发光模组12仅包括一个出射大口径第一光线信号的发光组件,此时所述显示设备可以通过调整第一光线信号,形成小口径的第二光线信号。
可选的,所述显示模组13包括能形成对应所述图像信号的第三光线信号的显示区域;图1中未示出所述显示区。其中,所述显示区域不小于所述第二光线信号的口径,且小于所述第一光线信号的口径。这样,大口径的第一光线信号经过口径缩小后,形成口径较小的第二光线信号,以适配较小尺寸的显示模组13,显示模组13的显示区域的尺寸足够完全承载第二光线信号。
可选的,所述第二光线信号的方向与所述第一光线信号的方向不同;所述调节模组12包括:用于调整光线信号口径的第一调整组件121和用于调整光线方向的第二调整组件122。该方式中,分别通过第一调整组件121调节光线信号口径,通过第二调整组件122调节光线方向。其他方式中,与图1不同的是,还可以设置所述调节模组12包括用于调整光线信号口径和光线方向的第三调整组件。该方式通过同一第三调整组件同时调整光线信号口径和光线方向。
本申请实施例中,通过调整模组12对第一光线信号进行调整后,所述第二子光线之间的间隔小于所述第一子光线之间的间隔,至少包括如下方式之一:对于两第一子光线,其对应两第二子光线的间隔相对于该两第一子光线的间隔变小,且该两条第二子光线路径不重合;或,该两第二子光线路径部分重叠;或,该两第二子光线路径完全重合。
可选的,不同所述第一子光线对应不同颜色,所述第一子光线之间满足平行条件;所述调节模组12包括:小于或等于所述发光组件111数量的多个口径调节组件A,每个所述口径调节组件A对应一个发光组件111设置,用于形成所述第二子光线;其中,所述第二子光线间满足平行条件或重合条件,不同的第二子光线对应不同的颜色;所述第三光线信号通过所述调节模组12到达所述输出模组14。调节组件A的数量可以等于发光组件111的数量,此时各个发光组件111出射的第一子光线均朝向同一轴线平行偏折,以缩小光线信号口径。其他方式中,还可以设置调节组件A的数量小于发光组件111的数量,如以一个设定发光组件111的光轴为所述轴线,该设定发光组件无需设置调节组件A,为其他各个发光组件111分别设置一个调节组件A,使得其他各个发光组件出射的第一子光线均朝向该设定发光组件111的光轴平行偏折,以缩小光线信号口径。
可选的,其他方式中,不同所述第一子光线对应不同颜色,所述第一子光线之间满足平行条件,满足平行条件包括平行或是近似平行;所述调节模组用于调整所述第一子光线的方向,形成所述第二子光线;其中,所述第二子光线之间满足平行条件或重合条件,满足重合条件包括光线路径完全重合或部分重合,不同的所述第二子光线对应不同的颜色。该方式中,和图1所示方式不同在于,仅通过所述调节模组调整第一子光线的的方向,使得所述第二子光线之间的间隔小于所述第一子光线之间的间隔,以输出小口径的第二光线信号。
可选的,其他方式中,与图1所示方式不同在于,所述调节模组实现方式不同,所述调节模组在所述第一光线信号的照射范围内具有匹配所述发光组件数量的多个光学组件;其中,所述多个光学组件沿多个所述发光组件的排列方向排列,且所述多个光学组件形成所述第二子光线的光学面的朝向相同;所述光学组件是所述调节模组的多个局部或是分布式设置。通过设置各个光学组件的相对位置关系,可以使得所述第二子光线之间的间隔小于所述第一子光线之间的间隔。该方式中,可以设置所述输出模组至少部分在所述第三光线信号的照射范围内。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
参考图1,图1为本申请实施例提供的一种显示设备的结构示意图,该显示设备包括:发光模组11,用于发射第一光线信号;调节模组12,至少部分设置在所述第一光线信号的照射范围内,用于调整所述第一光线信号,以形成第二光线信号,其中,所述第二光线信号的口径小于所述第一光线信号的口径;显示模组13,至少部分设置在所述第二光线信号的照射范围内,用于响应图像信号,形成对应所述图像信号的第三光线信号;输出模组14,至少部分在所述第三光线信号的照射方向,用于形成所述显示设备出射的第四光线信号,其中,所述第四光线信号对应的图像尺寸大于所述第三光线信号的图像尺寸。本发实施例中,光线信号为光束。
如图1所示,所示发光模组11包括多个发光组件111,图1中所述第一光线信号包括所述多个发光组件111形成的多束第一子光线;所述调节模组12用于汇聚所述第一光线信号形成所述第二光线信号,其中,所述第二光线信号包括多束第二子光线,所述第二子光线之间的间隔小于所述第一子光线之间的间隔。第一子光线和第二子光线为光束。
所述显示模组13包括能形成对应所述图像信号的第三光线信号的显示区域;其中,所述显示区域不小于所述第二光线信号的口径,且小于所述第一光线信号的口径。
在图1所示方式中,所述调节模组12出射的第二光线信号的方向与所述第一光线信号的方向不同;所述调节模组12包括:用于调整光线信号口径的第一调整组件121和用于调整光线方向的第二调整组件122。
第一调整组件121包括多个口径调节组件A。可以设置第一调整组件121和第二调整组件122之间具有整形组件123。由于通过第一调整组件121将第一光线信号口径进行调整,缩小了其口径,故多个发光组件111可以共用同一整形组件123,无需分别为每个发光组件111单独设置一个整形组件123。整形组件123包括共光轴的扩束准直元件以及整形消弥散斑元件。整形组件123可以由多个透镜组成。
不同的所述第一子光线对应不同的颜色,所述第一子光线之间满足平行条件,也就是各个发光组件111出射光线平行或是近似平行。如可以设置发光模组11具有三个发光组件111,分别用于出射红色光线,绿色光线以及蓝色光线。发光组件111可以为激光器,如可以为LED激光器。
所述调节模组12包括:小于或等于所述发光组件数量的多个口径调节组件A,每个所述口径调节组件A对应一个第一子光线设置111,用于形成所述第二子光线;其中,所述第二子光线间满足平行条件或重合条件,不同的第二子光线对应不同的颜色。符合重合条件表示第二子光线重合或是至少部分重合,且传播方向平行或近似平行。
在图1所示方式中,多个发光组件111在同一直线上依次排布,故可以其中一个发光组件出射的子光线对应光轴为轴线,该发光组件111无需设置口径调节组件A,其出射第一子光线即为对应第二子光线,其他发光组件111分别通过一个口径调节组件A,使得对应出射第一子光线向该轴线平行偏折,以形成对应第二子光线。其他方式中,也可以将所有发光组件11设置在同一个封闭二维图形的周缘,此时每个发光组件111均需要单独设置一个口径调节组件A,形成的第二子光线均朝向同一轴线平行偏折。
口径调节组件A可以为折射棱镜,可以利用折射棱镜的折射性能调节入射第一子光线,使得光线平行偏折,以汇聚第一子光线。汇聚后的第一子光线传播方向不变,且靠近一预设轴线,该轴线和第一子光线传播方向平行。
所述第三光线信号通过所述调节模组12到达所述输出模组14。第二调整组件122可以为偏振分束器。该方式中,第二光线信号具有第一偏振态。第二调整组件122可以反射第一偏振态的光线信号,且透射非第一偏振态的光线信号。故第二子光线可以通过第二调整组件122反射至显示模组13。显示模组13为反射型显示模组,如可以为LCOS面板。显示模组13就有多个像素单元,基于图像信号以及第二光线信号,像素单元通过对第二光线信号的偏振旋转,以出射第三光线信号,第三光线信号的偏振态为非第一偏振态。不同偏振态的第三光线信号通过第二调整组件122的强度不同,从而形成不同灰阶显示。显示模组13各个像素单元可以基于图像信号对入射第二光线信号进行旋光,以调节形成对应偏振态的光线出射。
经过第二调整组件122后的第三光线信号入射输出模组14,输出模组14可以为光波导。将基于第三光线信号形成第四光线信号,以向用户眼睛展示图像。
通过上述描述可知,图1所示方式中,所述发光模组12包括多个激光器,激光器作为发光组件111,所述第一光线信号包括所述多个激光器形成的多束第一子光线;所述调节模组12包括用于调整光线信号口径的聚光元件、匀光整形元件以及用于调整光线方向的偏振分束器,所述第一光线信号依次通过所述聚光元件、所述匀光整形元件以及所述偏振分束器。聚光元件作为上述第一调整组件121,匀光整形元件作为上述整形组件123,偏振分束器作为上述第二调整组件122。
所有所述激光器的光轴满足平行条件,所述激光器的光轴与所述均光整形元件的光轴满足平行条件;所述聚光元件包括折射棱镜,光轴与所述均光整形元件的光轴不重合的所述激光器分别对应一个所述折射棱镜,所述折射棱镜用于使得所述激光器出射的激光信号向所述均光整形元件的光轴汇聚。
参考图2,图2为本申请实施例提供的另一种显示设备的结构示意图,该方式与图1所示方式不同在于,调节模组12的实现方式不同,图2所示方式中,调节模组12包括用于调整光线信号口径和光线方向的第三调整组件,通过该第三调整组件可以同时实现光线口径调节和方向调节,调节光线方向的方式是使得出射的第二子光线的传播路径相同,或部分交叠且传播方向平行,可以通过方向调节实现孔径调节。
该方式中,发光模组11的实现方式与上述方式相同,同样设置不同所述第一子光线对应不同颜色,所述第一子光线之间满足平行条件;其中,所述第二子光线之间满足平行条件或重合条件,不同的所述第二子光线对应不同的颜色。所述调节模组12用于调整所述第一子光线的方向,形成所述第二子光线;该方式中,调节模组12仅通过对光线传播方向的调节即可以实现对光线口径的调节,实现光线汇聚。
所述调节模组12在所述第一光线信号的照射范围内具有匹配所述发光组件数量的多个光学组件C;其中,所述多个光学组件C沿多个所述发光组件111的排列方向排列,且所述多个光学组件C形成所述第二子光线的光学面的朝向相同,使得不同光学元件C出射的第二子光线的传播路径相同,或部分交叠且传播方向平行。
在图2所示方式中,所述光学组件C是所述调节模组12的多个局部,也就是说调节模组12中光学组件C是一个整体结构,如可以通过一个具有锯齿结构的异形分束器实现该方式。其他方式中,所述光学组件C是所述调节模组12分布式设置,如可以通过三个子分束器叠加组合实现,实现该方式。通过设置光学组件C的布局方式,可以使得入射各个光学组件C的第一子光线经过光学组件C改变方向,形成对应第二子光线时,可以实现不同发光组件111出射的第一子光线最大程度重合,以形成较小口径的第二光线信号。
图2所示方式中,所述输出模组14至少部分在所述第三光线信号的照射范围内。该方式中,显示模组13出射的第三光线信号入射输出模组14,第三光线信号不经过调节模组12。
由于一光学元件C的光学面反射的光线需要通过另一个光学元件C的光学面,故条件模组12无法具有偏振选择功能。上述光学面可以为传统的半反半透分束面。可以在显示模组13的入射面设置偏振组件。图2中未示出。偏振组件可以通过第一偏振态的光线。第二光线信号为第一偏振态。而显示模组13出射的第三光线信号为非第一偏振态,故经过该偏振组件可以实现不同灰阶的显示。
通过上述描述可知,图2所示方式,所述发光模组11和图1方式相同,包括多个激光器,所述第一光线信号包括所述多个激光器形成的多束第一子光线,所述调节模组12包括用于调整光线信号口径和光线信号方向的分束器组件,该分束器组件包括上述光学元件C。所有所述激光器的光轴平行且不交叠;所述分束器组件包括多个光学面,一个光学面对应一个光学元件C,一个所述激光器对应入射一个所述光学面,所述光学面的朝向相同,以使得各个所述光学面反射的光线信号满足平行条件或重合条件。所述分束器组件包括多个在所述朝向上依次层叠的子分束器,所述子分束器为分离结构,所述子分束器至少包括一所述光学面,该方式通过多个子分束器叠加实现所述调节模组12,或,所述分束器具有锯齿光学分束面,所述光学分束面包括所有所述光学面,该方式通过一个异形分束器实现所述调节模组12。
参考图3,图3为本申请实施例提供的又一种显示设备的结构示意图,该方式与图2所示方式不同在于,第三光线信号也可以通过调节模组12后,入射输出模组14。
本申请实施例所述显示设备中,所述发光模组11出射激光信号作为所述第一光线信号;如可以通过激光器出射所述第一光线信号。所述调节模组12对所述激光信号进行调整,以形成所述第二光线信号;所述显示模组13包括反射型显示面板(如可以为LCOS面板),具有多个像素单元,所述像素单元响应所述图像信号对所述第二光线信号进行偏振态调节,以形成所述第三光线信号;所述输出模组14包括光波导器件,基于所述第三光线信号出射所述第四光线信号。
显示模组13为反射型显示面板,通过反射改变光路时,能够改变光线偏振态。一种方式,所述调节模组12具有偏振态选择功能,如图1所示方式,可以反射第一偏振态光线,透射非第一偏振态光线,这样第三光线信号通过调节模组12后,可以将基于第三光线信号的偏振态信息转换为灰阶信息,以便于实现不同灰阶的图像显示。另一种方式是,在第三光线信号位于显示模组13与输出模组14的光路中设置偏振组件。如图3对应方式,该偏振组件与显示模组13集成,设置在显示模组13的表面。或,将该偏振组件与输出模组14集成,设置在输出模组14的组件,且位于第三光线照射区域。或,设置该偏振组件和限制模组13和输出模组14均分离。
所述显示设备还包括驱动芯片15。所述发光模组11和所述显示模组13均和所述驱动芯片15连接。所述驱动芯片15用于控制所述发光模组的工作状态以及所述显示模组13的工作状态。驱动芯片15可以通过三色激光光学引擎控制电路与发光元件111连接。
同一时序周期内,所述驱动芯片15用于分时驱动所述发光模组11出射不同颜色的所述第一光线信号,所述输出模组14输出与所述第一光线信号颜色相同的所述第四光线信号,同一时序周期内,不同颜色的所述第四光线信号融合叠加,以展示目标图像。如发光模组11具有三个发光组件111,分别为红光发光组件、绿光发光组件以及蓝光发光组件。同一时序周期至少分为三个子周期,任意相邻三个子周期分别控制红光发光组件、绿光发光组件以及蓝光发光组件分时发光。这样,在每一个子周期,显示模组13的同一个像素单元可以在任意相邻三个子周期依序出射三色光线,利用人眼视觉暂留原理,以实现彩色显示。相对于显示模组11同一时刻同时反射三色光进行彩色显示的方式,可以大大缩小显示模组尺寸以及提高分辨率。
如图2和图3所示,所述发光模组11包括多个发光组件111;每个所述发光组件111出射光线信号均单独通过一个匀光整形系统B入射所述调节模组12;所述匀光整形系统B包括同光轴设置的扩束准直系统以及光束整形消弥散斑系统。在图1所示方式中,由于具有整形组件123,可以无需在所述发光组件111和所述调节模组12之间设置匀光整形系统B,其他方式中,图1所示方式也可以在所述发光组件111和所述调节模组12之间设置匀光整形系统B。匀光整形系统B实现方式与上述整形组件123相同,在此不再赘述。
本申请实施例所述显示设备中,如果发光模组11包括多个发光组件111,发光组件可以为激光器。每个发光组件111可以对应出射一种颜色第一子光线。可以设置各个发光模组111出射不同颜色子光线。单个发光组件111出射第一子光线的口径相对于显示模组13的显示区域较小,远小于显示区域尺寸,不足以照射显示区域的足够部分,而基于发光模组11的散热需求,需要设置发光组件111之间具有足够间距,会导致整个发光模组11出射第一光线信号的口径远大于显示模组13的显示区域,小尺寸的显示模组13的显示区无法完全承接大口径的第一光线信号。所述显示设备中,通过调整模组12使得第二光线信号的口径小于第一光线信号的口径,可以使得显示模组13的显示区域完全承接小口径的第二光线信号。而且所述调整模组12通过使得所述第二子光线之间的间隔小于所述第一子光线之间的间隔,以使得第二光线信号的口径小于第一光线信号的口径,调整子光线间隔的方式不改变单个第一子光线的口径,通过在各个发光组件111与调整模组12之间设置匀光整形系统B对第一子光线进行准直放大,和/或,通过设置调整模组包括整形组件123对第一子光线转换形成的第二子光线进行准直放大,以使得调整模组12出射的第二光线信号中第二子光线的口径大于发光模组11出射的第一子光线的口径,以使得各个第二子光线可以照射显示区域的足够部分,如照射整个显示区域,这样每种颜色的第二子光线均可以使得显示区所有像素单元对应一帧单色图像,时序相邻三种颜色第二子光线可以为依次对应时序相邻的相应三种颜色三帧图像,该三种颜色分别为三基色,图像显示频率满足人眼视觉暂留条件,利用人眼视觉暂留实现彩色显示。
本申请实施例所述显示设备可以用于头戴式显示设备。如AR设备或是VR设备。基于偏振选择实现不同灰阶显示,无需高反射透镜。
该显示设备通过发光模组发射第一光线信号,通过调节模组对第一光线信号进行调整,以形成第二光线信号,显示模组基于图像信号以及第二光线信号形成第三光线信号,输出模组基于第三光线信号输出第四光线信号,所述第四光线信号对应的图像尺寸大于所述第三光线信号的图像尺寸。可见,所述显示设备可以调整发光模组出射的第一光线信号,形成小口径的第二光线信号,以供显示模组进行图像显示,可以适配小尺寸显示模组。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种显示设备,包括:
发光模组,用于发射第一光线信号;
调节模组,至少部分设置在所述第一光线信号的照射范围内,用于调整所述第一光线信号,以形成第二光线信号;其中,所述第二光线信号的口径小于所述第一光线信号的口径;
显示模组,至少部分设置在所述第二光线信号的照射范围内,用于响应图像信号,形成对应所述图像信号的第三光线信号;
输出模组,至少部分在所述第三光线信号的照射方向,用于形成所述显示设备出射的第四光线信号,其中,所述第四光线信号对应的图像尺寸大于所述第三光线信号的图像尺寸。
2.根据权利要求1所述的显示设备,所述发光模组包括多个发光组件,所述第一光线信号包括所述多个发光组件形成的多束第一子光线;
所述调节模组用于汇聚所述第一光线信号形成所述第二光线信号,其中,所述第二光线信号包括多束第二子光线,所述第二子光线之间的间隔小于所述第一子光线之间的间隔。
3.根据权利要求1所述的显示设备,所述显示模组包括能形成对应所述图像信号的第三光线信号的显示区域;
其中,所述显示区域不小于所述第二光线信号的口径,且小于所述第一光线信号的口径。
4.根据权利要求1所述的显示设备,所述第二光线信号的方向与所述第一光线信号的方向不同;
所述调节模组包括:用于调整光线信号口径的第一调整组件和用于调整光线方向的第二调整组件;或用于调整光线信号口径和光线方向的第三调整组件。
5.根据权利要求2所述的显示设备,不同所述第一子光线对应不同颜色,所述第一子光线之间满足平行条件;
所述调节模组包括:小于或等于所述发光组件数量的多个口径调节组件,每个所述口径调节组件对应一个发光组件设置,用于形成所述第二子光线;
其中,所述第二子光线间满足平行条件或重合条件,不同的第二子光线对应不同的颜色;所述第三光线信号通过所述调节模组到达所述输出模组。
6.根据权利要求2所述的显示设备,不同所述第一子光线对应不同颜色,所述第一子光线之间满足平行条件;
所述调节模组用于调整所述第一子光线的方向,形成所述第二子光线;
其中,所述第二子光线之间满足平行条件或重合条件,不同的所述第二子光线对应不同的颜色。
7.根据权利要求6所述的显示设备,所述调节模组在所述第一光线信号的照射范围内具有匹配所述发光组件数量的多个光学组件;
其中,所述多个光学组件沿多个所述发光组件的排列方向排列,且所述多个光学组件形成所述第二子光线的光学面的朝向相同;所述光学组件是所述调节模组的多个局部或是分布式设置。
8.根据权利要求6所述的显示设备,所述输出模组至少部分在所述第三光线信号的照射范围内。
9.根据权利要求1所述的显示设备,所述发光模组出射激光信号作为所述第一光线信号;
所述调节模组对所述激光信号进行调整,以形成所述第二光线信号;
所述显示模组包括反射型显示面板,具有多个像素单元,所述像素单元响应所述图像信号对所述第二光线信号进行偏振态调节,以形成所述第三光线信号;
所述输出模组包括光波导器件,基于所述第三光线信号出射所述第四光线信号;
其中,所述显示设备,还包括驱动芯片,同一时序周期内,所述驱动芯片用于分时驱动所述发光模组出射不同颜色的所述第一光线信号,所述输出模组输出与所述第一光线信号颜色相同的所述第四光线信号,同一时序周期内,不同颜色的所述第四光线信号融合叠加,以展示目标图像;或
其中,所述发光模组包括多个发光组件;每个所述发光组件出射光线信号均单独通过一个匀光整形系统入射所述调节模组;所述匀光整形系统包括同光轴设置的扩束准直系统以及光束整形消弥散斑系统。
10.根据权利要求9所述的显示设备,其中,
所述发光模组包括多个激光器,用于出射激光信号,以形成包括多束第一子光线的所述第一光线信号;所述调节模组包括用于调整光线信号口径的聚光元件、匀光整形元件以及用于调整光线方向的偏振分束器,所述第一光线信号依次通过所述聚光元件、所述匀光整形元件以及所述偏振分束器;所有所述激光器的光轴满足平行条件,所述激光器的光轴与所述均光整形元件的光轴满足平行条件;所述聚光元件包括折射棱镜,光轴与所述均光整形元件的光轴不重合的所述激光器分别对应一个所述折射棱镜,所述折射棱镜用于使得所述激光器出射的激光信号向所述均光整形元件的光轴汇聚;或,
所述发光模组包括多个激光器,用于出射激光信号,以形成包括多束第一子光线的所述第一光线信号;所述调节模组包括用于调整光线信号口径和光线信号方向的分束器组件;所有所述激光器的光轴满足平行条件;所述分束器组件包括多个光学面,一个所述激光器对应入射一个所述光学面,所述光学面的朝向相同,以使得各个所述光学面反射的光线信号满足平行条件或重合条件;所述分束器组件包括多个在所述朝向上依次层叠的子分束器,所述子分束器为分离结构,所述子分束器至少包括一所述光学面,或,所述分束器具有锯齿光学分束面,所述光学分束面包括所有所述光学面。
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