CN115729380A - 显示装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种显示装置，该显示装置包括图像生成单元、放大显示单元以及触控单元。其中，图像生成单元用于生成源图像，放大显示单元用于对图像生产单元生成的源图像进行放大。另外，图像生成单元还用于生成并投射触控界面，触控单元，用于检测并响应用户对所述触控界面的触控操作。本申请提供的显示装置通过上述图像生成单元和触控单元的配合，可以投射触摸界面，检测并响应用户对该触控界面的触控操作，从而实现了触摸触控功能。

Description

显示装置以及电子设备

技术领域

本申请涉及图像显示领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

虚像显示装置，也称虚拟图像显示器，其可以有效地将源图像拉远放大显示，从而缓解普通显示器近距离观看带来的视觉疲劳，近年来得到快速发展。

虚像显示的原理为源图像放置在显示元件的焦点以内时，在源图像的同侧，可形成一正立的位于远处的放大虚像。当源图像渐渐趋近于焦点时，虚像越来越大，最后当源图像就在焦点时，虚像即成在光学无穷远处。

现有的虚像显示装置通常采用物理按键进行人机交互，物理按键体积较大，且无法灵活配置交互界面，交互效率较低，体验较差。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供了一种显示装置、交通工具以及电子设备，以提供触摸控制功能。

第一方面，本申请提供的显示装置可以包括图像生成单元、放大显示单元以及触控单元。

其中，图像生成单元用于(配置于)生成源图像，放大显示单元用于(配置于)对图像生产单元生成的源图像进行放大。另外，图像生成单元还用于生成并投射触控界面，触控单元，用于(配置于)检测并响应用户对所述触控界面的触控操作。

本申请提供的显示装置通过上述图像生成单元和触控单元的配合，可以投射触摸界面，检测并响应用户对该触控界面的触控操作，从而实现了触摸触控功能。

在一个可能的实施方案中，图像生成单元包括第一光源、第一成像模块和第一触控投影模块。其中，第一光源用于输出第一路光束至所述成像模块以及输出第二路光束至所述触控投影模块；第一成像模块用于根据第一路光束生成所述源图像；第一触控投影模块用于根据第二路光束生成并投射所述触控界面。

本实施方案中，第一成像模块和第一触控投影模块共用第一光源，分别生成源图像和触控界面，可以节省整体空间和成本。

在一个可能的实施方案中，图像生成单元包括第二光源、第二成像模块和第二触控投影模块。其中，第二光源用于输出光束至所述第二成像模块，第二成像模块用于根据输入的光束生成所述源图像和所述触控界面，第二触控投影模块用于投射所述触控界面。

本实施方案中，第二成像模块根据输入的光束即可生成源图像和触控界面，本方案充分利用了第二成像模块的功能，不需要单独的元件来生成触控界面和源图像，节省了整体空间和成本。

第二方面，本申请还提供一种显示装置，其包括：图像生成单元以及触控单元，其中，所述图像生成单元，用于生成源图像和触控界面，并向外投射所述源图像和所述触控界面；

所述触控单元，用于检测并响应用户对所述触控界面的触控操作。

第三方面，本申请提供一种电子设备，该电子设备包括第一方面或第二方面所述的显示装置。

第四方面，本申请还提供一种图像生成单元(可以称为光机)，该图像生成单元包括第一光源、第一成像模块和第一触控投影模块。

其中，第一光源用于输出第一路光束至第一成像模块以及输出第二路光束至所述第一触控投影模块；第一成像模块用于根据第一路光束生成所述源图像；第一触控投影模块用于根据第二路光束生成并投射所述触控界面。

第五方面，本申请提供另外一种图像生成单元，其包括第二光源、第二成像模块和第二触控投影模块。其中，第二光源用于输出光束至所述第二成像模块；第二成像模块用于根据输入的光束生成源图像和所述触控界面；第二触控投影模块，用于投射所述触控界面。

第六方面，本申请还提供一种显示装置，其包括如第四方面或第五方面的图像生成单元。

第七方面，本申请还提供一种交通工具，其包括如第一方面所述的显示装置。

其中，上述显示装置安装在所述交通工具的座椅上。

其中，以下的实施方案可以适用于以上任一方面提供的实施例中。

在一个可能的实施方案中，第一光源包括三色光源和半反半透波片；半反半透波片位于三色光源输出的三色光的光路上，用于对所述三色光源发出的三色光进行透射和反射，反射光所述为第一路光束，透射光为所述第二路光束。

在一个可能的实施方案中，半反半透波片为单色半反半透波片。

在一个可能的实施方案中，第一触控投影模块包括投影镜头和滤光片，第二路光束输入所述投影镜头，所述滤光片位于所述投影镜头的出光一侧。从而，投影镜头根据滤光片投射出触控界面。

在一个可能的实施方案中，第一触控投影模块还包括调整所述滤光片和所述投影镜头的距离的机构。通过该调整机构，可以调节投射出的触控界面大小。

在一个可能的实施方案中，第一触控投影模块包括反射镜，用于反射所述第二路光束到所述投影镜头。该反射镜实现了对光线进行弯折的效果，进一步节省了显示装置占用的空间。

在一个可能的实施方案中，触控单元还用于生成控制信号(或操作指令)，然后向所述图像生成单元和/或所述放大显示单元发送所述控制信号。

在一个可能的实施方案中，触控单元包括信号发射模块和信号检测模块，信号发射模块用于向触控界面发射红外或激光信号，信号检测模块用于检测用户接触触控界面后反射的信号。

在一个可能的实施方案中，触控单元还包括信号处理模块，信号处理模块接收信号检测模块检测到的用户接触触控界面后反射的信号，并对检测到的信号进行处理，生成控制信号(或操作指令)。

在一个可能的实施方案中，触控单元中的信号检测模块可以根据发射的信号生成控制信号，然后向图像生成单元和/或所述放大显示单元发送所述控制信号，从而实现对显示装置的显示控制，例如调整图像生成单元生成的源图像的内容或者画面亮度、对比度等。

在一个可能的实施方案中，显示装置中的放大显示单元包括曲面镜，所述曲面镜用于对生成的源图像进行放大并反射，从而形成放大的虚像。

在一个可能的实施方案中，显示装置中的放大显示单元包括投影镜头，所述投影镜头用于将图像生成单元生成的源图像向外投影。

在一个可能的实施方案中，放大显示单元还包括扩散元件，所述扩散元件用于承接所述图像生成单元生成的源图像并将其漫反射至所述曲面镜。本实施方案通过新增扩散元件，可以使得图像生成单元生成的源图像均匀反射到曲面镜，增强显示效果。

在一个可能的实施方案中，图像生成单元中包括投影组件，所述投影镜头用于将源图像投影到投影屏幕上。

在一个可能的实施方案中，显示装置还包括偏振膜，所述偏振膜位于所述扩散元件后，可以滤除环境的杂散光。

在一个可能的实施方案中，显示装置还包括定向扩散膜，所述定向扩散膜位于所述扩散元件后，所述定向扩散膜用于扩大所述漫反射后的源图像的横向散射角，从而增大显示装置的可视角度。

在一个可能的实施方案中，曲面镜为多焦点曲面镜或自由曲面镜。

在一个可能的实施方案中，第二成像模块的第一区域生成所述源图像，第二成像模块的第二区域生成所述触控界面。

在一个可能的实施方案中，所述第二成像模块的第一区域和第二区域加载的相位信息不同，通过不同的相位信息分别调制第二成像模块的第一区域和第二区域，从而生成不同的内容，即生成源图像和触控界面。

在一个可能的实施方案中，第二成像模块交替显示所述源图像和所述触控界面，即第二成像模块时分复用的方式来生成源图像和所述触控界面。

在一个可能的实施方案中，第二成像模块将所述生成的源图像投射至第三区域，将所述触控界面投射至第四区域。

在一个可能的实施方案中，第三区域和第四区域重叠或者所述第三区域和第四区域相互独立、或者第三区域包含第四区域。

在一个可能的实施方案中，第一成像模块或第二成像模块包括显示电路和成像器件。显示电路接收解码后的图像信号，驱动(或控制)成像器件将第一光源或第二光源发出的光束进行光电转换，从而生成可视图像。

附图说明

图1a为本申请实施例公开的一种显示装置作为普通显示器的示意图；

图1b为本申请实施例公开的一种显示装置作为电视的示意图；

图1c为本申请实施例公开的一种显示装置作为车载显示的示意图；

图1d为本申请实施例公开的一种显示装置作为抬头显示的示意图；

图1e为本申请实施例公开的一种显示装置作为投影设备的示意图；

图2为本申请实施例公开的一种显示装置的结构示意图；

图3为本申请实施例公开的一种图像生成单元的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的另一种图像生成单元的结构示意图；

图5为本申请实施例公开的显示装置中的图像生成单元的成像示意图；

图6a是本申请实施例提供的显示装置的电路示意图；

图6b是本申请实施例提供的显示装置中的触控单元的电路示意图。

图7是是本申请显示装置提供的触控界面的示意图；

图8为本申请实施例公开的又一种显示装置的结构示意图；

图9为本申请实施例公开的显示装置的侧视图。

具体实施方式

本申请提供一种显示装置，该显示装置可以实现虚像显示，还可以复用实现虚像显示的某些光学组件，实现触摸控制功能。该显示装置可以用于普通显示器(如图1a中的100a所示)进行办公使用，还可以用于电视(如图1b中的100b所示)进行家庭娱乐(作为电视)，或者可以用于车载显示(如图1c中的100c所示，显示装置安装在车辆的座椅上)，还可以作为抬头显示(Head-Up Display，HUD)安装与车辆上，如图1d中的100d所示。另外，本实施例提供的显示装置还可以作为投影仪(投影机)使用，如图1e中的100e所示。显示装置的物理尺寸、显示尺寸、分辨率可以根据使用场景进行调整。本实施例中的显示装置作为HUD使用时，其可以显示车辆的仪表信息和/或行车指示信息等。显示装置显示的内容(例如图像源)通过风挡玻璃反射到人眼，人眼即可观看到显示的内容。本申请提供的显示装置可以实现触摸控制功能。

在本申请中，该显示装置也可以称为显示系统或虚像显示装置。该显示装置中包括的单元或模块可以称为组件或机构。

参考图2，图2为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

如图2所示，该显示装置包括图像生成单元(Picture Generation Unit，PGU)10、放大显示单元(可以包括21、22和23)和触控单元30。其中，图像生成单元10可以接收输入的视频信号，并生成源图像，放大显示单元对所述源图像进行放大并形成放大的虚像。此外，图像生成单元10还生成并投射触控界面40，触控单元30检测并响应用户对所述触控界面40的触控操作，从而实现触摸控制功能。

具体的，触控单元30可以根据用户对所述触控界面40的触控操作生成控制信号，然后向图像生成单元10发送该控制信号，图像生成单元10基于该控制信号对生成的源图像进行调整，例如调整尺寸(大小)、亮度、对比度等。

继续参考图2，放大显示单元具体可以包括曲面镜21，其用于对生成的源图像进行放大并反射，从而形成放大的虚像。此外，放大显示单元还可以包括扩散元件22和偏振膜23，扩散元件22承接所述图像生成单元10生成的源图像并将其漫反射至所述曲面镜21。偏振膜23位于所述扩散元件22后，用于消除环境干扰光，防止环境干扰光被曲面镜21吸收。

本申请提供的显示装置还可以包括可以定向扩散膜(图2中未示出)，定向扩散膜可以位于扩散元件22后(例如位于扩散元件22和偏振膜23中间)，用于扩大漫反射后的源图像的横向散射角。

本申请提供的显示装置中，图像生成单元10可以将生成的源图像和触控界面投射至相同的区域，也可以投射到不同的区域。如图2所示，图像生成单元10将生成的源图像向左投射，将生成的触控界面向右投射，两者互相分离。图像生成单元10也可以将生成的源图像和触控界面投射到相同的区域，触控界面可以和源图像重叠或交叉，此时触控界面以屏幕显示(On Screen Display，OSD)的方式覆盖在源图像上。

图3为本申请实施例提供的一种图像生成单元(可以称为光机)的结构示意图。

如图3所示，该图像生成单元10包括光源101a、成像模块102和第一触控投影模块(可以包括1031、1032、1033)，该图像生成单元10可以用于前述的显示装置中，也可以独立使用。

本实施例中的光源101a输出第一路光束(光束1)至所述成像模块102，光源101a还输出第二路光束(光束2)至所述第一触控投影模块。成像模块102可以根据第一路光束生成源图像，第一触控投影模块根据输入的第二路光束生成并投射触控界面。

具体的，本实施例中的第一触控投影模块包括投影镜头1031和滤光片1033，光源101a发出的光束2输入投影镜头1031，滤光片1033位于所述投影镜头的出光一侧，进而光束2透过滤光片103后，即可投射出触控界面40，例如键盘操作界面。另外，为了折叠光路节省空间，第一触控投影模块还可以包括反射镜1032，反射镜1032反射光束2到所述投影镜头1031。

具体的，本实施例中的成像模块102可以为硅基液晶(Liquid Crystal OnSilicon，LCOS)显示器、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、数字光处理(Digital Light Procession，DLP)显示器或微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)显示器。

本实施例中的光源101a可以包括三色光源(蓝色光源1011，绿色光源1012，红色光源1013)，三色光源(可以称为三基色光源)发出的单色光混合后输出的白光为第一路光束，输入到成像模块102，从而生成源图像。三色光源还可以输出单色光或白光，例如红色光源1013输出红光(第二路光束)。单色光输入到第一触控投影模块，从而投射出单色的触控界面40。其中，光源101a还可以包括第一波片1014和第二波片(半反半透波片)1015。上述蓝色光源1011，绿色光源1012，红色光源1013可以为发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)光源，还可以为激光二极管光源。

其中，第一波片1014位于光源1011和1012输出的光线的光路上，用于对光进行透射和反射。例如，第一波片1014对光源1011发射的蓝光进行透射，对光源1012发射的绿光进行反射，反射光和透射光混合后输入第二波片1015。

第二波片1015也位于所述三色光源(1011，1012，1013)输出的三色光的光路上，用于对三色光进行透射和反射。例如，第二波片1015对光源1011发射的蓝光进行透射，对光源1012发射的绿光进行透射，对光源1013发射的红光进行反射和透射，反射的红光和两路透射光(蓝光和绿光)混合后为第一路光束。光源1013发射的红光透射第二波片1015后为所述第二路光束。

进一步的，第二波片1015可以为单色的波片，其颜色与光源1013发出的光的颜色一致。例如，第二波片1015为红色波片。

图4为本申请实施例提供的另一种图像生成单元的结构示意图。

如图4所示，该图像生成单元10包括光源101b、成像模块102(虚线框所示)和第二触控投影模块(可以为触控投影镜头1035)，该图像生成单元10可以用于前述的显示装置中，也可以独立使用。

其中，光源101b输出光束(可以为白光)至所述成像模块102，成像模块102根据输入的光束生成源图像和触控界面(例如键盘界面)。

具体的，成像模块102的第一区域1021生成源图像，第二区域1022生成触控界面。第一区域1021生成的源图像向外输出，例如输出到显示装置的显示镜头50。第二区域1022生成的触控界面向外输出，例如输出到第二触控投影模块。

第二触控投影模块具体可以为触控投影镜头1035，其将输入的触控界面向外投射，例如投射到显示装置所放置的桌面上，供用户使用。

以上给出了成像模块102的不同区域(1021和1022)生成源图像和触控界面的方案，成像模块102还可以分时交替显示所述源图像和所述触控界面，即成像模块102分时复用的方案。

与图3所示的实施例相比，本实施例中的源图像和触控界面使用相同的成像模块102生成，节省了空间和成本。

参考图5，图5中以成像模块102为LCOS芯片为例来说明图像生成单元的成像原理图。

LCOS调制光路用于对LCOS芯片进行光调制来显示图像，例如进行相位调制。LCD的调制原理和LCOS的调制原理类似，在此不再赘述。如图中虚线框所示，LCOS调制光路包括半反半透元件105、反射元件106和LCOS芯片(或称为LCOS显示器)。光源101b输入的光(大箭头所示)通过半反半透元件105反射后，进入LCOS芯片的表面，LCOS芯片根据输入的光线进行成像，生成源图像和触控界面。

如图5所示，LCOS的一部分区域生成源图像，另一部分区域生成触控界面，图5中上半区域生成源图像，下半区域生成触控界面。在其他场景中，可以是LCOS的左边区域生成源图像，右边区域生成触控界面，即不同区域生成不同的图像即可，本实施例对此不做限定。

源图像的光线1011穿过半反半透元件105后，输出至显示装置的显示镜头50，显示镜头50可以进一步将光线导出至放大显示单元。触控界面的光线1012穿过半反半透元件105后，被反射元件106反射，随后进入触控投影镜头1035。触控投影镜头1035可以进一步将触控界面向外投射。

参考图6a-6b，图6a是本申请提供的显示装置的电路示意图，图6b是本申请提供的显示装置中的触控单元的电路示意图。

如图6a所示，显示装置中的电路主要包括包含处理器201，外部存储器接口202，内部存储器203，音频模块204，视频模块205，电源模块206，无线通信模块207，I/O接口208、视频接口209、触控单元30、显示电路1028和成像器件1029等。其中，处理器201与其周边的元件，例如外部存储器接口202，内部存储器203，音频模块204，视频模块205，电源模块206，无线通信模块207，I/O接口208、视频接口209、触控单元30、显示电路1028可以通过总线连接。处理器201可以称为前端处理器。

另外，本申请实施例示意的电路图并不构成对显示装置的具体限定。在本申请另一些实施例中，显示装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

其中，处理器201包括一个或多个处理单元，例如：处理器201可以包括应用处理器(Application Processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(Graphics ProcessingUnit，GPU)，图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(Neural-Network Processing Unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

处理器201中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器201中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器201刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器201需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器201的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，显示装置还可以包括多个连接到处理器201的输入输出(Input/Output，I/O)接口208。接口208可以包括集成电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(Inter-Integrated Circuit Sound，I2S)接口，脉冲编码调制(PulseCode Modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)，通用输入输出(General-Purpose Input/Output，GPIO)接口，用户标识模块(Subscriber Identity Module，SIM)接口，和/或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口等。上述I/O接口208可以连接鼠标、触摸板、键盘、摄像头、扬声器/喇叭、麦克风等设备，也可以连接显示装置上的物理按键(例如音量键、亮度调节键、开关机键等)。

外部存储器接口202可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展显示装置的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口202与处理器201通信，实现数据存储功能。

内部存储器203可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。内部存储器203可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如通话功能，时间设置功能等)等。存储数据区可存储显示装置使用过程中所创建的数据(比如电话簿，世界时间等)等。此外，内部存储器203可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(Universal Flash Storage，UFS)等。处理器201通过运行存储在内部存储器203的指令，和/或存储在设置于处理器201中的存储器的指令，执行显示装置的各种功能应用以及数据处理。

显示装置可以通过音频模块204以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，通话等。

音频模块204用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块204还可以用于对音频信号编码和解码，例如进行放音或录音。在一些实施例中，音频模块204可以设置于处理器101中，或将音频模块204的部分功能模块设置于处理器101中。

视频接口209可以接收外部输入的音视频，其具体可以为高清晰多媒体接口(HighDefinition Multimedia Interface，HDMI)，数字视频接口(Digital Visual Interface，DVI)，视频图形阵列(Video Graphics Array，VGA)，显示端口(Displayport，DP)等，视频接口209还可以向外输出视频。

视频模块205可以对视频接口209输入的视频进行解码，例如进行H.264解码。视频模块还可以对显示装置采集到的视频进行编码，例如对外接的摄像头采集到的视频进行H.264编码。此外，处理器201也可以对视频接口209输入的视频进行解码，然后将解码后的图像信号输出到显示电路。

显示电路1028和成像器件1029用于显示对应的图像。在本实施例中，视频接口209接收外部输入的视频源信号，视频模块205进行解码和/或数字化处理后输出图像信号至显示电路1028，显示电路1028根据输入的图像信号驱动成像器件1029将光源101a或101b发出的光束进行成像，从而生成可视图像。例如，成像器件1029生成源图像和触控界面。其中，显示电路1028以及成像器件1029属于成像模块102中的电子元件，显示电路1028可以称为驱动电路。

电源模块206用于根据输入的电力(例如直流电)为处理器201和光源101提供电源，电源模块206中可以包括可充电电池，可充电电池可以为处理器201和光源101提供电源。光源101发出的光可以传输到成像器件1029进行成像，从而形成图像光信号。其中，光源101可以为上述实施例中的光源101a和101b。

无线通信模块207可以使得显示装置与外界进行无线通信，其可以提供无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)(如无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(Bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)，调频(Frequency Modulation，FM)，近距离无线通信技术(Near FieldCommunication，NFC)，红外技术(Infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块207可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块207经由天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器201。无线通信模块207还可以从处理器201接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线转为电磁波辐射出去。

另外，视频模块205进行解码的视频数据除了通过视频接口209输入之外，还可以通过无线通信模块207以无线的方式接收或从外部存储器中读取，例如显示装置可以通过车内的无线局域网从终端设备或车载娱乐系统接收视频数据，显示装置还可以读取外部存储器中存储的音视频数据。

触控单元30可以根据用户对触控界面40的触控操作生成控制信号(例如亮度/对比度调整信号)，然后通过处理器201向显示电路1028发送该控制信号，显示电路1028根据该控制信号调整成像器件1029的成像，从而改变显示的触控界面和/或源图像。

如图6b所示，触控单元30可以包括信号发射模块31、信号检测模块32和信号处理模块33。信号发射模块31可以对触摸区域(覆盖触控界面)发射红外信号或激光信号，当手指或其他物体接触到触摸区域时，红外信号或激光信号在物体表面发生散射。一部分红外信号或激光信号被信号检测模块32所接收，随后送到信号处理模块33对进行处理，例如转换为坐标或运动趋势等信息，信号处理模块33再反馈处理后的信号给上述的处理器201，处理器201根据输入的信号(例如坐标信息或运动趋势)向显示电路1028发送图像信号，成像器件1029显示接收到的图像信号。

其中，触控单元30中的信号检测模块32和信号处理模块33可以集成在一起，即集成的模块同时实现信号检测和处理的功能。另外，本实施例中的触控单元30可以和图像生成单元集成在一起，以便于节省空间。

参考图7，图7是是本申请实施例提供的显示装置的触控界面的示意图。

其中，触控界面可以为显示装置的控制面板，如图7(A)所示，用户通过触摸控制面板调整亮度或对比度之后，触控单元30中的信号检测模块32检测到用户的操作后，由信号处理模块33生成调整指令，并输入到处理器201，处理器201根据该调整指令向显示电路1028发送对应的调整信号，进而上述成像器件1029调整显示的图像的亮度或对比度。本申请提供的显示装置也可以自带音响，通过滑动控制面板上的音量键，对应的操作指令会由信号处理模块33通过处理器201输出到扬声器/喇叭进行音量控制。

此外，触控投影界面也可以为键盘和/或鼠标控制板，如图7(B)所示，投影的键盘和鼠标可以来代替实际键盘及触控板。当用户触碰键盘按键，对应的键盘指令就输出到处理器201进行处理。本申请中显示装置提供的触控界面还可以包括运行在处理器201上的应用的控件放置区或小屏投放区(如图7(C)中的音乐控件)，对应的操作指令由信号检测模块32反馈至处理器201进行处理。本实施例提供的显示装置可以实现娱乐功能。

参考图8-9，图8是本实施例提供另外一种显示装置的示意图，图9是图8显示装置的侧视图。

本申请实施例提供的显示装置包括壳体(图8和9中未示出)，以及位于壳体内的放大显示单元70、图像生成单元80以及触控单元90。

如图所示，放大显示单元70包括曲面镜71和扩散屏72，图像生成单元80生成的源图像通过扩散屏72进行漫反射，然后通过曲面镜71反射到人眼。其中，曲面镜71可以为用户的观察窗口。显示装置在使用过程中，用户通过曲面镜71可以看到放大数倍的虚像。

另外，图像生成单元80还生成并向外投射触控界面(如图8中手指所在的长方形区域)。

其中，触控单元90可以和图像生成单元80成一体结构，触控单元90包括信号发射模块92和信号检测模块91，所述信号发射模块92用于向所述触控界面发射红外或激光信号，所述信号检测模块91用于检测用户接触触控界面后反射的信号。触控单元90中还包括信号处理模块，该模块用于对信号检测模块91检测到的信号进行处理，生成控制信号(操作指令)。控制信号中可以包括位置信息(例如坐标)和/或点击信息。在本实施例中，信号处理模块位于显示装置壳体的内部，图中没有示出。

其中，信号发射模块92发射的红外或激光信号覆盖的区域如图8中的三角形区域所示，该区域包含了触控界面所在的区域(即手指所在的长方形区域)。

本申请实施例结合小尺寸的显示器和图像生成单元二者的优势，利用曲面镜对源图像进行放大，实现了超大屏观看体验，同时实现了触摸控制功能，提升了用户体验。

本申请实施例中的曲面镜可以是多焦点的自由曲面镜。通过设计多焦点的自由曲面反射镜来实现多人观看。

本申请实施例中的交通工具可以是汽车、飞机、轮船、火箭等已知的交通工具，还可以是未来新出现的交通工具。汽车可以是电动汽车、燃油车或混合动力车，例如，纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池汽车、新能源汽车等，本申请对此不做具体限定。此外，本申请实施例中的电子设备包括安装有显示装置的设备，其可以包括上述交通工具，还可用为医疗设备、办公娱乐设备或工业控制设备，本实施例对此不做限定。

本申请的术语“第一、第二、第三和第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以本申请未描述的顺序实施。为了更加明显地体现不同实施例中的组件的关系，本申请采用相同的附图编号来表示不同实施例中功能相同或相似的组件。

还需要说明的是，除非特殊说明，一个实施例中针对一些技术特征的具体描述也可以应用于解释其他实施例提及对应的技术特征。

本申请中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，尤其，对于图8～图9实施例而言，由于基于图1～图5对应的实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见图1～图5对应实施例的部分说明即可。

最后应说明的是：以上所述仅为本申请的具体实施方式，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种显示装置，其特征在于，包括图像生成单元、放大显示单元以及触控单元，

所述图像生成单元，用于生成源图像；

所述放大显示单元，用于对所述源图像进行放大并形成放大的虚像；

所述图像生成单元还用于生成并向外投射触控界面；

所述触控单元，用于检测并响应用户对所述触控界面的触控操作。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述图像生成单元包括第一光源、第一成像模块和第一触控投影模块，

所述第一光源，用于输出第一路光束至所述第一成像模块以及输出第二路光束至所述第一触控投影模块；

所述第一成像模块，用于根据第一路光束生成所述源图像；

所述第一触控投影模块，用于根据第二路光束生成并投射所述触控界面。

3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述图像生成单元包括第二光源、第二成像模块和第二触控投影模块，

所述第二光源，用于输出光束至所述第二成像模块；

所述第二成像模块，用于根据输入的光束生成所述源图像和所述触控界面；

所述第二触控投影模块，用于投射所述触控界面。

4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一触控投影模块包括投影镜头和滤光片，所述第二路光束输入所述投影镜头，所述滤光片位于所述投影镜头的出光一侧。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一触控投影模块还包括调整所述滤光片和所述投影镜头的距离的机构。

6.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一触控投影模块包括反射镜，用于反射所述第二路光束到所述投影镜头。

7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述触控单元还用于生成控制信号，向所述图像生成单元和/或所述放大显示单元发送所述控制信号。

8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述触控单元包括信号发射模块和信号检测模块，所述信号发射模块用于向所述触控界面发射红外或激光信号，所述信号检测模块用于检测用户接触触控界面后反射的信号。

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述信号检测模块还生成控制信号，向所述图像生成单元和/或所述放大显示单元发送所述控制信号。

10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述放大显示单元包括曲面镜，所述曲面镜用于对生成的源图像进行放大并形成放大的虚像。

11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述放大显示单元还包括扩散元件，所述扩散元件用于承接所述图像生成单元生成的源图像并将其漫反射至所述曲面镜。

12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括偏振膜，所述偏振膜位于所述扩散元件后。

13.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括定向扩散膜，所述定向扩散膜位于所述扩散元件后，所述定向扩散膜用于扩大所述漫反射后的源图像的横向散射角。

14.如权利要求10-13任一项所述的显示装置，其特征在于，所述曲面镜为多焦点曲面镜或自由曲面镜。

15.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第二成像模块的第一区域生成所述源图像，所述第二成像模块的第二区域生成所述触控界面。

16.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第二成像模块分时交替显示所述源图像和所述触控界面。

17.如权利要求1-16任一项所述的显示装置，其特征在于，

所述图像生成单元将所述生成的源图像投射至第三区域，将所述触控界面投射至第四区域。

18.如权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述第三区域和第四区域重叠或者所述第三区域包含所述第四区域。

19.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-18任一项所述的显示装置。

20.一种交通工具，其特征在于，包括如权利要求1-18任一项所述的显示装置。

21.如权利要求20所述的交通工具，其特征在于，所述显示装置安装在所述交通工具的座椅上。

Images