CN116909019A - 显示装置和包括该显示装置的可穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种显示装置和包括该显示装置的可穿戴设备,所述显示装置包括在其图像显示表面上显示图像的显示面板、设置在图像显示表面上以使图像显示光折射的至少一个透镜框架、以及针对多个通道中的每个形成由至少一个透镜框架折射的图像显示光的出射路径的至少一个多通道透镜。
Description
技术领域
公开涉及一种显示装置和包括该显示装置的可穿戴设备。
背景技术
随着多媒体技术发展,显示装置变得越来越重要。因此,目前在各种领域中使用诸如液晶显示(LCD)装置和有机发光显示(OLED)装置的各种类型的显示装置。
在显示装置之中,存在可以穿戴在人的身体上的电子装置。这样的电子装置通常被称为可穿戴设备。可穿戴设备可以直接穿戴在人体上,因此可以提高便携性和用户可访问性。
这样的可穿戴设备的示例可以包括可以安装在人的头部上的头戴式显示器(或头戴式电子装置)。头戴式显示器(HMD)可以大致分为提供增强现实(AR)的透视型(see-through)头戴式显示器和提供虚拟现实(VR)的闭视型(see-closed)头戴式显示器。
发明内容
公开的实施例提供了一种能够防止图像显示缺陷并且能够提高图像显示质量的显示装置以及包括该显示装置的可穿戴设备。
根据公开的实施例,显示装置包括:显示面板,显示面板在其图像显示表面上显示图像;至少一个透镜框架,设置在图像显示表面上,其中,至少一个透镜框架使从图像显示表面发射的图像显示光折射;以及至少一个多通道透镜,至少一个多通道透镜针对多个通道中的每个通道形成由至少一个透镜框架折射的图像显示光的出射路径。
在实施例中,至少一个透镜框架可以包括分别与用户的左眼和右眼的位置对齐设置的第一透镜框架和第二透镜框架,并且第一透镜框架和第二透镜框架可以将从显示面板的图像显示表面输出的图像显示光朝向前侧以预定角度在向外方向上或朝向外周折射,以将图像显示光输出到至少一个多通道透镜的后表面。
在实施例中,至少一个多通道透镜可以包括分别与第一透镜框架和第二透镜框架对齐设置的第一多通道透镜和第二多通道透镜,并且其中第一多通道透镜和第二多通道透镜使由第一透镜框架和第二透镜框架折射的图像显示光穿过针对多个通道的不同路径,以通过不同路径的通道将图像显示光传输到用户的左眼和右眼。
在实施例中,第一透镜框架和第二透镜框架中的每个可以包括:透镜片,具有与显示面板的图像显示表面对应的面积和形状;以及多个光学透镜,设置在透镜片的前表面上,其中,多个光学透镜可以使穿过透镜片的图像显示光在透镜片的向外方向上或朝向透镜片的外周折射,以输出图像显示光。
在实施例中,多个光学透镜可以是具有彼此不同的圆周的环型,并且多个光学透镜可以以多个同心圆的形式布置在透镜片的前表面上以覆盖透镜片的前表面。
在实施例中,多个光学透镜中的相邻光学透镜的长度、面积和宽度中的一个或更多个结构特性可以彼此不同。
在实施例中,多个光学透镜中的每个可以具有凸形突出剖面,并且凸形突出剖面的最高点或最厚点可以设置在相对于前垂直方向以第一角度在向外方向上或朝向外周倾斜的位置处。
在实施例中,多个光学透镜中的每个可以为杆型并且被设置为覆盖透镜片的前表面,并且多个光学透镜可以在透镜片的第一划分区域至第四划分区域中相对于透镜片的中心在对角线方向上平行布置。
在实施例中,多个光学透镜可以包括:多个第一光学透镜,均具有凸形突出剖面,该凸形突出剖面被成形为使得凸形突出剖面的最高点或最厚点设置在相对于前垂直方向以第一角度倾斜的位置处,以及多个第二光学透镜,均具有凸形突出剖面,该凸形突出剖面被成形为使得凸形突出剖面的最高点或最厚点相对于前垂直方向不倾斜。
在实施例中,多个光学透镜中的每个可以是杆型并且被设置为覆盖透镜片的前表面,并且多个光学透镜可以在透镜片的第一划分区域至第四划分区域中以水平条纹或竖直条纹平行布置。
在实施例中,多个光学透镜可以包括:多个第一光学透镜,均具有凸形突出剖面,该凸形突出剖面被成形为使得凸形突出剖面的最高点或最厚点设置在相对于前垂直方向以第一角度倾斜的位置处;多个第二光学透镜,均具有凸形突出剖面,该凸形突出剖面被成形为使得凸形突出剖面的最高点或最厚点相对于前垂直方向不倾斜;以及多个第三光学透镜,均具有凸形突出剖面,该凸形突出剖面被成形为使得凸形突出剖面的最高点或最厚点设置在相对于前垂直方向以不同于第一角度的第二角度倾斜的位置处。
在实施例中,第一透镜框架和第二透镜框架中的每个可以包括平坦的透光膜,该透光膜包括以预定角度倾斜的多个反射分隔壁或多个反射接合表面,并且第一透镜框架和第二透镜框架中的每个可以根据多个反射分隔壁或多个反射接合表面的倾斜度,使入射在后表面上的图像显示光相对于中心在向外方向上或朝向外周折射并反射。
在实施例中,多个反射分隔壁或多个反射接合表面可以为具有彼此不同的圆周的环型,并且多个反射分隔壁或多个反射接合表面可以以多个同心圆布置在透光膜内部。
在实施例中,多个反射分隔壁或多个反射接合表面的间隔、长度、厚度、面积和宽度中的一个或更多个结构特性彼此不同。
在实施例中,多个反射分隔壁或多个反射接合表面可以相对于前垂直方向以第一角度在向外方向上或朝向外周倾斜,以使图像显示光折射。
在实施例中,多个反射分隔壁或多个反射接合表面可以为直的杆型,并且多个反射分隔壁或多个反射接合表面可以在透光膜的第一划分区域至第四划分区域中相对于中心在对角线方向上平行布置。
在实施例中,多个反射分隔壁可以包括:多个第一分隔壁,相对于前垂直方向以第一角度朝向向外方向倾斜;以及多个第二分隔壁,垂直设置,使得多个第二分隔壁相对于前垂直方向不倾斜。
在实施例中,多个反射分隔壁或多个反射接合表面可以为直的杆型,并且反射分隔壁或多个反射接合表面可以在透光膜的第一划分区域至第四划分区域中的每个中以水平条纹或竖直条纹布置。
在实施例中,多个反射分隔壁可以包括:多个第一分隔壁,相对于前垂直方向以第一角度朝向外周倾斜;多个第二分隔壁,垂直设置,使得多个第二分隔壁相对于前垂直方向不倾斜;以及多个第三分隔壁,相对于前垂直方向以第二角度朝向外周倾斜。
根据公开的实施例,一种可穿戴设备包括:主框架,安装在用户身体上;显示装置,安装在主框架上,其中,显示装置显示图像;以及盖框架,覆盖显示装置,其中,显示装置包括显示面板、至少一个透镜框架以及至少一个透镜,显示面板在其图像显示表面上显示图像,至少一个透镜框架设置在图像显示表面上,其中,至少一个透镜框架使图像显示光折射,至少一个透镜针对多个通道中的每个通道形成由至少一个透镜框架折射的图像显示光的出射路径。
根据公开的实施例,可以有效地防止显示装置和包括显示装置的可穿戴设备中的诸如重影图像的图像显示缺陷,从而可以提高用户满意度和可靠性。
应当注意,公开的效果不限于上面描述的那些,并且根据以下描述,公开的其他效果对于本领域技术人员将是明显的。
附图说明
通过参照附图详细描述公开的实施例,公开的上述和其他特征将变得更加明显。
图1是示出根据实施例的显示装置和包括显示装置的可穿戴设备的分解透视图。
图2是示出图1中所示的显示面板和设置在显示面板的前侧的透镜框架的正视图。
图3是示出图2中所示的透镜框架的沿着线I-I'截取的切割表面的剖视图。
图4是示出图2中所示的透镜框架的另一示例的沿着线I-I'截取的剖视图。
图5是示出图1中所示的显示面板和设置在透镜框架的前表面上的多通道透镜的正视图。
图6A和图6B是示出图1和图5中所示的多通道透镜的一侧和相对侧的透视图。
图7是详细示出图6A和图6B中所示的多通道透镜的镜面涂覆部分的正视图。
图8是图6A和图6B中详细示出的多通道透镜的镜面涂覆部分的后侧的透视图。
图9是示出设置有图1和图5中所示的显示面板、透镜框架和多通道透镜并且显示面板、透镜框架和多通道透镜彼此结合的结构的分解透视图。
图10是详细示出图5中所示的显示装置的沿着线A-A'截取的剖视图。
图11是示出当用户的瞳孔位于中心处时在显示面板上显示的图像的视图。
图12是示出当用户的瞳孔位于中心处时由用户识别的虚拟现实(VR)图像的视图。
图13是用于示出显示装置中的重影图像的显示路径和原因的剖视图。
图14是用于示出根据图3和图4的透镜框架结构,图像显示光的折射角的曲线图。
图15是示出根据图3和图4的透镜框架结构,图像显示光的折射角和显示路径的剖视图。
图16是示出根据公开的另一实施例的透镜框架的结构的正视图。
图17是示出图16中所示的透镜框架的示例的沿着线B-B'截取的剖视图。
图18是示出图16中所示的透镜框架的另一示例的沿着线B-B'截取的剖视图。
图19是示出根据公开的又一实施例的透镜框架的结构的正视图。
图20是示出图19中所示的透镜框架的示例的沿着线C-C'截取的剖视图。
图21是示出图19中所示的透镜框架的另一示例的沿着线C-C'截取的剖视图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更全面地描述发明,在附图中示出了发明的各个实施例。然而,该发明可以以不同的形式实施,并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得该公开将是彻底和完整的,并且该公开将向本领域技术人员充分传达发明的范围。
还将理解,当层或基底被称为“在”另一层或基底“上”时,该层或基底可以直接在另一层或基底上,或者也可以存在中间层。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的组件。
将理解,尽管可以在此使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如,在不脱离本发明的教导的情况下,下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地,第二元件也可以被称为第一元件。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而不意图是限制性的。除非上下文另外明确指出,否则如这里所用的,“一个(种/者)”、“该(所述)”和“至少一个”不表示数量的限制,并且旨在包括单数和复数两者。例如,除非上下文另外明确指出,否则“(一/一个)元件”具有与“至少一个元件”相同的含义。“至少一个”不应被解释为限制“一”或“一个”。“或”意指“和/或”。如这里所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何组合和所有组合。将进一步理解,当在本说明书中使用术语“包括”和/或其变形或者“含有”和/或其变形时,说明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外,可以在这里使用诸如“下”或“底”和“上”或“顶”的相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解,相对术语旨在包括装置的除了附图中所描述的方位之外的不同方位。例如,如果附图中的一个附图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件的“下”侧的元件将随后被定位在其他元件的“上”侧。因此,术语“下”可以根据附图的具体方位而包括“下”和“上”的两种方位。类似地,如果附图中一个附图中的装置被翻转,则被描述为“在”其他元件“下方”或“之下”的元件将随后被定位为在其他元件“上方”。因此,术语“在……下方”或“在……之下”可以包括在……上方和在……下方的两种方位。
公开的各种实施例的特征中的每个可以部分或全部地组合或彼此组合,并且技术上各种互锁和驱动是可能的。每个实施例可以彼此独立地实现,或者可以相关联地一起实现。
考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的限制),如这里所使用的“约”或“大约”包括所陈述的值,并且意指在如由本领域普通技术人员确定的特定值的偏差的可接受范围内。例如,“约”可以表示在一个或更多个标准偏差内,或在所陈述的值的±30%、±20%、±10%或±5%内。
除非另有定义,否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解,诸如在通用词典中定义的那些术语应被解释为具有与它们在相关领域和公开的背景中的含义一致的含义,并且除非在这里明确地如此定义,否则将不以理想化或过于正式的意义来解释。
这里参照作为理想化实施例的示意性图示的剖面图示来描述实施例。因此,将预期例如由制造技术和/或公差导致的图示的形状的变化。因此,这里描述的实施例不应被解释为限于如这里所示的区域的特定形状,而是将包括例如由制造导致的形状的偏差。例如,示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性特征。此外,所示的锐角可以是圆形的。因此,附图中所示的区域本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在示出区域的精确形状,并且不旨在限制本权利要求的范围。
在下文中,将参照附图详细描述公开的实施例。
图1是示出根据实施例的显示装置和包括显示装置的可穿戴设备的分解透视图。
在实施例中,显示装置10可以和可穿戴设备1形成在一起,使得用户可以携带显示装置10并且可以容易地从她/他的面部或头部佩戴或取下显示装置10。可替代地,显示装置10可以与可穿戴设备1组装在一起。可穿戴设备1可以以眼镜或头戴式的形式实现,并且可以使用显示装置10向用户提供图像。
可穿戴设备1的实施例可以包括基于实际外部对象提供增强现实的透视型装置和利用独立于外部对象的屏幕向用户提供虚拟现实的闭视型装置。在下面的描述中,为了便于描述,将详细描述可穿戴设备1是闭视型头戴式显示装置的实施例。应当理解,公开不限于此。
参照图1,可穿戴设备1的实施例可以包括安装在用户身体上的主框架MF、安装在主框架MF上以显示图像的显示装置10以及覆盖显示装置10的盖框架CF。
显示装置10包括用于显示图像的显示面板DP、使图像显示光折射的第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2、以及用于形成光路使得用户能够看到来自显示面板DP的图像显示光的第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2。
主框架MF可以佩戴在用户的面部和头部上。主框架MF可以具有符合用户的头部和面部的形状的形状。
显示装置10(即,显示面板DP)、第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2以及第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以与主框架MF一起形成。可替代地,显示面板DP、第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2以及第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以被组装并安装在主框架MF上。在这样的实施例中,主框架MF可以具有其中容纳有显示面板DP、第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2以及第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2的空间或结构。尽管附图中未示出,但是主框架MF还可以包括诸如带条或皮带的结构,以易于安装。主框架MF还可以包括控制器、图像处理单元、透镜槽等。
显示面板DP可以被划分为在其上显示有图像的前表面DP_FS和与前表面DP_FS相对的后表面DP_RS。可以通过显示面板DP的前表面DP_FS输出图像显示光。如稍后将描述的,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2可以设置在显示面板DP的前表面DP_FS上,并且第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以设置在第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2的前表面上。在实施例中,尽管未在附图中示出,但是还可以在显示面板DP的前表面DP_FS和后表面DP_RS中的至少一个上设置至少一个红外相机。
显示面板DP可以在第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2以及第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2安装并固定到主框架MF的情况下合并到主框架MF中,或者可以可拆卸地组装到主框架MF。显示面板DP可以根据显示装置10的设计(例如,显示装置10的使用方式)而是不透明的、透明的或半透明的。
显示面板DP可以是包括发光元件的发光显示面板。在实施例中,例如,显示面板DP可以是使用有机发光二极管的有机发光显示面板、使用微型LED的微型发光二极管显示面板、使用量子点发光二极管的量子点发光显示面板或使用无机发光元件的无机发光显示面板。在下面的描述中,为了便于描述,将详细描述显示面板DP是有机发光显示面板的实施例。然而,应当理解,公开不限于此。
第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2可以具有与显示面板DP的图像显示表面相等的面积,并且可以形成为符合图像显示表面的形状。另外,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2可以形成为具有分别与第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2的后表面的形状对应的形状和面积。第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2的后表面附接到显示面板DP的图像显示表面,并且第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2分别附接到第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2的前表面。第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2使从显示面板DP的图像显示表面输出的图像显示光以预定角度折射,以将图像显示光提供给前侧的第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2。
在实施例中,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2将从显示面板DP的图像显示表面输出的朝向前侧的图像显示光相对于前侧在向外方向上(或朝向外周)折射,以将图像显示光提供给设置在前侧的第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2。在这样的实施例中,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2将入射在后表面上的图像显示光在向外方向上(或朝向外周)折射,以将图像显示光分别提供给第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2的后表面。第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2中的每个在向外方向上的折射角或照射角(radiation angle)可以预先确定为在约1度(1°)至约30度(30°)的范围内。稍后将参照附图更详细地描述第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2中的每个的结构和折射角。
第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2形成通过第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2输出的光路,使得用户可以在前侧看到图像显示光。
第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以提供从显示面板DP输出的图像显示光穿过其的多个通道(或路径)。多个通道可以使从显示面板DP输出的图像显示光穿过不同的路径以将其提供给用户。通过第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2输出的图像显示光可以入射在通道上,并且通过通道放大的图像可以聚焦在用户的眼睛上。
第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以布置在第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2的前侧,使得第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2分别与用户的左眼和右眼的位置对齐。第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以容纳在主框架MF中。
第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以使通过第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2输出的图像显示光折射并反射至少一次,以形成到用户的眼睛的路径。还可以在第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2中的每个或主框架MF的面向用户的眼球的一侧上设置至少一个红外光源。
盖框架CF可以设置在显示面板DP的后表面DP_RS的所在侧以覆盖显示面板DP,从而可以保护显示面板DP。盖框架CF可以覆盖要安装在主框架MF上的显示面板DP。
虽然未在附图中示出,但是显示装置10还可以包括用于控制包括显示面板DP的显示装置10的整体操作的控制器。控制器可以控制音频装置、显示面板DP的图像显示操作等。
在实施例中,控制器可以通过第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2以及第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2基于图像显示路径和放大率来执行图像处理(例如,图像映射),并且可以进行控制,使得在显示面板DP上显示映射的图像。控制器可以被实现为包括嵌入式处理器的专用处理器和/或包括中央处理单元或应用处理器的通用处理器。应当理解,公开不限于此。
图2是示出图1中所示的显示面板和设置在显示面板的前侧的透镜框架的正视图。图3是示出图2中所示的透镜框架的切割表面的沿着线I-I'截取的剖视图。
参照图2和图3,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2中的每个包括透镜片Sp和多个光学透镜Lp。
在实施例中,透镜片Sp可以具有与显示面板DP的图像显示表面对应的面积,并且可以形成为符合图像显示表面的形状。透镜片Sp可以被实现为平坦透明膜(例如,由平坦透明膜形成或由平坦透明膜限定),并且可以具有根据膜的材料确定的预定折射率。透镜片Sp可以以一定尺寸和形状形成以覆盖显示面板DP的图像显示表面。可以在透镜片Sp的前表面和后表面中的至少一个上设置或形成粘合材料。
多个光学透镜Lp可以设置在透镜片Sp的前表面上,并且可以将穿过透镜片Sp的图像显示光在透镜片Sp的向外方向(或朝向外周)折射,使得光出射。光学透镜Lp可以形成为具有彼此不同的外周长度的环形形状,并且可以以多个同心圆的形式布置在透镜片Sp的前表面上以基本上完全覆盖透镜片Sp的前表面。相邻的光学透镜Lp之间可以不同地形成诸如环型的光学透镜Lp中的每个的在至少一个方向上的宽度、长度、面积的一个或更多个结构特性。多个光学透镜Lp中的每个的剖面可以形成为凸形突出形状(例如,半球形形状),使得通过位于后侧的透镜片Sp入射的图像显示光可以在前侧径向地发射。
在实施例中,参照图3,多个光学透镜Lp中的每个可以形成或成形为使得其剖面的最高点(或最厚点)位于从前垂直方向(虚线箭头)以第一角度(例如,约20°)在向外方向上倾斜的位置处,即,最高点位于从下表面的中心相对于前垂直方向以第一角度倾斜的方向所在的位置处。在这样的实施例中,多个光学透镜Lp中的每个的剖面的最厚点位于相对于前垂直方向(虚线箭头)以预定的第一角度朝向透镜片Sp的外周倾斜的点处。由于每个光学透镜Lp的剖面形状和倾斜角度,每个光学透镜Lp可以使图像显示光以第一角度折射以朝向透镜片Sp的外周输出图像显示光。
图4是示出图2中所示的透镜框架的另一示例的沿着线I-I'截取的剖视图。
参照图4,在实施例中,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2中的每个可以被实现为平坦的透光膜Fp,该透光膜Fp包括以预定角度倾斜的多个反射分隔壁Wp或多个反射接合表面。透光膜Fp可以根据取决于其材料和多个反射分隔壁Wp或反射接合表面的倾斜度的折射率,将入射在后侧的图像显示光在向外方向上(或朝向外周)折射并反射,以输出图像显示光。
在这样的实施例中,包括在透光膜Fp中的多个反射分隔壁Wp或多个反射接合表面可以形成为具有不同圆周的环型,使得多个反射分隔壁Wp或多个反射接合表面可以以多个同心圆的形式布置在透光膜Fp内部。可以不同地确定环型的反射分隔壁Wp或反射接合表面的诸如间距、长度、厚度、面积或宽度的一个或更多个结构特性。
在实施例中,参照图4,多个反射分隔壁Wp或多个反射接合表面可以从前垂直方向(虚线箭头)以第一角度(例如,约20°)在向外方向上倾斜。在这样的实施例中,多个反射分隔壁Wp或多个反射接合表面可以相对于前垂直方向(虚线箭头)以预定的第一角度在向外方向上倾斜。第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2可以根据多个反射分隔壁Wp或多个反射接合表面的倾斜角度和间隔使图像显示光以第一角度在向外方向上折射。
图5是示出图1中所示的显示面板和设置在透镜框架的前表面上的多通道透镜的正视图。图6A和图6B是示出图1和图5中所示的多通道透镜的一侧和相对侧的透视图。
参照图5、图6A和图6B,第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以分别设置在第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2的前表面上,使得第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2被定位为分别与用户的眼睛对齐。在实施例中,例如,当从前面观察时,显示面板DP可以具有在左右方向(图5中的水平方向)上伸长的大致矩形形状,并且第一多通道透镜LS1可以设置在显示面板DP的前表面的一侧的第一透镜框架OS1上(即,在第一透镜框架OS1的前表面上)。另外,第二多通道透镜LS2可以设置在显示面板DP的前表面上的在另一侧的第二透镜框架OS2上(即,在第二透镜框架OS2的前表面上)。
根据公开的实施例,第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以相对于显示面板DP的中心对称地设置,并且第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以具有基本上彼此相同或相似的结构。然而,应当理解,公开不限于此。
第一多通道透镜LS1可以包括多个辅助透镜LS11、LS12、LS13和LS14,并且第二多通道透镜LS2可以包括多个辅助透镜LS21、LS22、LS23和LS24。
根据公开的实施例,第一多通道透镜LS1可以包括第一辅助透镜LS11、第二辅助透镜LS12、第三辅助透镜LS13和第四辅助透镜LS14。第二多通道透镜LS2可包括第五辅助透镜LS21、第六辅助透镜LS22、第七辅助透镜LS23和第八辅助透镜LS24。应当注意,多个辅助透镜LS11、LS12、LS13、LS14、LS21、LS22、LS23和LS24的数量不限于此。
根据公开的实施例,由于第二多通道透镜LS2与第一多通道透镜LS1基本上相同或相似。因此,以下描述将集中于第一多通道透镜LS1。
当从前面观察时,图5中所示的第一多通道透镜LS1可以具有大致圆形形状。第一辅助透镜LS11、第二辅助透镜LS12、第三辅助透镜LS13和第四辅助透镜LS14可以布置成使得当从前面观察时,它们例如以四叶草形状围绕圆的中心。在实施例中,例如,如图5中所示,第一辅助透镜LS11、第二辅助透镜LS12、第三辅助透镜LS13和第四辅助透镜LS14可以设置在第一多通道透镜LS1的中心的右上端、左上端、左下端和右下端处。第一辅助透镜LS11、第二辅助透镜LS12、第三辅助透镜LS13和第四辅助透镜LS14可以彼此连接为单件(或者彼此一体地形成为单个整体且不可分离的部件),或者可以彼此分离。
更具体地,图6A是示出第一多通道透镜LS1的面向用户的眼睛的一侧的透视图。图6B是示出第一多通道透镜LS1的面向显示面板DP的图像显示表面的相对侧的透视图。
参照图6A和图6B,在实施例中,第一多通道透镜LS1可以形成为大致半球形形状。在这样的实施例中,第一多通道透镜LS1的面向主框架MF或用户的眼睛的一侧可以形成为凸形形状,并且第一多通道透镜LS1的面向显示面板DP的相对侧可以形成为凹形形状。
第二多通道透镜LS2也可以具有大致半球形形状,并且当从正面观察时,第五辅助透镜LS21、第六辅助透镜LS22、第七辅助透镜LS23和第八辅助透镜LS24可以以围绕第二多通道透镜LS2的中心的圆形形状或四叶草形状设置。
图7是详细示出图6A和图6B中所示的多通道透镜的镜面涂覆部分的正视图。图8是图6A和图6B中详细示出的多通道透镜的镜面涂覆部分的后侧的透视图。
参照图7和图8,在实施例中,形成在第一多通道透镜LS1中的第一辅助透镜至第四辅助透镜LS11、LS12、LS13和LS14的前表面或后表面可以是镜面涂覆部分。因此,反射材料可以形成或涂覆在分别单独地限定在第一辅助透镜至第四辅助透镜LS11、LS12、LS13和LS14上的第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14上。
分别单独地形成在第一辅助透镜至第四辅助透镜LS11、LS12、LS13和LS14上的第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14面向第一多通道透镜LS1的中心部分(即,第一多通道透镜LS1的凹形部分)。因此,第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14可以将从第一多通道透镜LS1的后表面入射的图像显示光朝向作为第一多通道透镜LS1的中心部分的凹形部分反射。
在这样的实施例中,第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14被限定在凹形部分上,凹形部分是第一多通道透镜LS1的中心部分并且也是第一多通道透镜LS1的后表面,第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14面向第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14。与第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14类似,反射材料形成或涂覆在第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14上。因此,第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14可以将从第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14反射的图像显示光朝向位于前侧的用户的眼睛反射。
第一多通道透镜LS1的第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14以及第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14的特征可以同样应用于第二多通道透镜LS2。
图9是示出设置有图1和图5中所示的显示面板、透镜框架和多通道透镜并且显示面板、透镜框架和多通道透镜彼此结合的结构的分解透视图。图10是详细示出图5中所示的显示装置的沿着线A-A'截取的剖视图。
参照图9和图10,在实施例中,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2可以分别附接在显示面板DP的左眼显示表面和右眼显示表面上。第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2可以分别附接在第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2的前表面上。
假设用户通过第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2直接注视稍后将描述的显示图像DP_IMG和/或虚拟现实(VR)图像,则显示面板DP在左眼图像显示表面和右眼图像显示表面上显示与用户的瞳孔PP的方向相关联的显示图像DP_IMG。
在这样的实施例中,形成在第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2上的多个辅助透镜LS11、LS12、LS13、LS14、LS21、LS22、LS23和LS24可以提供从显示面板DP的前表面DP_FS输出的光穿过其的多个通道。从显示面板DP的前表面DP_FS的不同部分输出的图像显示光可以经由不同的路径穿过通道。这里,每个图像显示光可以包括用于形成单个完整VR图像的部分视频和/或部分图像。
在实施例中,例如,如图10中所示,第一辅助透镜LS11可以提供从显示面板DP的一部分(例如,显示面板DP的上端)输出的图像显示光IMG1穿过其的通道。第四辅助透镜LS14可以提供从显示面板DP的另一部分(例如,显示面板DP的下端)输出的图像显示光IMG2穿过其的通道。显示面板DP的所述一部分和所述另一部分可以包括与第一辅助透镜LS11叠置的区域和与第四辅助透镜LS14叠置的区域。
在这样的实施例中,尽管附图中未示出,但是第二辅助透镜LS12和第三辅助透镜LS13可以提供从显示面板DP的不同部分输出的光穿过其的通道。
根据公开的实施例,穿过辅助透镜LS11、LS12、LS13、LS14、LS21、LS22、LS23和LS24的图像显示光可以在它们被第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14以及第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14反射两次之后被提供给用户的瞳孔PP。然而,应当理解,公开不限于此。
图11是示出当用户的瞳孔位于中心处时显示在显示面板上的图像的视图。图12是示出当用户的瞳孔位于中心处时由用户识别的VR图像的视图。
参照图11,显示面板DP可以显示被划分为四个显示图像DP_IMG11、DP_IMG12、DP_IMG13和DP_IMG14的显示图像DP_IMG。当从显示面板DP的前表面DP_FS观察时,显示图像DP_IMG可以包括相对于显示图像DP_IMG的中心沿逆时针方向布置的第一划分显示图像DP_IMG11、第二划分显示图像DP_IMG12、第三划分显示图像DP_IMG13和第四划分显示图像DP_IMG14。
当用户的瞳孔PP大体上看中心时,第一划分显示图像DP_IMG11、第二划分显示图像DP_IMG12、第三划分显示图像DP_IMG13和第四划分显示图像DP_IMG14可以被显示为具有彼此大致相同的尺寸。被划分的显示图像DP_IMG的尺寸可以指相对于显示图像DP_IMG的中心在径向方向上的宽度。然而,应当理解,公开不限于此。尺寸可以指当从顶部观察时在水平方向上的宽度和/或在竖直方向上的宽度。
如图11中所示,可以相对于第一划分观看区域VA1、第二划分观看区域VA2、第三划分观看区域VA3和第四划分观看区域VA4的边界来测量第一划分显示图像DP_IMG11的尺寸、第二划分显示图像DP_IMG12的尺寸、第三划分显示图像DP_IMG13的尺寸和第四划分显示图像DP_IMG14的尺寸。然而,应当理解,公开不限于此。可以相对于第一划分显示图像DP_IMG11、第二划分显示图像DP_IMG12、第三划分显示图像DP_IMG13和第四划分显示图像DP_IMG14之间的边界的交叉点来测量它们的尺寸。
如图11中所示,第一划分显示图像DP_IMG11的第一宽度W1、第二划分显示图像DP_IMG12的第二宽度W2、第三划分显示图像DP_IMG13的第三宽度W3和第四划分显示图像DP_IMG14的第四宽度W4可以基本上彼此相等。因此,第一划分显示图像DP_IMG11、第二划分显示图像DP_IMG12、第三划分显示图像DP_IMG13和第四划分显示图像DP_IMG14可以以彼此基本上相同的放大率在显示面板DP上显示。
再次参照图12,显示装置10可以基于用户的瞳孔PP的位置将注视点渲染的VR图像IMG_V输出到显示面板DP。这里,注视点渲染是通过提高注视区域的图像质量同时大大降低外围视觉中的图像质量来减少渲染工作负荷的渲染技术之一。具体地,注视点渲染可以指这样的图像处理方案,该图像处理方案通过以最大图像质量仅显示用户注视的区域而以较低图像质量显示其他区域的方式来向用户提供沉浸式、高质量的VR体验,同时减少图形计算负荷。另外,VR图像IMG_V可以指由用户通过第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2识别的图像和/或视频。参照图11和图12,可以通过将多个划分显示图像DP_IMG11、DP_IMG12、DP_IMG13和DP_IMG14的部分进行组合来生成VR图像IMG_V。
在实施例中,第一划分显示图像DP_IMG11、第二划分显示图像DP_IMG12、第三划分显示图像DP_IMG13和第四划分显示图像DP_IMG14可以分别包括第一划分观看区域VA1、第二划分观看区域VA2、第三划分观看区域VA3和第四划分观看区域VA4。
第一划分观看区域VA1、第二划分观看区域VA2、第三划分观看区域VA3和第四划分观看区域VA4可以由例如第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2的光学特性以及用户的注视方向来限定。第一划分观看区域VA1、第二划分观看区域VA2、第三划分观看区域VA3和第四划分观看区域VA4的形状、尺寸和/或放大率可以根据第一多通道透镜LS1和第二多通道透镜LS2的光学特性以及用户的注视方向而变化。
当用户的瞳孔PP大致位于中心点处时,显示面板DP可以显示显示图像DP_IMG,使得显示图像DP_IMG的中心区域处的放大率大于显示图像DP_IMG的围绕中心区域的外围区域的放大率。
如图12中所示,VR图像IMG_V的中心区域可以具有比围绕中心区域的外围区域相对高密度的像素PX。在这种情况下,像素PX的密度可以随着从VR图像IMG_V的边缘朝向VR图像IMG_V的中心而增加。因此,VR图像IMG_V的中心区域可以以比外围区域高的图像质量显示。
VR图像IMG_V的中心区域可以指通过由用户组合而识别的第一划分观看区域VA1的图像、第二划分观看区域VA2的图像、第三划分观看区域VA3的图像和第四划分观看区域VA4的图像之间的边界的交叉点和围绕所述交叉点的附近区域。然而,应当理解,公开不限于此。
图13是用于示出显示装置中的重影图像的显示路径和原因的剖视图。
如图13中所示,分别形成在第一多通道透镜LS1中的第一辅助透镜至第四辅助透镜LS11、LS12、LS13和LS14的第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14将从后表面入射的图像显示光朝向中心的凹形部分(即,第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14)反射。
从后表面入射的图像显示光(即,从显示面板DP的前表面DP_FS输出的图像显示光)必须被施加到第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14,以通过被第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14反射来形成路径。然而,如果从显示面板DP输出的图像显示光被第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14的后表面反射,则形成不期望的光路,因此可能看到重影图像GIMG。
鉴于上述,根据公开的实施例,设置有第一透镜框架OS1以防止从显示面板DP输出的图像显示光施加到第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13、MI14的后表面。在这样的实施例中,穿过了第一透镜框架OS1的图像显示光在第一透镜框架OS1的向外方向(或者朝向外周)折射。
图14是用于示出根据图3和图4的透镜框架结构,图像显示光的折射角的曲线图。图15是示出根据图3和图4的透镜框架结构,图像显示光的折射角和显示路径的剖视图。
参照图14,穿过第一透镜框架OS1的图像显示光的视角可以根据在向外方向上的折射角或第一透镜框架OS1的折射率而改变。
例如,形成在第一透镜框架OS1处的多个光学透镜Lp或多个反射分隔壁Wp可以具有朝向第一透镜框架OS1的外周的第一折射率至第三折射率0G、-20G和-30G中的一个。因此,第一透镜框架OS1可以根据第一折射率至第三折射率0G、-20G和-30G中的一个以约1度(1°)至约30度(30°)的角度使图像显示光折射以输出图像显示光。通过第一透镜框架OS1输出的图像显示光的视角可以根据半球形形状而在-90°至90°的范围内。然而,如果图像显示光通过第一透镜框架OS1以约1度(1°)至约30度(30°)中的一个折射,则视角可以在约-20°至约90°的范围内改变。
如图15中所示,在第一透镜框架OS1处以约20°的角度在向外方向上折射的图像显示光可以不施加到第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13、MI14的后表面。因此,在第一透镜框架OS1处以约20°的角度在向外方向上折射的图像显示光在第一辅助透镜至第四辅助透镜LS11、LS12、LS13和LS14的第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13、M14上反射,然后被施加到第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14。然后,第一内涂覆部分至第四内涂覆部分MI11、MI12、MI13和MI14可以将从第一镜面涂覆部分至第四镜面涂覆部分M11、M12、M13和M14反射的图像显示光朝向位于前侧的用户的眼睛再次反射。
图16是示出根据公开的可替代实施例的透镜框架的结构的正视图。图17是示出图16中所示的透镜框架的示例的沿着线B-B'截取的剖视图。
参照图16和图17,透镜框架包括多个光学透镜Lp,所述多个光学透镜Lp使穿过透镜片Sp的图像显示光在透镜片Sp的向外方向上(或朝向外周)折射以输出图像显示光。
在这样的实施例中,多个光学透镜Lp中的每个以杆型形成并且被设置成覆盖透镜片Sp的前表面。多个光学透镜Lp可以相对于透镜片Sp的中心在对角线方向(或称为斜线方向)上设置在透镜片Sp的第一划分区域至第四划分区域中。透镜片Sp的第一划分区域至第四划分区域可以分别对应于显示面板DP的其中分别显示第一划分显示图像至第四划分显示图像DP_IMG11至DP_IMG14的第一划分观看区域至第四划分观看区域VA1至VA4。
相邻的光学透镜Lp可以具有彼此不同的面积、长度或宽度。另外,多个光学透镜Lp中的每个的剖面可以形成为凸形突出形状(例如,半球形形状),使得通过位于后侧的透镜片Sp入射的图像显示光可以在前侧径向地发射。
在实施例中,参照图17,多个光学透镜Lp包括多个第一光学透镜和多个第二光学透镜,第一光学透镜形成为使得凸形突出剖面(例如,半球形剖面)的最高点(或最厚点)设置在以第一角度倾斜的位置处,第二光学透镜形成为凸形突出形状,使得最高点(或最厚点)在前垂直方向上不倾斜。
在这样的实施例中,对于多个光学透镜Lp之中的多个第一光学透镜中的每个,凸形突出剖面(例如,半球形剖面)的最高点具有从每个光学透镜Lp的前垂直方向(虚线箭头)以第一角度(例如,约20°)在向外方向上倾斜的倾斜度。第一光学透镜中的每个形成为使得最厚点位于相对于前垂直方向(虚线箭头)朝向透镜片Sp的外周倾斜第一角度的点处。由于每个第一光学透镜的剖面形状和倾斜角度,每个光学透镜Lp可以将图像显示光以第一角度折射以使图像显示光朝向透镜片Sp的外周输出。多个第一光学透镜可以设置在靠近透镜片Sp的中心的预定附近区域中。
在这样的实施例中,多个光学透镜Lp之中的多个第二光学透镜中的每个形成为凸形突出形状,使得凸形突出剖面的最高点(或最厚点)位于每个光学透镜Lp的前垂直方向(虚线箭头)上。多个第二光学透镜可以设置在靠近透镜片Sp的外围的预定附近区域中。由于第二光学透镜的剖面形状,图像显示光可以在透镜片Sp的前方向上照射。
图18是示出图16中所示的透镜框架的另一示例的沿着线B-B'截取的剖视图。
参照图4,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2中的每个可以实现为包括以预定角度倾斜的多个反射分隔壁Wp或多个反射接合表面的平坦的透光膜Fp。透光膜Fp可以根据取决于其材料和多个反射分隔壁Wp或反射接合表面的倾斜度的折射率,将入射在后侧的图像显示光在透光膜Fp的向外方向上(或朝向外周)折射并反射,以输出图像显示光。
在这样的实施例中,包括在透光膜Fp中的多个反射分隔壁Wp或多个反射接合表面可以形成为直的杆型,并且可以在透光膜Fp的第一划分区域至第四划分区域中相对于透光膜Fp的中心在对角线方向上布置。透光膜Fp的第一划分区域至第四划分区域可以分别对应于显示面板DP的其中分别显示第一划分显示图像至第四划分显示图像DP_IMG11至DP_IMG14的第一划分观看区域至第四划分观看区域VA1至VA4。相邻的杆型的反射分隔壁Wp或反射接合表面可以具有彼此不同的间距和长度。
在这样的实施例中,参照图18,多个反射分隔壁Wp包括从前垂直方向(虚线箭头)以第一角度(例如,约20°)在向外方向上倾斜的多个第一分隔壁,以及从前垂直方向不倾斜而与前垂直方向平行地垂直形成的多个第二分隔壁。
多个反射分隔壁Wp之中的多个第一分隔壁可以相对于前垂直方向(虚线箭头)以预定的第一角度朝向外周倾斜。第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2可以根据多个第一分隔壁的倾斜角度和间隔使图像显示光以第一角度在向外方向上折射,以输出图像显示光。多个第一分隔壁可以设置在靠近透光膜Fp的中心的预定附近区域中。
在这样的实施例中,多个反射分隔壁Wp之中的多个第二分隔壁与透光膜Fp的前垂直方向(虚线箭头)平行地垂直形成。多个第二分隔壁可以设置在靠近透光膜Fp的外围的预定的外部区域中。当第二分隔壁垂直地设置时,图像显示光可以在透光膜Fp的前方向上照射。
图19是示出根据公开的又一实施例的透镜框架的结构的正视图。图20是示出图19中所示的透镜框架的示例的沿着线C-C'截取的剖视图。
参照图19和图20,多个光学透镜Lp中的每个以杆型形成并设置成覆盖透镜片Sp的前表面,并且可以以水平或竖直条纹的形式设置在透镜片Sp的第一划分区域至第四划分区域中的每个中。透镜片Sp的第一划分区域至第四划分区域可以分别对应于显示面板DP的其中分别显示第一划分显示图像至第四划分显示图像DP_IMG11至DP_IMG14的第一划分观看区域至第四划分观看区域VA1至VA4。另外,布置在第一划分区域至第四划分区域中的每个中的光学透镜Lp可以在第一划分区域至第四划分区域中的每个中在竖直方向上或在水平方向上平行布置。在实施例中,例如,光学透镜Lp可以在第一划分区域和第三划分区域中在竖直方向上平行布置,并且光学透镜Lp可以在第二划分区域和第四划分区域中在水平方向上平行布置。
相邻的光学透镜Lp可以具有彼此不同的面积、长度或宽度。另外,多个光学透镜Lp中的每个的剖面可以形成为凸形突出形状(例如,半球形剖面),使得通过位于后侧的透镜片Sp入射的图像显示光可以在前侧径向地发射。
在这样的实施例中,参照图20,多个光学透镜Lp包括多个第一光学透镜和多个第二光学透镜,所述多个第一光学透镜形成为使得凸形突出剖面的最高点(或最厚点)设置在以第一角度倾斜的位置处,所述多个第二光学透镜形成为凸形突出形状,使得剖面的最高点设置在前表面上并且在前垂直方向上不倾斜。另外,多个光学透镜Lp还包括形成为使得剖面的最高点设置在以第二角度倾斜的位置处的多个第三光学透镜。
在这样的实施例中,对于多个光学透镜Lp之中的多个第一光学透镜中的每个,凸形突出剖面(例如,半球形剖面)的最高点设置从每个光学透镜Lp的前垂直方向(虚线箭头)以第一角度(例如,约20°)在向外方向上倾斜的位置处。
在实施例中,多个光学透镜Lp之中的多个第二光学透镜中的每个形成为凸形突出形状(例如,半球形剖面),使得凸形突出剖面的最高点(或最厚点)位于每个光学透镜Lp的前垂直方向(虚线箭头)上。多个第二光学透镜可以设置在靠近透光膜Fp的外围的预定附近区域中。由于第二光学透镜的剖面形状,图像显示光可以在透镜片Sp的前方向上照射。
在实施例中,对于多个光学透镜Lp之中的多个第三光学透镜中的每个,凸形突出剖面的最高点设置在从每个光学透镜Lp的前垂直方向(虚线箭头)以第二角度(例如,约10°)在向外方向上倾斜的位置处。在实施例中,第三光学透镜中的每个形成为使得最厚点相对于前垂直方向(虚线箭头)以第二角度朝向透镜片Sp的外周倾斜。第二角度(例如,约10°)可以小于第一角度(例如,约20°)。由于每个第三光学透镜的剖面形状和倾斜角度,第三光学透镜中的每个可以使图像显示光以第二角度朝向透镜片Sp的外周折射以输出图像显示光。多个第三光学透镜可以设置在其中设置有多个第一光学透镜的附近区域与其中设置有多个第二光学透镜的外部区域之间。
图21是示出图19中所示的透镜框架的另一示例的沿着线C-C'截取的剖视图。
参照图21,第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2中的每个可以被实现为包括以预定角度倾斜的多个反射分隔壁Wp的平坦的透光膜Fp。透光膜Fp可以根据取决于其材料和多个反射分隔壁Wp的倾斜度的折射率,使入射在后侧的图像显示光朝向透光膜Fp的外周折射并反射,以输出图像显示光。
在这样的实施例中,包括在透光膜Fp中的多个反射分隔壁Wp可以形成为直的杆型,并且可以针对透光膜Fp的第一划分区域至第四划分区域中的每个以水平条纹或竖直条纹的形式设置。另外,布置在第一划分区域至第四划分区域中的每个中的多个反射分隔壁Wp可以在第一划分区域至第四划分区域中的每个中在竖直方向上或在水平方向上平行布置。在实施例中,例如,反射分隔壁Wp可以在第一划分区域和第三划分区域中在竖直方向上平行布置,并且反射分隔壁Wp可以在第二划分区域和第四划分区域中在水平方向上平行布置。相邻的杆型的反射分隔壁Wp可以具有彼此不同的间距和长度。
在实施例中,参照图21,多个反射分隔壁Wp包括从前垂直方向(虚线箭头)以第一角度(例如,约20°)在向外方向上倾斜的多个第一分隔壁、从前垂直方向不倾斜而与前垂直方向平行地垂直形成的多个第二分隔壁、以及从前垂直方向(虚线箭头)以第二角度(例如,约10°)朝向外周倾斜的多个第三分隔壁。
多个反射分隔壁Wp之中的多个第一分隔壁可以相对于前垂直方向(虚线箭头)以预定的第一角度朝向外周倾斜。第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2可以根据多个第一分隔壁的倾斜角度和间隔使图像显示光以第一角度在向外方向上折射,以输出图像显示光。多个第一分隔壁可以设置在靠近透光膜Fp的中心的预定附近区域中。
在实施例中,多个反射分隔壁Wp之中的多个第二分隔壁与透光膜Fp的前垂直方向(虚线箭头)平行地垂直形成。多个第二分隔壁可以设置在靠近透光膜Fp的外围的预定的外部区域中。当第二分隔壁垂直地设置时,图像显示光可以在透光膜Fp的前方向上照射。
多个反射分隔壁Wp之中的多个第三分隔壁可以相对于前垂直方向(虚线箭头)以预定的第二角度朝向外周倾斜。第二角度(例如,约10°)可以小于第一角度(例如,约20°)。第一透镜框架OS1和第二透镜框架OS2可以根据多个第二分隔壁的倾斜角度和间隔使图像显示光以第二角度朝向外周折射以输出图像显示光。多个第二分隔壁可以设置在其中设置有多个第一分隔壁的附近区域与其中设置有多个第二分隔壁的外部区域之间。
在发明的实施例中,包括如上所述的结构特征的显示装置10可以通过防止诸如重影图像的图像显示缺陷来提高用户满意度和可靠性。
发明不应被解释为限于这里所阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的,并且这些实施例将发明的构思完全传达给本领域技术人员。
虽然已经参照发明的实施例具体示出和描述了发明,但是本领域普通技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求限定的发明的精神或范围的情况下,可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (20)
1.一种显示装置,所述显示装置包括:
显示面板,所述显示面板在其图像显示表面上显示图像;
至少一个透镜框架,设置在所述图像显示表面上,其中,所述至少一个透镜框架使从所述图像显示表面发射的图像显示光折射;以及
至少一个多通道透镜,所述至少一个多通道透镜针对多个通道中的每个通道形成由所述至少一个透镜框架折射的所述图像显示光的出射路径。
2.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述至少一个透镜框架包括分别与用户的左眼和右眼的位置对齐设置的第一透镜框架和第二透镜框架,并且
其中,所述第一透镜框架和所述第二透镜框架将从所述显示面板的所述图像显示表面输出的所述图像显示光朝向前侧以预定角度在向外方向上或朝向外周折射,以将所述图像显示光输出到所述至少一个多通道透镜的后表面。
3.如权利要求2所述的显示装置,其中,所述至少一个多通道透镜包括分别与所述第一透镜框架和所述第二透镜框架对齐设置的第一多通道透镜和第二多通道透镜,并且
其中,所述第一多通道透镜和所述第二多通道透镜使由所述第一透镜框架和所述第二透镜框架折射的所述图像显示光穿过针对所述多个通道的不同路径,以通过所述不同路径的通道将所述图像显示光传输到所述用户的左眼和右眼。
4.如权利要求2所述的显示装置,其中,所述第一透镜框架和所述第二透镜框架中的每个包括:
透镜片,具有与所述显示面板的所述图像显示表面对应的面积和形状;以及
多个光学透镜,设置在所述透镜片的前表面上,其中,所述多个光学透镜使穿过所述透镜片的所述图像显示光在所述透镜片的向外方向上或朝向所述透镜片的外周折射,以输出所述图像显示光。
5.如权利要求4所述的显示装置,其中,所述多个光学透镜形成为具有彼此不同的圆周的环型,并且以多个同心圆的形式布置在所述透镜片的所述前表面上以覆盖所述透镜片的所述前表面。
6.如权利要求4所述的显示装置,其中,所述多个光学透镜中的相邻光学透镜的长度、面积和宽度中的一个或更多个结构特性彼此不同。
7.如权利要求4所述的显示装置,其中,所述多个光学透镜中的每个具有凸形突出剖面,并且
其中,所述凸形突出剖面的最高点或最厚点设置在相对于前垂直方向以第一角度在所述向外方向上或朝向所述外周倾斜的位置处。
8.如权利要求4所述的显示装置,其中,
所述多个光学透镜中的每个为杆型并且被设置成覆盖所述透镜片的所述前表面,并且
其中,所述多个光学透镜在所述透镜片的第一划分区域至第四划分区域中相对于所述透镜片的中心在对角线方向上平行布置。
9.如权利要求4所述的显示装置,其中,所述多个光学透镜包括:
多个第一光学透镜,均具有凸形突出剖面,所述第一光学透镜的所述凸形突出剖面被成形为使得所述凸形突出剖面的最高点或最厚点设置在相对于前垂直方向以第一角度倾斜的位置处,以及
多个第二光学透镜,均具有凸形突出剖面,所述第二光学透镜的所述凸形突出剖面被成形为使得所述凸形突出剖面的最高点或最厚点相对于所述前垂直方向不倾斜。
10.如权利要求4所述的显示装置,其中,
所述多个光学透镜中的每个为杆型并且被设置成覆盖所述透镜片的所述前表面,并且
所述多个光学透镜在所述透镜片的第一划分区域至第四划分区域中以水平条纹或竖直条纹平行布置。
11.如权利要求4所述的显示装置,其中,所述多个光学透镜包括:
多个第一光学透镜,均具有凸形突出剖面,所述第一光学透镜的所述凸形突出剖面被成形为使得所述凸形突出剖面的最高点或最厚点设置在相对于前垂直方向以第一角度倾斜的位置处,
多个第二光学透镜,均具有凸形突出剖面,所述第二光学透镜的所述凸形突出剖面被成形为使得所述凸形突出剖面的最高点或最厚点相对于所述前垂直方向不倾斜,以及
多个第三光学透镜,均具有凸形突出剖面,所述第三光学透镜的所述凸形突出剖面被成形为使得所述凸形突出剖面的最高点或最厚点设置在相对于所述前垂直方向以不同于所述第一角度的第二角度倾斜的位置处。
12.如权利要求2所述的显示装置,其中,
所述第一透镜框架和所述第二透镜框架中的每个包括平坦的透光膜,所述透光膜包括以预定角度倾斜的多个反射分隔壁或多个反射接合表面,并且
所述第一透镜框架和所述第二透镜框架中的每个通过所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面的倾斜度,使入射在后表面的所述图像显示光相对于中心在所述向外方向上或朝向所述外周折射并反射。
13.如权利要求12所述的显示装置,其中,
所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面为具有彼此不同的圆周的环型,并且
所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面以多个同心圆布置在所述透光膜内部。
14.如权利要求12所述的显示装置,其中,所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面的间隔、长度、厚度、面积和宽度中的一个或更多个结构特性彼此不同。
15.如权利要求12所述的显示装置,其中,所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面相对于前垂直方向以第一角度在所述向外方向上或朝向所述外周倾斜,以使所述图像显示光折射。
16.如权利要求12所述的显示装置,其中,
所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面为直的杆型,并且
所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面在所述透光膜的第一划分区域至第四划分区域中相对于中心在对角线方向上平行布置。
17.如权利要求12所述的显示装置,其中,所述多个反射分隔壁包括:
多个第一分隔壁,相对于前垂直方向以第一角度朝向所述向外方向倾斜;以及
多个第二分隔壁,垂直设置,使得所述多个第二分隔壁相对于所述前垂直方向不倾斜。
18.如权利要求12所述的显示装置,其中,
所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面为直的杆型,并且
所述多个反射分隔壁或所述多个反射接合表面在所述透光膜的第一划分区域至第四划分区域中的每个中以水平条纹或竖直条纹布置。
19.如权利要求12所述的显示装置,其中,所述多个反射分隔壁包括:
多个第一分隔壁,相对于前垂直方向以第一角度朝向所述外周倾斜;
多个第二分隔壁,垂直设置,使得所述多个第二分隔壁相对于所述前垂直方向不倾斜;以及
多个第三分隔壁,相对于所述前垂直方向以第二角度朝向所述外周倾斜。
20.一种可穿戴设备,所述可穿戴设备包括:
主框架,安装在用户身体上;
显示装置,安装在所述主框架上,其中,所述显示装置显示图像;以及
盖框架,覆盖所述显示装置,
其中,所述显示装置包括:
显示面板,所述显示面板在其图像显示表面上显示所述图像;
至少一个透镜框架,所述至少一个透镜框架设置在所述图像显示表面上,其中,所述至少一个透镜框架使从所述图像显示表面发射的图像显示光折射;以及
至少一个透镜,针对多个通道中的每个通道形成由所述至少一个透镜框架折射的所述图像显示光的出射路径。
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