一种微型显示组件及头戴式显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及头戴式显示装置技术领域，公开一种微型显示组件及头戴式显示装置。其中，所述微型显示组件被配置为用于头戴式显示装置中，包括显示屏和配光元件，所述配光元件位于所述显示屏的出光光路上，被配置为减小所述显示屏的出射光线的出光角度，以使得所述出光角度小于或等于45度。本发明专利技术的微型显示组件应用于头戴式显示装置中，可以大大提高头戴式显示设备的光能利用率，在相同的功耗下可以获得显著更高的观看亮度，或者要获得相同的观看亮度时，采用本发明专利技术显示组件的头戴式显示装置可以显著降低功耗。另外，采用本发明专利技术显示组件的头戴式显示装置可以显著减小光学系统的杂光干扰，从而获得更好的观看体验。

A micro display unit and a head mounted display device

【技术实现步骤摘要】
一种微型显示组件及头戴式显示装置
本专利技术涉及头戴式显示装置
，特别涉及一种微型显示组件及头戴式显示装置。
技术介绍
现有技术下，在虚拟现实、增强现实和混合现实的头戴式显示装置中都要用到微型显示屏。对于目前的虚拟现实、增强现实或混合现实的显示应用来说，加强显示画面的亮度和对比度，提升显示体验是比较普遍的市场追求。
技术实现思路
本专利技术公开了一种显示组件及头戴式显示装置，目的是提高头戴式显示器中的光能利用率，加强显示画面的亮度和对比度，提高观看体验。为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种微型显示组件，被配置为用于头戴式显示装置中，所述微型显示组件包括显示屏和配光元件，所述配光元件位于所述显示屏的出光光路上，被配置为减小所述显示屏的出射光线的出光角度，以使得所述出光角度小于或等于45度。现有技术中的头戴式显示装置，一般都包括微型显示屏以及用于将影像投射于眼睛上的光学投影组件；目前常规头戴式显示装置中，微型显示屏的出光角度接近90°，然而，专利技术人经研究发现，目前常规的头戴式显示装置中，微型显示屏出射光线中只有出光角度较小的一部分光线最终经过投影到达眼睛，出光角度较大的出射光线几乎都被浪费掉，并且由于头戴式显示装置具有封闭的光学环境，因此这部分光线在头戴式显示装置中造成干扰杂光，影响观看体验。本专利技术的显示组件为微型显示组件，具体可以应用于头戴式显示设备中；该显示组件中，通过设置配光元件，将显示屏的出射光几乎都集中于45度的出光角度内，从而使得显示组件的大部分出射光都能够通过光学投影组件投射至眼睛上。该显示组件应用于头戴式显示装置中后，对比传统的头戴式显示装置，可以大大提高光能利用率，在相同的功耗下可以获得显著更高的观看亮度，或者在获得相同的观看亮度时，采用本专利技术显示组件的头戴式显示装置可以显著降低功耗。另外，由于本专利技术的显示组件极大消除了大出光角度的光线，从而可以有效避免这些光线在头戴式显示装置中造成干扰杂光，因此，采用本专利技术显示组件的头戴式显示装置可以显著减小光学系统的杂光干扰，提高观看画面的对比度和清晰度，从而获得更好的观看体验。综上所述，本专利技术实施例提供的显示组件可以用于头戴式显示装置中，以提高头戴式显示装置的光能利用率，获得更高的观看亮度和对比度，提升观看体验。可选的，所述配光元件包括透镜组件、棱镜膜组件或者两者的组合。可选的，所述显示屏包括液晶显示面板和用于为所述液晶显示面板提供背光的背光源，所述配光元件设置在所述背光源和所述液晶显示面板之间。可选的，所述背光源为直下式背光源，包括阵列分布的LED灯珠；所述配光元件包括透镜组件，所述透镜组件包括与所述LED灯珠一一对应的透镜组，每个透镜组包括至少一个光轴与对应的所述LED灯珠的光轴重合的透镜。可选的，每个所述透镜组与对应的所述LED灯珠之间的间距大于或等于10mm。可选的，所述配光元件包括棱镜膜组件，所述棱镜膜组件包括一层棱镜膜，所述棱镜膜的顶角大于或等于110度，所述棱镜膜的折射率大于或等于1.5。可选的，所述棱镜膜的顶角大于或等于120度，折射率大于或等于1.56。可选的，所述显示屏为有机电致发光显示屏；所述配光元件设置在所述有机电致发光显示屏的出光面上。可选的，所述配光元件被配置为减小所述显示屏的出射光线的出光角度，以使得所述出光角度小于或等于25度。可选的，所述配光元件被配置为减小所述显示屏的出射光线的出光角度，以使得所述出光角度小于或等于15度。一种头戴式显示装置，包括上述任一项所述的微型显示组件。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种显示组件的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种显示组件的结构示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的一种显示组件的结构示意图；图4为显示屏的出光角度示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种头戴式显示装置的光路示意图；图6为本专利技术另一实施例提供的一种头戴式显示装置的光路示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。第一方面，如图1至图3所示，本专利技术实施例提供了一种微型显示组件，被配置为用于头戴式显示装置中，该微型显示组件包括显示屏1和配光元件2，其中，所述配光元件2位于所述显示屏1的出光光路上，被配置为减小所述显示屏1的出射光线的出光角度，以使得所述出光角度小于或等于45度。具体的，所述‘显示屏的出光光路’，包括从显示屏内的光源出发、直至从显示屏中出射并到达下一个器件(一般指光学投影组件)的所有光线路程。所述‘出光角度’，为出射光线与垂直于所述显示屏1的轴线之间的夹角；如图4所示，N为垂直于所述显示屏1的轴线，或者称为法线，出射光线P与法线N之间的夹角A即为光线P的出光角度；同理，出射光线Q与法线N之间的夹角A即为光线Q的出光角度。具体的，实际操作中，出射光不可能被百分之百地集中在45度范围内，本申请中‘使得所述出光角度小于或等于45度’可以认定为，至少90％以上的出射光集中在小于或等于45度的出光角度内，同理，下文中描述的‘使得所述出光角度小于或等于25度/15度’等，也可以按此理解。现有技术中的头戴式显示装置，一般都包括微型显示屏以及用于将影像投射于眼睛上的光学投影组件；目前常规头戴式显示装置中，微型显示屏的出光角度接近90°；然而，专利技术人经研究发现，目前的常规头戴式显示装置中，微型显示屏出射光线中只有出光角度较小的一部分光线最终经过投影到达眼睛，出光角度较大的出射光线几乎都被浪费掉，并且由于头戴式显示装置具有封闭的光学环境，因此这部分光线在头戴式显示装置中会造成干扰杂光，影响观看体验。本专利技术的显示组件为微型显示组件，具体可以应用于头戴式显示设备中；该显示组件中，通过设置配光元件，显示屏的出射光能几乎都被集中于45度的出光角度内，因此，如图5和图6所示，本专利技术实施例提供的微型显示组件3的大部分出射光都能够通过光学投影组件4投射至眼睛5上。该显示组件应用于头戴式显示装置中后，对比传统的头戴式显示装置，可以大大提高光能利用率，在相同的功耗下可以获得显著更高的观看亮度，或者在获得相同的观看亮度时，采用本专利技术显示组件的头戴式显示装置可以显著降低功耗。另外，由于该显示组件极大地消除了大出光角度的光线，从而可以有效避免这些光线在头戴式显示装置中造成干扰杂光，因此，采用本专利技术显示组件的头戴式显示装置可以显著减小光学系统的杂光干扰，提高观看画面的对比度和清晰度，从而获得更好的观看体验。综上所述，本专利技术实施例提供的显示组件可以应用于头戴式显示装置中，以提高头戴式显示装置的光能利用率，提高观看画面的对比度和清晰度，获得更好的观看体验。一种具体的实施例中，所述配光元件可以包括棱镜膜组件(BEF)、透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型显示组件，其特征在于，被配置为用于头戴式显示装置中，所述微型显示组件包括显示屏和配光元件，所述配光元件位于所述显示屏的出光光路上，被配置为减小所述显示屏的出射光线的出光角度，以使得所述出光角度小于或等于45度。/n

【技术特征摘要】
1.一种微型显示组件，其特征在于，被配置为用于头戴式显示装置中，所述微型显示组件包括显示屏和配光元件，所述配光元件位于所述显示屏的出光光路上，被配置为减小所述显示屏的出射光线的出光角度，以使得所述出光角度小于或等于45度。


2.如权利要求1所述的微型显示组件，其特征在于，所述配光元件包括透镜组件、棱镜膜组件或者两者的组合。


3.如权利要求2所述的微型显示组件，其特征在于，所述显示屏包括液晶显示面板和用于为所述液晶显示面板提供背光的背光源，所述配光元件设置在所述背光源和所述液晶显示面板之间。


4.如权利要求3所述的微型显示组件，其特征在于，所述背光源为直下式背光源，包括阵列分布的LED灯珠；
所述配光元件包括透镜组件，所述透镜组件包括与所述LED灯珠一一对应的透镜组，每个透镜组包括至少一个光轴与对应的所述LED灯珠的光轴重合的透镜。


5.如权利要求4所述的微型显示组件，其特征在于，每个所述透镜组与对应的所述LED灯珠之间的间距大于或等于10mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：伍志军，许孜奕，陈朝阳，
申请(专利权)人：上海乐相科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31