本申请提供了一种显示装置、显示方法及车用显示设备，涉及显示技术领域，用于改善光线扩束机构EPE1扩束至Eye Box区域内的光线的亮度被减弱的问题。该显示装置包括光学引擎ENG1，具有光线输出端并用于形成输入光；光线扩束机构EPE1，所述光线扩束机构EPE1设于所述光学引擎ENG1的光线输出端，用于接收所述输入光并对所述输入光进行处理以输出第一输出光和第二输出光，所述第一输出光为输出至目标用户所在侧的光，而第二输出光为输出至所述目标用户所在侧的相背侧的光，所述第一输出光的光量大于所述第二输出光的光量。量大于所述第二输出光的光量。量大于所述第二输出光的光量。
【技术实现步骤摘要】
显示装置、显示方法及车用显示设备
[0001]本申请涉及显示
，尤其涉及显示装置、显示方法及车用显示设备。
技术介绍
[0002]一种已知的虚拟图像显示设备包括一个光引擎和一个光线扩束机构EPE1。光引擎基于一种微型图像源并通过成像系统形成输入图像光束。输入图像光束的传播方向和强度取决于与之相对应的微型图像源上像素点的位置和亮度。所述光线扩束机构EPE1通过衍射元件实现输入图像光束的扩束和输出。当该显示设备佩戴者的眼睛接收到扩束装置输出的虚拟图像光束时，可以观察到相应的虚拟图像。
[0003]该显示设备前方有一个区域，为Eye Box(眼箱BOX1)，是指瞳孔能获取完整图像信息的可运动空间。如果瞳孔落在Eye Box区域外，扩展光束将无法进入眼球，从而观察不到显示的图像。而对于现有的光线扩束机构EPE1，通常会将入射光的一部分衍射至Eye Box区域内，另一部分入射光会被衍射至Eye Box区域外，并远离Eye Box区域，导致观察者观察到的虚像的亮度减弱，造成能量的浪费，影响观察者对虚像的观察体验以及使用体验。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请提供一种显示装置、显示方法及车用显示设备，用以改善光线扩束机构EPE1扩束至Eye Box区域内的光线的亮度被减弱的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种显示装置，包括：
[0006]光学引擎ENG1，具有光线输出端并用于形成输入光；
[0007]光线扩束机构EPE1，所述光线扩束机构EPE1设于所述光学引擎ENG1的光线输出端，用于接收所述输入光并对所述输入光进行处理以输出第一输出光和第二输出光，所述第一输出光为输出至目标用户所在侧的光，而第二输出光为输出至所述目标用户所在侧的相背侧的光，所述第一输出光的光量大于所述第二输出光的光量。
[0008]在本申请的部分实施例中，所述光线扩束机构EPE1包括：
[0009]波导基板SUB1；
[0010]衍射输入单元DOE1，用于将所述输入光衍射输入至所述波导基板SUB1中，以形成传导光；
[0011]衍射输出单元DOE3，通过从所述波导基板SUB1中衍射所述传导光形成所述第一输出光和所述第二输出光。
[0012]在本申请的部分实施例中，所述衍射输出单元DOE3包括多个衍射脊PR1，所述多个衍射脊PR1沿所述波导基板SUB1的长度方向间隔排列设置，相邻所述衍射脊PR1之间形成填充有第二材料MAT2的衍射位FIL2，所述衍射脊PR1具有第一折射率n1，所述衍射位FIL2具有第二折射率n2，所述第一折射率n1与所述第二折射率n2不同。
[0013]在本申请的部分实施例中，所述衍射脊PR1采用第一材料MAT1制作以使所述衍射脊PR1具有所述第一折射率n1，所述衍射脊PR1的高度与所述第二材料MAT2所填充的高度相
同。
[0014]在本申请的部分实施例中，所述衍射脊PR1与所述波导基板SUB1的正表面的法线之间具有倾斜角θS，所述倾斜角θS的角度范围在20
°
至70
°
之间；
[0015]所述衍射脊PR1包括第一衍射表面IF01和第二衍射表面IF02，所述第一衍射表面IF01和所述第二衍射表面IF02呈相对设置，所述第一衍射表面IF01和所述第二衍射表面IF02相对于所述法线呈倾斜设；
[0016]所述第一衍射表面IF01相对于所述法线具有第一倾斜角θ1，所述第二衍射表面IF02相对于所述法线具有第二倾斜角θ2，所述第一倾斜角θ1的角度与所述第二倾斜角θ2的角度之和的平均值等于所述倾斜角θS的角度。
[0017]在本申请的部分实施例中，所述光线扩束机构EPE1还包括扩瞳单元DOE2，所述扩瞳单元DOE2设于所述衍射输入单元DOE1一侧，用于衍射所述传导光至所述衍射输出单元DOE3。
[0018]在本申请的部分实施例中，所述波导基板SUB1包括呈相对设置的第一出光表面SRF1和第二出光表面SRF2，所述衍射输入单元DOE1设于所述第一出光表面SRF1上，或者，设于所述第二出光表面SRF2上，或者，设于所述波导基板SUB1内；所述衍射输出单元DOE3设于所述第一出光表面SRF1上，或者，设于所述第二出光表面SRF2上，或者，设于所述波导基板SUB1内；所述扩瞳单元DOE2设于所述第一出光表面SRF1上，或者，设于所述第二出光表面SRF2上，或者，设于所述波导基板SUB1内。
[0019]在本申请的部分实施例中，所述衍射输入单元DOE1设于所述光学引擎ENG1的光线输出端，所述扩瞳单元DOE2设于所述衍射输入单元DOE1的光线输出端，所述衍射输出单元DOE3设于所述扩瞳单元DOE2的光线输出端；且所述衍射输入单元DOE1与所述扩瞳单元DOE2沿所述波导基板SUB1的长度方向排列，所述扩瞳单元DOE2与所述衍射输出单元DOE3沿所述波导基板SUB1的高度方向排列，并且所述衍射输入单元DOE1和所述扩瞳单元DOE2位于所述衍射输出单元DOE3的同一侧。
[0020]第二方面，本申请提供了一种显示方法，用于该所述显示方法的显示装置包括光学引擎ENG1，具有光线输出端并用于形成输入光；光线扩束机构EPE1，所述光线扩束机构EPE1设于所述光学引擎ENG1的光线输出端，用于接收所述输入光并对所述输入光进行处理以输出第一输出光和第二输出光，所述第一输出光为输出至目标用户所在侧的光，而第二输出光为输出至所述目标用户所在侧的相背侧的光，所述第一输出光的光量大于所述第二输出光的光量。
[0021]其中，所述方法包括：
[0022]所述光学引擎ENG1朝向所述光线扩束机构EPE1发射出输入光；
[0023]所述光线扩束机构EPE1接收所述输入光，并对所述输入光进行一系列的反射和衍射处理，朝向目标用户所在侧输出第一输出光，朝向目标用户所在侧的相背侧输出第二输出光，所述第一输出光的光量大于所述第二输出光的光量。
[0024]第三方面，本申请提供了一种车用显示设备，包括如第一方面所述的显示装置。
[0025]综上，由于采用了上述技术方案，本申请包括如下有益效果：
[0026]本申请提供了一种显示装置、显示方法及车用显示设备，主要通过利用光线引擎ENG1发射出形成图形所需的输入光，光线扩束机构EPE1接收该输入光并对输入光进行反射
以及衍射等处理，使输入光从光线扩束机构EPE1输出为第一输出光和第二输出光，且第一输出光所出射的方向为目标用户所观察的方向，第二输出光所出射的方向为目标用户所观察的方向的相背侧的方向，以及第一输出光的光量大于第二输出光的光量，提高第一输出光进入至目标用户眼中的亮度，降低因第二输出光的扩散而对第一输出光的亮度造成减弱的影响。详细地说，其中第一输出光的光量大于第二输出光的光量，以此避免过多光量被第二输出光分散，导致第一输出光的亮度不够，影响目标用户观察第一输出光所形成的虚像；以及，还能够避免第二输出光亮度过大本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种显示装置，其特征在于，包括：光学引擎ENG1，具有光线输出端并用于形成输入光；光线扩束机构EPE1，所述光线扩束机构EPE1设于所述光学引擎ENG1的光线输出端，用于接收所述输入光并对所述输入光进行处理以输出第一输出光和第二输出光，所述第一输出光为输出至目标用户所在侧的光，而第二输出光为输出至所述目标用户所在侧的相背侧的光，所述第一输出光的光量大于所述第二输出光的光量。2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光线扩束机构EPE1包括：波导基板SUB1；衍射输入单元DOE1，用于将所述输入光衍射输入至所述波导基板SUB1中，以形成传导光；衍射输出单元DOE3，通过从所述波导基板SUB1中衍射所述传导光形成所述第一输出光和所述第二输出光。3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述衍射输出单元DOE3包括多个衍射脊PR1，所述多个衍射脊PR1沿所述波导基板SUB1的长度方向间隔排列设置，相邻所述衍射脊PR1之间形成填充有第二材料MAT2的衍射位FIL2，所述衍射脊PR1具有第一折射率n1，所述衍射位FIL2具有第二折射率n2，所述第一折射率n1与所述第二折射率n2不同。4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述衍射脊PR1采用第一材料MAT1制作以使所述衍射脊PR1具有所述第一折射率n1，所述衍射脊PR1的高度与所述第二材料MAT2所填充的高度相同。5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述衍射脊PR1与所述波导基板SUB1的正表面的法线之间具有倾斜角θS，所述倾斜角θS的角度范围在20
°
至70
°
之间；所述衍射脊PR1包括第一衍射表面IF01和第二衍射表面IF02，所述第一衍射表面IF01和所述第二衍射表面IF02呈相对设置，所述第一衍射表面IF01和所述第二衍射表面IF02相对于所述法线呈倾斜设；所述第一衍射表面IF01相对于所述法线具有第一倾斜角θ1，所述第二衍射表面IF02相对于所述法线具有第二倾斜角θ2，所述第一倾斜角θ1的角度与所述第二倾斜角θ2的角度之和的平均值等于所述倾斜角θS的角度。6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光线扩束机构EPE1还包括扩瞳单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱良富，塔帕尼，
申请(专利权)人：深圳市光途显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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