CN104950437B

CN104950437B - 显示装置和电子设备

Info

Publication number: CN104950437B
Application number: CN201410125865.0A
Authority: CN
Inventors: 郑效盼; 邹成刚; 翁飞军; 吴斐
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: CN108572449B; DE102014019628A1; US20150279254A1; US9805633B2; CN104950437A; CN108572449A

Abstract

本发明提供了一种显示装置以及使用该显示装置的电子设备。显示装置，包括：显示组件，用于输出与第一图像对应的初始光线；以及光路转换组件，用于接收来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线，并对与所述第一图像对应的光线进行光路转换，以形成与所述第一图像对应的虚像，使得位于特定位置的观看者感知到与所述第一图像对应的虚像，其中感知的所述虚像的尺寸大于所述显示组件的显示尺寸。

Description

显示装置和电子设备

技术领域

本发明涉及显示装置的领域，更具体地，本发明涉及一种显示装置以及使用该显示装置的电子设备。

背景技术

目前，电子设备通常配备有传统的显示器，诸如液晶显示器(LCD)、有机电致发光显示器、有机发光二极管(OLED)显示器等。当电子设备自身尺度受限时(例如，电子设备为诸如智能手表、智能眼镜或HMD(头戴式显示设备)的穿戴式电子设备)，如果仅配备传统显示器，其显示面积通常很小，只能显示有限的信息。

因此，希望提供一种显示装置，其能够不受诸如智能手表的穿戴式电子设备本身的尺寸的限制，提供更大尺寸和更高分辨率的图像或视频显示，从而提升相关的用户体验。此外，当提供更大尺寸和更高分辨率的图像或视频显示的显示装置用于穿戴式电子设备时，希望能够进一步减小显示装置的体积和重量，从而为用户提供更加舒适的穿戴体验。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种显示装置，包括：显示组件，用于输出与第一图像对应的初始光线；以及光路转换组件，用于接收来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线，并对与所述第一图像对应的光线进行光路转换，以形成与所述第一图像对应的虚像，使得位于特定位置的观看者感知到与所述第一图像对应的虚像，其中感知的所述虚像的尺寸大于所述显示组件的显示尺寸。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述显示组件中形成所述第一图像的光线处于第一平面，从所述光路转换组件的出射的形成与所述第一图像对应的虚像的光线处于第二平面，所述第一平面和所述第二平面存在第一夹角，使得所述显示组件在垂直于所述第一平面的方向上的第一尺寸小于平行于所述第一平面的方向上的第二尺寸。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述显示组件包括：发光单元，用于向第一方向发射背光；以及显示单元，设置在所述背光的照射区域内，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的初始光线，其中，所述发光单元包括光源子单元和导光子单元，所述光源子单元用于向第二方向发射光线，所述导光子单元设置在所述光线的照射区域内，所述光线通过所述导光子单元形成所述背光；其中，所述第一方向和所述第二方向不同，使得所述显示组件在第一方向的尺寸小于当所述第一方向和所述第二方向相同时所述显示组件在所述第一方向的尺寸。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述显示组件包括：发光单元，用于产生并发射平面背光；以及显示单元，设置在所述平面背光的照射区域内，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的初始光线。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述显示组件包括：发光单元，用于发射背光；分束单元，来自所述发光单元的背光透射通过所述分束单元；显示单元，设置在透射通过所述分束单元的背光的照射区域内，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的初始光线，其中来自所述显示单元的与所述第一图像对应的初始光线经由所述分束单元导向所述光路转换组件。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述显示组件包括：显示单元，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的显示信号；发光单元，用于基于所述显示信号产生与所述第一图像对应的初始光线；以及分束单元，用于将来自所述发光单元的与所述第一图像对应的初始光线导向所述光路转换组件，其中所述显示单元和发光单元集成布置在所述分束单元一侧，使得所述显示装置在产生所述初始光线的方向上的尺寸小于在所述显示单元和发光单元集成布置在所述分束单元两侧的情况下所述显示装置在产生所述初始光线的方向上的尺寸。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述显示单元包括：微显示子单元，由多个像素单元阵列配置，每个像素单元用于产生与所述第一图像对应的初始光线；电路板子单元，用于根据所述第一图像提供控制信号以控制所述微显示子单元中的像素单元产生与所述第一图像对应的初始光线；以及；基板子单元，用于在其上配置所述微显示子单元和电路板子单元。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述基板子单元由满足预定强度的非金属材料制备，并且所述基板子单元的厚度比由满足预定强度的金属材料制备的基板子单元厚度低。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述光路转换组件包括准直单元和波导单元，所述准直单元用于将来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线准直为与所述第一图像对应的准直光线并且导入所述波导单元；所述波导单元将来自所述准直单元的与所述第一图像对应的准直光线导向所述特定位置，其中与所述第一图像对应的准直光线用于形成与所述第一图像对应的虚像。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述准直单元包括相对布置的第一准直子单元和第二准直子单元，以及布置在所述第一准直子单元和第二准直子单元之间的偏振分束子单元，来自所述显示组件的与所述第一图像对应的光线初始经由所述偏振分束子单元反射向所述第一准直子单元，然后经由所述第一准直子单元和第二准直子单元准直后经由所述偏振分束子单元作为与所述第一图像对应的准直光线出射。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中所述准直单元以及所述显示组件处于相对于所述波导单元所处平面的第一侧，与所述第一图像对应的准直光线向相对于所述波导单元所处平面的第二侧出射，所述第一侧和第二侧是相对于所述波导单元所处平面的相反侧。

此外，根据本发明实施例的显示装置，其中与所述准直光线的出射面邻近的所述波导单元的外部侧表面为曲面。

根据本发明另一实施例，提供了一种电子设备，包括：本体装置，包括处理单元，所述处理单元用于生成要显示的第一图像以及执行显示控制；固定装置，其与所述本体装置连接，所述固定装置用于固定与所述电子设备的使用者的相对位置关系；以及显示装置，设置在所述本体装置和/或固定装置中，其中，所述显示装置包括显示组件，用于输出与第一图像对应的初始光线；以及光路转换组件，用于接收来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线，并对与所述第一图像对应的光线进行光路转换，以形成与所述第一图像对应的虚像，使得位于特定位置的观看者感知到与所述第一图像对应的虚像，其中感知的所述虚像的尺寸大于所述显示组件的显示尺寸。

此外，根据本发明另一实施例的电子设备，其中所述光路转换组件包括准直单元和波导单元，所述准直单元用于将来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线准直为与所述第一图像对应的准直光线并且导入所述波导单元，所述波导单元将来自所述准直单元的与所述第一图像对应的准直光线导向所述特定位置；所述准直单元以及所述显示组件处于相对于所述波导单元所处平面的第一侧，与所述第一图像对应的准直光线向相对于所述波导单元所处平面的第二侧出射，所述第一侧和第二侧是相对于所述波导单元所处平面的相反侧，使得与所述第一图像对应的准直光线从所述光路转换组件出射的方向为所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向。

此外，根据本发明另一实施例的电子设备，其中所述显示装置具有可视区域，所述可视区域是所述波导单元出射光线的表面的至少一部分，所述可视区域对应于所述光路转换组件中与所述第一图像对应的光线从所述光路转换组件出射的部分，并且所述可视区域设置在所述本体装置中。

此外，根据本发明另一实施例的电子设备，其中所述光路转换组件中除所述可视区域外的其他区域设置在所述本体装置和/或固定装置中，并且所述显示组件设置在所述本体装置和/或固定装置中，其中所述可视区域与所述可视区域外的其他区域之间的夹角处于预定角度范围。

此外，根据本发明另一实施例的电子设备，其中所述显示装置为如上所述的显示装置。

根据本发明实施例的显示装置以及使用该显示装置的电子设备，其能够不受诸如智能手表的穿戴式电子设备本身的尺寸的限制，提供更大尺寸和更高分辨率的图像或视频显示，从而提升相关的用户体验。此外，能够进一步减小显示装置的体积和重量，从而为用户提供更加舒适的穿戴体验。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1是概述根据本发明实施例的显示装置的示意图；

图2是图示根据本发明的第一示例性实施例的显示装置的结构框图；

图3A和3B分别是图示现有以及根据本发明的第二示例性实施例的显示装置的结构框图；

图4是图示根据本发明的第三示例性实施例的显示装置中的发光单元的结构框图；

图5是图示根据本发明的第四示例性实施例的显示装置中的显示组件的结构框图；

图6是图示根据本发明的第五示例性实施例的显示装置中的显示组件的结构框图；

图7是图示根据本发明的第六示例性实施例的显示装置中的显示单元的结构框图；

图8A和8B是图示根据本发明的第七示例性实施例的显示装置的结构框图；

图9是图示根据本发明实施例的显示装置应用于电子设备的示意图；

图10A到10E是图示根据本发明实施例的电子设备的结构框图；

图11是图示根据本发明实施例的电子设备的示意图；

图12是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图；

图13是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图；

图14A和14B是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图；

图15是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图；

图16是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图；

图17A和图17B分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视区域的第一配置示例的俯视图和侧视图；

图18A和图18B分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视区域的第二配置示例的俯视图和侧视图；

图19A和图19B分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视区域的第三配置示例的俯视图和侧视图；

图20A到图20D分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视区域的相互移动状态的第一到第三示例的示意图；

图21A到21D是图示根据本发明实施例的电子设备中的固定装置的第一具体配置的示意图；

图22A和22B是图示根据本发明实施例的电子设备中的固定装置的第二具体配置的示意图；

图23是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图；

图24A到24C是图示根据本发明实施例的电子设备中的显示装置的示意图；以及

图25A和25B是图示根据本发明实施例的电子设备的使用形态示意图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。

首先，将参照图1到8B描述根据本发明实施例的显示装置。根据本发明实施例的显示装置可以应用于其中包括显示装置的任何电子设备，其可以是穿戴式电子设备或其他任何类型的电子设备。本领域的技术人员容易理解的是，在根据本发明实施例的显示装置应用于穿戴式电子设备的情况下，该穿戴式电子设备可以但不限于是头戴式或腕带式电子设备。

图1是概述根据本发明实施例的显示装置的示意图。如图1所示，根据本发明实施例的显示装置1包括显示组件10和光路转换组件20。所述显示组件10用于输出与要由显示装置1显示的第一图像对应的初始光线(如由图1中实线箭头所示的光线)。所述光路转换组件20用于接收来自所述显示组件10的与所述第一图像对应的初始光线，并对与所述第一图像对应的光线进行光路转换，以形成与所述第一图像对应的虚像，使得位于特定位置的观看者30感知到与所述第一图像对应的虚像，其中感知的所述虚像的尺寸大于所述显示组件10的显示尺寸。

具体地，在本发明的优选实施例中，所述显示组件10可以是诸如有机发光二极管(OLED)显示器的自发光型显示组件，也可以是诸如液晶显示器的背光型显示组件。所述光路转换组件20可以是包括用于准直和放大图像的透镜组以及用于改变图像出射方向的波导片或柔性波导等。此外，位于特定位置的观看者30可以感知到与所述第一图像对应的虚像。具体地，可以根据设计需要通过所述光路转换组件20向特定位置成像，例如如图1所示，所述特定位置可以是相对于所述光路转换组件20的任一侧。

如此，如图1所示的根据本发明实施例的显示装置1可以不受配置有该显示装置1的电子设备本身的尺寸的限制，根据设计需要为位于特定位置的观看者提供更大尺寸和更高分辨率的图像或视频显示。以下，将进一步描述根据本发明的第一到第七示例性实施例的显示装置的具体配置。

图2是图示根据本发明的第一示例性实施例的显示装置的结构框图。为了图示的简洁，图2中仅仅图示包括显示组件10和光路转换组件20的显示装置1，所述显示组件10和光路转换组件20的内部配置以及光路在图2中没有示出。

如图2所示，所述显示组件10中形成所述第一图像的光线处于第一平面300，而从所述光路转换组件20的出射的形成与所述第一图像对应的虚像的光线处于第二平面400。所述第一平面300和所述第二平面400存在第一夹角。在本发明的一个优选实施例中，所述第一夹角为90度。在此情况下，使得所述显示组件在垂直于所述第一平面的方向上的第一尺寸La小于所述显示组件在平行于所述第一平面的方向上的第二尺寸Lb。因此，当所述显示装置1布置在穿戴式电子设备中时，例如，当电子设备是智能眼镜时，所述显示组件10布置在智能眼镜的一侧的框架(即，眼镜腿)中，如此配置使得用于布置所述显示组件10的框架的厚度更薄。类似地，当电子设备是智能手表时，所述显示组件10布置在智能手表的一侧的表带中，如此配置使得用于布置所述显示组件10的表带的厚度更薄。因此，根据本发明的第一示例性实施例的所述显示组件10实现了特定方向上的厚度减小，并且从而实现布置在显示装置1在相应方向上的厚度减小。

图3A和3B分别是图示现有以及根据本发明的第二示例性实施例的显示装置的结构框图。与如图2所示的根据本发明的第一示例性实施例的显示装置类似，根据本发明的第二示例性实施例的显示装置1同样包括显示组件10和光路转换组件20。如图3A所示，在现有显示组件10A中，具体包括光源子单元111、匀光子单元112和显示单元12，其中所述匀光子单元112将所述光源子单元111在与所述第一图像对应的初始光线的发射方向上重叠设置，所述匀光子单元112将所述光源子单元111发射的点光源均匀化为背光。与此不同，如图3B所示，在根据本发明的第二示例性实施例的显示装置1中，所示显示组件10B具体包括发光单元11和显示单元12。所述发光单元11用于产生并发射平面背光(如图3B中虚线箭头所示的光线)，所述平面背光即位于如上参照图2所述的第一平面。所述显示单元12设置在所述平面背光的照射区域内，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的初始光线(如由图3B中实线箭头所示的光线)。

因此，在如图3B所示根据本发明的第二示例性实施例的显示装置中，用发射平面背光的单个发光单元11替代如图3A所示的单个点光源与光学匀光系统的组合方式，从而使得根据本发明的第二示例性实施例的显示装置的显示组件10在与所述第一图像对应的初始光线的发射方向上的厚度减小。

图4是图示根据本发明的第三示例性实施例的显示装置中的发光单元的结构框图。如图4所示的发光单元11可以是图3所示的根据本发明的第二示例性实施例的显示装置中的发射平面背光的发光单元的一种实施方式。根据本发明的第三示例性实施例的显示装置中的发光单元11具体包括光源子单元101和导光子单元102。具体地，所述光源子单元101用于向第二方向发射光线(如图4中虚线箭头所示的光线)，所述导光子单元102设置在所述光线的照射区域内，所述光线通过所述导光子单元102形成所述背光(如图4中实线箭头所示的光线)。也就是说，所述导光子单元102通过将作为单个点光源的所述光源子单元101发射的光线转换为平面背光，所述平面背光即位于如上参照图2所述的第一平面。在本发明的一个优选实施例中，所述光源子单元101可以是LED光源，并且所述发光单元11还可以包括光学膜片。将整个发光单元11的厚度控制在诸如1.5mm以内，并且将所述导光子单元102的转换后的平面背光的发光角度控制在14度以内，即使得通过所述导光子单元102形成所述背光的出射方向与所述第二方向的最大夹角为7度。因此，通过所述导光子单元102的转换后的平面背光的发射方向近似可以被视为同一方向(即，所述第二方向)，避免了向不同于所述第二方向出射的杂散光的产生。

因此，在根据本发明的第三示例性实施例的显示装置的发光单元11中，所述光源子单元101的光线发射方向与所述导光子单元102转换后的光线发射方向不同(即，在与背光发射方向垂直的方向上，将所述光源子单元101布置在所述导光子单元102侧面)，从而使得与在背光发射方向上重叠布置光源子单元和导光子单元的情况相比，根据本发明的第三示例性实施例的显示装置3的显示组件10在与所述第一图像对应的初始光线的发射方向上的厚度减小。

图5是图示根据本发明的第四示例性实施例的显示装置中的显示组件的结构框图。如图5所示，根据本发明的第四示例性实施例的显示装置中的显示组件10包括发光单元51、显示单元52以及分束单元53。具体地，所述发光单元51用于发射背光(如图5中虚线箭头所示的光线)。如上所述，所述发光单元51可以是如上参照图3和图4描述的发射平面背光的发光单元。来自所述发光单元51的背光透射通过所述分束单元53。在本发明的一个优选实施例中，所述分束单元53是偏振分束单元(PBS)。所述发光单元51发射的P偏振的背光在作为所述分束单元53的PBS透射通过，以照射所述显示单元52。所述显示单元52设置在透射通过所述分束单元53的背光的照射区域内，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的初始光线(如图5中实线箭头所示的光线)。进一步地，来自所述显示单元52的与所述第一图像对应的初始光线(在调制为S偏振光后)在作为所述分束单元53的PBS处反射，以经由所述分束单元53导向所述光路转换组件。

图6是图示根据本发明的第五示例性实施例的显示装置中的显示组件的结构框图。如图6所示，根据本发明的第五示例性实施例的显示装置中的显示组件10包括发光单元61、显示单元62以及分束单元63。具体地，所述显示单元62用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的显示信号。所述发光单元61用于基于所述显示信号产生与所述第一图像对应的初始光线。也就是说，根据本发明的第五示例性实施例的显示装置中的发光单元61和显示单元62可以实施为自发光型的OLED显示器件，所述显示单元62是用于根据要显示的第一图像生成显示驱动信号的控制单元，所述发光单元61是基于接收的显示驱动信号执行发光显示的自发光层。类似于参照图5描述的情况，所述分束单元63用于将来自所述发光单元61的与所述第一图像对应的初始光线导向所述光路转换组件。在本发明的一个优选实施例中，所述分束单元63是偏振分束单元(PBS)。

因此，在根据本发明的第五示例性实施例的显示装置的显示组件10中，所述显示单元和发光单元集成布置在所述分束单元一侧，使得所述显示装置在产生所述初始光线的方向上的尺寸小于在所述显示单元和发光单元集成布置在所述分束单元两侧的情况(如参照图5所示的情况)下所述显示装置在产生所述初始光线的方向上的尺寸。

图7是图示根据本发明的第六示例性实施例的显示装置中的显示单元的结构框图。图7所示的显示单元12可用于参照图3到图5描述的显示组件。如图7所示，所述显示单元12包括微显示子单元701、电路板子单元702和基板子单元703。具体地，所述微显示子单元701由多个像素单元阵列配置，每个像素单元用于产生与所述第一图像对应的初始光线。所述电路板子单元702用于根据所述第一图像提供控制信号以控制所述微显示子单元701中的像素单元产生与所述第一图像对应的初始光线。所述基板子单元703用于在其上配置所述微显示子单元701和电路板子单元702。所述基板子单元703的抗弯强度和断裂韧性可由下列等式表示：

(等式1)

(等式2)

其中σ_f为抗弯强度，K_ZC为断裂韧性、E为弹性模量，γ_f为断裂能并且C为裂纹尺寸。从上述等式1和2中可以看出，为了提高材料强度，必须提高断裂能和弹性模量，以减少断裂尺寸。要达到材料韧性，必须提高断裂能和弹性模量。在现有技术中，基板子单元通常由诸如铝的金属基材制备，其厚度往往达到1.6mm。诸如陶瓷材料的非金属材料的弹性模量比金属大的多，常高出1倍至几倍。

因此，在根据本发明的第六示例性实施例的显示装置的显示单元中，所述基板子单元703由满足预定强度的非金属材料制备，使得所述基板子单元703的厚度比由满足预定强度的金属材料制备的基板子单元厚度低(例如，低至0.25mm)。

图8A和8B是图示根据本发明的第七示例性实施例的显示装置的结构框图。类似于参照图1描述的显示装置，如图8A和8B所示的根据本发明的第七示例性实施例的显示装置具体包括显示组件10和光路转换组件20。

具体地，所述显示组件10包括显示单元12和分束单元13(如图8A所示)，以上已经参照图6描述了此种类型的显示组件。可替代地，所述显示组件10包括发光单元11、显示单元12和分束单元13(如图8B所示)，以上已经参照图5描述了此种类型的显示组件。在此，将省略对于显示组件10及其光路的重复描述。

如图8A和8B所示，所述光路转换组件20进一步包括准直单元21和波导单元22。所述准直单元21用于将来自所述显示组件10的与所述第一图像对应的初始光线准直为与所述第一图像对应的准直光线并且导入所述波导单元22。具体地，所述准直单元21包括相对布置的第一准直子单元201和第二准直子单元202，以及布置在所述第一准直子单元201和第二准直子单元202之间的偏振分束子单元203，来自所述显示组件10的与所述第一图像对应的光线初始经由所述偏振分束子单元203反射向所述第一准直子单元201，然后经由所述第一准直子单元201和第二准直子单元202准直后经由所述偏振分束子单元203作为与所述第一图像对应的准直光线出射。所述波导单元22将来自所述准直单元21的与所述第一图像对应的准直光线导向所述特定位置，其中与所述第一图像对应的准直光线用于形成与所述第一图像对应的虚像。在本发明的一个优选实施例中，所述第一准直子单元201和第二准直子单元202可以是根据需要设计的单个透镜或透镜组。调整配置所述第一准直子单元201和第二准直子单元202的透镜或透镜组的相对位置，可以实现与所述第一图像对应的虚像的大小调节。

此外，如图8A和8B所示，所述波导单元22进一步包括第一反射子单元203和/或第二反射子单元204，通过设置第一反射子单元203和/或第二反射子单元204的位置和角度，可以控制来自所述准直单元21的与所述第一图像对应的准直光线导向所述特定位置出射。在第一情况下，所述准直单元21以及所述显示组件10处于相对于所述波导单元22所处平面的第一侧，当设置由如图8A和8B所示的第一反射子单元203时，可以向所述第一侧出射。在第二情况下，当设置由如图8A和8B所示的第二反射子单元203时，与所述第一图像对应的准直光线可以向相对于所述波导单元22所处平面的第二侧出射，所述第一侧和第二侧是相对于所述波导单元所处平面的相反侧。具体地，在所述显示装置例如应用于头戴式电子设备时，可以采用上述第一情况的配置示例，使得与所述第一图像对应的准直光线向所述第一侧出射，即使得所述准直光线向佩戴头戴式电子设备的用户的眼部出射。在所述显示装置例如应用于腕带式电子设备时，可以采用上述第一情况的配置示例，使得与所述第一图像对应的准直光线向所述第二侧出射，即使得所述准直光线向佩戴并观看腕带式电子设备的用户的眼部出射。进一步地，如下将进一步详细说明的，可以根据观看需要配置所述显示装置的出射方向，例如可以控制所述第一反射子单元203和/或第二反射子单元204的转动，以便控制所述第一反射子单元203和/或第二反射子单元204出射方向，实现所述显示装置的双向显示的切换。

因此，在根据本发明的第七示例性实施例的显示装置中，通过在所述准直单元21中利用所述偏振分束子单元203实现所述第一准直子单元201和第二准直子单元202之间的折叠成像光路，从而减小了所述显示装置的整体尺寸。

图9是图示根据本发明实施例的显示装置应用于电子设备的示意图。如图9所示，当根据本发明实施例的显示装置应用于电子设备，与所述准直光线的出射面邻近的所述波导单元22的外部侧表面可以根据电子设备外框的需要来配置。在本发明的一个优选实施例中，与所述准直光线的出射面邻近的所述波导单元22的外部侧表面可以为曲面。例如，在如图9所示的显示装置应用于腕带式电子设备时，所述波导单元22的外部侧表面(即，显示装置的可视区域)需要与腕带式电子设备的外框(即，智能手表的表盘)的形状适配，其被配置为曲面(优选地配置为圆形)。

本领域的技术人员容易理解的是，以上参照图2到图8B描述的本发明的第一到第七示例性实施例的技术方案可以根据需要进行组合配置，其将全部落入本发明要求保护的范围内。例如，在根据本发明的实施例的显示装置中，可以使得配置所述显示组件10中形成所述第一图像的光线处于第一平面300，而从所述光路转换组件20的出射的形成与所述第一图像对应的虚像的光线处于第二平面400，所述第一平面300和所述第二平面400存在第一夹角，以使得显示组件在垂直于所述第一平面的方向上的第一尺寸小于所述显示组件在平行于所述第一平面的方向上的第二尺寸(如图2所示)；与此同时，在所述显示组件10中可以采用单个平面光光源作为背光或者利用布置在导光子单元侧面光源子单元来产生平面光光源，以使得与第一图像对应的初始光线的发射方向上的厚度减小(如图3和图4所示)；更进一步地，通过所述将显示单元和发光单元集成布置在所述分束单元一侧，使得所述显示装置在产生所述初始光线的方向上的尺寸小于在所述显示单元和发光单元集成布置在所述分束单元两侧的配置(如图6所示)；此外，同时采用满足预定强度的非金属材料制备显示装置的显示单元中的基板子单元，使得所述基板子单元的厚度比由满足预定强度的金属材料制备的基板子单元厚度低(如图7所示)；并且，同时通过在所述准直单元中利用所述偏振分束子单元实现折叠成像光路，从而减小了所述显示装置的整体尺寸。

以上，参照图1到图9描述了根据本发明实施例的显示装置。以下，将进一步描述应用根据本发明实施例的显示装置的电子设备。

应用根据本发明实施例的显示装置的电子设备可以是包括显示装置的任何电子设备，其可以是穿戴式电子设备或其他任何类型的电子设备。在所述电子设备为穿戴式电子设备的情况下，其包括本体装置和固定装置，所述固定装置与所述本体装置连接，所述固定装置用于固定与所述电子设备的使用者的相对位置关系。进一步地，在所述电子设备为头戴式电子设备的情况下，所述固定装置可以根据头戴式电子设备的形态(例如，头戴式电子设备是智能眼镜或头盔式显示器)具有相应的支持部件。例如，在智能眼镜情况下，固定装置为连接在智能眼镜两端的两个支持部件(即，眼镜腿和鼻梁托)或者在智能眼镜两端以及中间的三个支持部件(即，眼镜腿、镜片框和鼻梁托)，以便位于空间两端的眼睛腿和位于空间中间的鼻梁托以形成用于包围人的头部的近似矩形空间。当用户配置头戴式电子设备时，将所述显示装置的可视区域设置在用户的眼部区域内，以使得所述显示装置的出射方向朝向用户的眼睛。此外，所述电子设备还可以是腕带式电子设备，以下将参照附图进一步详细描述。

图10A到10E是图示根据本发明实施例的电子设备的结构框图。如图10A所示，根据本发明实施例的电子设备100包括本体装置101和固定装置102。所述固定装置102与所述本体装置101连接。所述固定装置102至少包括一固定状态，在所述固定状态下，所述固定装置102能作为一环状空间或满足第一预定条件的近似环状空间的至少一部分，所述环状空间或所述近似环状空间能围绕在满足第二预定条件的柱状体外围。

具体地，图10B和10C分别图示所述固定装置102与所述本体装置101连接的两种固定状态。在如图10B所示的第一固定状态下，所述固定装置102与所述本体装置101形成闭环的环状空间，其中所述固定装置102与所述本体装置101分别构成环状空间的一部分。在如图10C所示的第二固定状态下，所述固定装置102与所述本体装置101形成具有小开口的近似环状空间，其中所述固定装置102与所述本体装置101分别构成环状空间的一部分。在本发明的一个优选实施例中，所述本体装置101为智能手表的表盘部分，而所述固定装置102为智能手表的表带部分。由所述本体装置101和所述固定装置102形成的所述环状空间或所述近似环状空间能围绕在作为所述柱状体的智能手表的用户的手腕周围，并且所述环状空间或所述近似环状空间的直径大于用户手腕的直径而小于用户拳头的直径。

此外，所述环状空间或所述近似环状空间当然也可以由所述固定装置102单独形成。如图10D和10E所示，所述本体装置101可以布置在所述固定装置102上(即，所述本体装置101以面接触的方式附接到所述固定装置102)，以便仅有所述固定装置102自身形成用于外绕所述柱状体的所述环状空间(图10D)或所述近似环状空间(图10E)。所述固定装置102布置有诸如搭扣、摁扣、拉链等的固定机构(未示出)。

进一步地，如图10A到10E所示，所述本体装置101上布置有处理单元103和第一显示装置104。所述处理单元103用于生成第一图像以及执行显示控制。在图10A到10E示出的电子设备100中，所述第一显示装置104布置在所述本体装置101上。然而，本领域的技术人员容易理解的是，本发明不限于此，所述第一显示装置104也可以布置在所述固定装置102上，或者所述第一显示装置104可以跨越所述本体装置101和所述固定装置102布置。所述第一显示装置104是以上参照图1到图9描述的根据本发明实施例的显示装置。也就是说，所述第一显示装置104包括显示组件(未示出)，用于输出与第一图像对应的初始光线；以及光路转换组件(未示出)，用于接收来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线，并对与所述第一图像对应的光线进行光路转换，以形成与所述第一图像对应的虚像，使得位于特定位置的观看者感知到与所述第一图像对应的虚像，其中感知的所述虚像的尺寸大于所述显示组件的显示尺寸。

图11是图示根据本发明实施例的电子设备100的示意图。如图11所示，所述第一显示装置104包括显示组件10、准直单元21和波导单元22，在此为了简洁将省略各单元的具体描述。

此外，所述第一显示装置104具有可视区域200，所述可视区域200是所述波导单元22出射光线的表面的至少一部分，所述可视区域200对应于所述光路转换组件中与所述第一图像对应的光线从所述光路转换组件出射的部分，并且所述可视区域200设置在所述本体装置中101。

此外，在图11所示的实施例中，所述波导单元22的一部分区域和所述准直单元21跨越所述本体装置101和固定装置102设置，而所述显示组件10设置在所述本体装置101中。容易理解的是，根据本发明实施例的电子设备的内部配置不限于此。所述光路转换组件中除所述可视区域外的其他区域设置在所述本体装置101和/或固定装置102中，并且所述显示组件10设置在所述本体装置101和/或固定装置102中。所述可视区域200与所述可视区域200外的其他区域之间的夹角处于预定角度范围(例如0到90度之间，优选地，为20到30度之间)。

图12是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图。与以上参照图10A到10E描述的根据本发明实施例的电子设备100相比，图12所示的根据本发明第二实施例的电子设备110进一步包括第二显示装置105。所述第二显示装置105为与所述第一显示装置104不同类型的显示装置。例如，所述第二显示装置105包括但不限于为液晶显示装置、有机电致发光显示装置、有机发光二极管显示装置、E Ink型显示装置等。

所述第一显示装置104和所述第二显示装置105中的一个设置在所述本体装置101上，另一个设置在所述固定装置102上。如图12所示，所述第一显示装置104设置在所述本体装置101上，并且所述第二显示装置105设置在所述固定装置102上。当然，所述第二显示装置105可以设置在所述本体装置上101，并且所述第一显示装置104设置在所述固定装置102上。与所述第一显示装置104类似，所述第二显示装置105的显示方向为在所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向上。一般来说，所述第二显示装置105用于显示诸如时间指示等无需进行放大显示的内容。

此外，不限于图12所示的情况，所述第一显示装置104和所述第二显示装置105也可以同时布置在所述本体装置101或所述固定装置102上。例如，所述第一显示装置104和所述第二显示装置105并排布置在所述本体装置101上。可替代地，所述第一显示装置104和所述第二显示装置105布置在贯穿所述固定装置102的径向方向的两个相对位置。

图13是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图。与以上参照图10A到10E描述的根据本发明实施例的电子设备100相比，图13所示的根据本发明实施例的电子设备120进一步包括传感器单元106。如图13所示，所述传感器单元106布置在所述本体装置上101上。然而，所述传感器单元106同样布置在所述固定装置102上。

所述传感器单元106用于在感测到满足第一预定条件时生成第一控制信号，所述处理单元103根据所述第一控制信号控制所述第一显示装置104的开关。在本发明的一个实施例中，所述传感器单元106为加速度传感器，所述第一控制信号为向重力方向的加速度分量值大于等于预定值(即，用户从观看所述第一显示装置104的使用状态放下所述电子设备100)，并且所述处理单元103根据所述第一控制信号控制所述第一显示装置104关闭。本领域的技术人员容易理解的是，根据本发明实施例的所述传感器单元106不限于为加速度传感器，而是包括其他可以产生控制信号的传感器单元。

图14A和14B是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图。与以上参照图10A到10E描述的根据本发明实施例的电子设备110相比，图14A和14B所示的根据本发明1实施例的电子设备130进一步包括图像捕获单元107。所述图像捕获单元107可以设置在所述本体装置101或所述固定装置102上。具体地，图14A示出所述第一显示装置104设置在所述本体装置101而所述图像捕获单元107设置在所述固定装置102上的情况。图14B示出所述第一显示装置104和所述图像捕获单元107都设置在所述固定装置102上的情况。不管是图14A还是图14B的情况，所述图像捕获单元107的图像捕获方向与所述第一显示装置104的图像输出方向在所述环状空间或所述近似环状空间径向上相反。如此，当所述图像捕获单元107捕获的实景图像在所述第一显示装置104上进行显示时，由于所述图像捕获单元107的捕获方向与用户眼睛观看的方向一致，使得用户可以通过所述第一显示装置104观看到如透视通过所述电子设备140的图像。

在本发明的一个优选实施例中，所述图像捕获单元107用于捕获用户的交互动作以生成第一图像捕获信号，所述处理单元103将所述第一图像捕获信号转换为第二控制信号，以控制所述第一显示装置104显示第二图像。

在本发明的另一个优选实施例中，所述图像捕获单元107用于捕获所述图像捕获方向上的第一子图像，所述处理单元103生成第二子图像。所述第二子图像可以是分析所述第一子图像所获取的关于第一子图像的标识图像，并且所述第二子图像也可以是基于诸如GPS传感器所获取的标识图像。此外，所述第二子图像还可能是基于从所述第一子图像所获取的特征信息，经由网络从服务器进行基于所述特征信息的搜索所获取的标识图像。叠加所述第一子图像和所述第二子图像生成所述第一图像用于由所述第一显示装置104显示。

图15是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图。与以上参照图10A到10E描述的根据本发明实施例的电子设备100相比，图15所示的根据本发明实施例的电子设备140进一步包括第三显示装置108。在图15所示的电子设备140中，所述第三显示装置108与所述第一显示装置104共同设置在所述本体装置101上。容易理解的是，本发明不限于此，所述第三显示装置108与所述第一显示装置104也可以共同设置在所述固定装置102上。

所述第三显示装置108是与所述第一显示装置104同种类型的显示装置。也就是说，所述第三显示装置用于形成与第三图像对应的放大虚像。所述第三图像与所述第一图像相关联，当观看者的双眼分别对应观看所述第一显示装置104和所述第三显示装置108时，能使所述观看者感知与第一图像和第三图像对应的立体图像。

图16是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图。与以上参照图10A到10E描述的根据本发明实施例的电子设备100相比，在图16所示的根据本发明实施例的电子设备150中，所述第一显示装置104包括第一可视区域1041，所述第二显示装置105包括第二可视区域1051，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051设置在所述本体装置101上。容易理解的是，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051设置在所述固定装置102上，或者所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051中的一个设置在所述本体装置101上，且所述第一可视区域1041和第二可视区域1051中的另一个设置在所述固定装置102上。如上所述，所述第一可视区域1041和第二可视区域1051为所述第一显示装置104和第二显示装置105中由使用者观看从而感知显示内容的区域。

图17A和图17B分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视区域的第一配置示例的俯视图和侧视图。

如图17A所示，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051具有重叠设置在所述本体装置101的第一配置示例。本发明不限于此，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051也可以重叠设置在所述固定装置102上。

图17B进一步示出所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051具有重叠设置的第一配置示例的侧视图。如图17B所示，配置有所述第一可视区域1041的第一显示装置104和配置有所述第二可视区域1051的第二显示装置105如图17B所示配置，使得所述第一可视区域1041和所述第二可视区域中1051至少处于所述环状空间或所述近似环状空间外侧的可视区域，在所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向上透光率满足预定条件。所述预定条件可以是透光率大于等于预定值(诸如70％)。在图17A和图17B所示的示例中，使得所述第一可视区域1041处于所述外侧。本发明不限于此，也可以使得所述第二可视区域1051处于所述外侧。通过使得所述第一可视区域1041的透光率大于等于预定值，使所述第一可视区域1041不影响所述第二可视区域1051的显示功能，从而实现更为紧凑的配置。

图18A和图18B分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视区域的第二配置示例的俯视图和侧视图。

如图18A所示，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051具有相邻设置在所述本体装置101或所述固定装置102上的第二配置示例。在图18A和图18B中，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051相邻设置在所述本体装置101中。本发明不限于此，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051可以分别在所述本体装置101和所述固定装置102，并且所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051之间的间距小于阈值(诸如1厘米)。

图18B进一步示出所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051具有重叠设置的第二配置示例的侧视图。如图18B所示，配置有所述第一可视区域1041的第一显示装置104和配置有所述第二可视区域1051的第二显示装置105如图18B所示的相邻设置，并且所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051的显示方向同为在所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向上。

图19A和图19B分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视区域的第三配置示例的俯视图和侧视图。

如图19A所示，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051具有相邻设置在所述本体装置101或所述固定装置102上的第三配置示例。与图18A和图18B示出的第二配置示例不同，如图19B所示，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051的中的一个的显示方向为所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向上，且所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051中的另一个的显示方向为与所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向垂直的方向上。

进一步地，将参照图20A到图20D描述所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051的在重叠状态和非重叠状态之间的相互切换。

图20A到图20D分别是图示根据本发明实施例的电子设备的可视区域的相互移动状态的第一到第四示例的示意图。为了描述简便，以所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051都配置在所述本体装置101的情况作为示例。容易理解的是，本发明当然不限于此，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051也可都配置在所述固定装置102中。所述本体装置101进一步包括第一子单元801和第二子单元802，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051中的一个设置在所述第一子单元801上，且所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051中的另一个设置在所述第二子单元802上，所述第一子单元801和第二子单元802经由连接单元连接，使得所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051在所述第一状态和非重叠设置的第三状态之间切换。

具体地，如图20A所示，所述第一子单元801和第二子单元802经由作为连接单元的滑道部件(未示出)连接。所述第一可视区域1041设置在所述第一子单元801中，所述第二可视区域1051设置在所述第二子单元802中。当所述第一子单元801和第二子单元802相对滑开时，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051可以同时显示也可以分别独立显示。此外，可以设置所述第一子单元801相对于所述第二子单元802的滑动产生控制第二可视区域1051的显示或关闭的控制信号。此外，当所述第一子单元801相对于第二子单元802滑开到第三状态时，所述第一可视区域1041在所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向上透光率满足预定条件。如此，用户可以透过所述电子设备100观察到自身的皮肤，如同没有设置所述第一可视区域1041。

如图20B到20D所示，所述第一子单元801和第二子单元802经由作为连接单元的转轴部件连接。所述第一可视区域1041设置在所述第一子单元801中，所述第二可视区域1051设置在所述第二子单元802中。当所述第一子单元801和第二子单元802相对转动时，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051可以同时显示也可以分别独立显示。当所述第一子单元801和第二子单元802相对转动时，所述第一可视区域1041和所述第二可视区域1051可以同时显示也可以分别独立显示。此外，可以设置所述第一子单元801相对于所述第二子单元802的转动产生控制第二可视区域1051的显示或关闭的控制信号。

需要注意的是，如图20A和20B所示，当所述第一子单元801发生滑动或转动以从所述第一状态切换到第三状态时，所述第一可视区域1041的显示方向不用发生变化，用户可以在原显示方向继续观看到所述第一可视区域1041的显示。

而如图20C和20D所示，当所述第一子单元801发生转动以从所述第一状态切换到第三状态时，则需要对于所述第一子单元801进行进一步配置使得在所述第一状态和第三状态下，使用者能以同一观看方向观看所述第一可视区域1041的显示，从而进一步提升用户使用的便利性。为此，在本发明的一个优选实施例中，所述第一子单元801可以配置为其本身可以进行翻转，在所述第一子单元801相对第二子单元802转动的同时，其本身翻转180度，从而使得转向后方的所述第一可视区域1041又转回原显示方向，即所述第一可视区域1041的显示方向在转动过后保持不变。

此外，在本发明的另一个优选实施例中，所述第一显示装置104可以通过光路选择单元或光学切换单元配置为可双向执行显示。具体地，在所述第一显示装置104的光路中(例如，在波导单元中)，设置分束器件，从而将用于形成放大虚像的光束分别导向所述第一显示装置104中相对设置的两个显示方向。此外，还可以在所述第一显示装置104的光路中，设置诸如反光镜的光路切换器件，从而通过根据需要转动该光路切换器件，将用于形成放大虚像的光束分别导向所述第一显示装置104中相对设置的两个显示方向。也就是说，在所述第一子单元801相对第二子单元802转动时，所述第一显示装置104的所述第一可视区域1041的显示方向响应于该转动，通过上述分束器件或光路切换器件而进行双向切换，从而使得所述第一可视区域1041的显示方向在转动过后对于用户来说保持不变。

图21A到21D是图示根据本发明实施例的电子设备中的固定装置的第一具体配置的示意图。

如图21A所示，所述第一固定装置102至少包括一第一固定状态，在所述第一固定状态下，所述第一固定装置102能作为一环状空间或满足第一预定条件的近似环状空间的至少一部分，所述环状空间或所述近似环状空间能围绕在满足第二预定条件的柱状体外围。

具体地，所述第一固定装置102与所述本体装置101形成闭环的环状空间，其中所第一述固定装置102与所述本体装置101分别构成环状空间的一部分，或者所述第一固定装置102与所述本体装置101形成具有小开口的近似环状空间，其中所述第一固定装置102与所述本体装置101分别构成环状空间的一部分。可替代地，所述环状空间或所述近似环状空间也可以由所述第一固定装置102单独形成。在本发明的一个优选实施例中，所述本体装置101为智能手表的表盘部分，而所述第一固定装置102为智能手表的表带部分。由所述本体装置101和所述第一固定装置102形成的所述环状空间或所述近似环状空间能围绕在作为所述柱状体的智能手表的用户的手腕周围，其中在形成近似环状空间的情况下，应该满足该近似环状空间在环状圆周上的缝隙小于要围绕的柱状体的直径的第一预定条件。此外，所述环状空间或所述近似环状空间还应满足其直径大于用户手腕的直径而小于用户拳头的直径的第二预定条件。

为了实现所述电子设备100能够根据用户的使用场景和需求，提供多种不同穿戴方式的目的，图21A中图示的由所述第一固定装置102形成的所述环状空间或所述近似环状空间的直径可以变。更优选地，所述直径的最大值与最小值的差大于一预定阈值。例如，所述第一固定装置102可以将所述电子设备100固定在用户的手腕上，而当用户需要长时间观看或者希望在不占用双手的情况下观看时，所述第一固定装置102可以将所述电子设备100固定在用户的头部。当固定在用户的手腕上时，所述环状空间或所述近似环状空间的直径应该大约为10cm，而当固定在用户的头部时，所述环状空间或所述近似环状空间的直径应该大约为30cm。该所述第一固定装置102形成的所述环状空间或所述近似环状空间具有约30cm的最大值和约10cm的最小值。所述直径的最大值与最小值的差大于一预定阈值，例如该预定阈值最小可为10cm，并且优选地为20cm；或者可替代地，该预定阈值可为最大值是最小值的2倍，并且优选地为3倍。也就是说，所述第一固定装置102能够为用户提供足够大的适应性调节范围，从而满足不用使用场景的需求。

图21B到21D图示了实现图21A中具有足够大调节调节范围的所述第一固定装置102的几种方式。

如图21B所示，所述第一固定装置102可以包括至少一个弹性单元1021。所述至少一个弹性单元1021具有松弛的第一状态和紧绷的第二状态。在所述弹性单元1021完全松弛时，所述环状空间或所述近似环状空间的直径处于所述最大值；在所述弹性单元1021完全紧绷时，所述环状空间或所述近似环状空间的直径处于所述最小值。

更具体地，所述至少一个弹性单元1021可以指包括多个离散的子弹性单元构成或者指仅包括一个完整的弹性单元。在包括多个离散的子弹性单元的情况下，进一步可以包括由转轴连接的多个容纳弹性空间的离散的子弹性单元，或者柔性连接的多个容纳非弹性空间的离散的子弹性单元。

如图21C和21D所示，所述第一固定装置102还可以包括调节单元1022或调节单元1023，用于控制所述环状空间或所述近似环状空间的直径在所述最大值与所述最小值之间变化。在图21C所示的情况下，所述调节单元1022为诸如皮带搭扣的部件，其通过控制所述第一固定装置102中重叠部分的长度来实现对于所述环状空间或所述近似环状空间的直径的控制。在本发明的一个优选实施例中，所述调节单元1022为具有可上下重叠部分的刚性部件，当需要固定到大直径的柱状体时，可以将其上下重叠部分的长度减小到更小(甚至直到其完全展开而不再存在重叠部分)，以形成更大的所述环状空间或所述近似环状空间的直径；相反地，当需要固定到小直径的柱状体时，可以将其上下重叠部分的长度增大到更大(甚至直到形成三层或多层重叠部分)，以形成更小的所述环状空间或所述近似环状空间的直径。在根据要固定的柱状体进行适应性调节之后，可对所述调节单元1022进行刚性固定。

在图21D所示的情况下，所述调节单元1023为诸如延长部件，其通过根据需要延伸自己的长度来实现对于所述环状空间或所述近似环状空间的直径的控制。在本发明的一个优选实施例中，所述调节单元1023可以包括容纳有可伸缩部件的腔体，诸如滚轮。可以根据需要固定到的柱状体的直径拉伸该诸如滚轮的可伸缩部件，当需要固定到大直径的柱状体时，可以拉出滚轮上缠绕的部分，以形成更大的所述环状空间或所述近似环状空间的直径；相反地，当需要固定到小直径的柱状体时，可以将更多部分缠绕在滚轮上，以形成更小的所述环状空间或所述近似环状空间的直径。此外，容易理解的是，根据本发明实施例的第一固定装置不限于此，其还可以是包括外接延长部件，以便根据需要固定到的柱状体的直径外接或拆除适当的外接延长部件。

此外，根据本发明实施例的固定装置不限于形成所述环状空间或所述近似环状空间的方式。在本发明的一个优选实施例中，所述本体装置101可以通过连接单元与不同的固定装置耦合，从而实现不同的使用形态以适应于不同的穿戴方式。

如图22A所示，所述本体装置101包括第一连接单元601，所述第一固定装置102包括第二连接单元602，所述本体装置101和所述第一固定装置102通过所述第一连接单元601和所述第二连接单元602的耦接相互连接。在本发明的一个优选实施例中，所述本体装置101为智能手表的表盘，所述第一固定装置102为智能手表的表带，那么所述第一连接单元601和所述第二连接单元602则是表盘和表带的铆接部件。

如图22B所示，所述电子设备100可以具有与图22A示出的使用状态不同的使用状态。所述本体装置101可以与所述第一固定装置102耦接断开，而建立通过所述第一连接单元601和第二固定装置105中的第三连接单元603之间的耦接，形成第二固定状态。

所述本体装置101可以包括第一子装置和第二子装置，并且第一子装置和第二子装置经由连接子装置连接。所述第一子装置和第二子装置的相对位置可以进行改变。具体地，在图22A和22B所示的示例中，在本发明的一个优选实施例中，所述本体装置101包括可以翻开或水平滑开的第一子装置和第二子装置，当第一子装置和第二子装置的相对位置改变(即，翻开或水平滑开时)，其从重叠状态切换为非重叠状态。这两个子装置每个的两侧都布置有第一连接单元601。当需要与所述第二固定装置105耦接时，则将所述本体装置101展开。例如，从如图22A所示的表盘状展开为如图22B所示的眼镜镜片状。相应地，所述第二固定装置105可以由2到3个子部分组成。例如，在所述本体装置101展开为智能眼镜的整个正面部分的情况下，则所述第二固定装置105为连接在智能眼镜两端的两个支持部件(即，眼镜腿和鼻梁托)。此外，在所述本体装置101为智能眼镜的整个正面部分的一部分的情况下，可以将所述本体装置101作为一片镜片或者一片镜片的一部分固定(例如，完全边缘对应地嵌入或通过对应接口安装)所述第二固定装置105(未具体示出)。在此情况下，则所述第二固定装置105为连接在智能眼镜两端以及中间的三个支持部件(即，眼镜腿、镜片框和鼻梁托)。在图22B所示的所述第二固定状态下，所述第二固定装置102作为近似矩形空间的至少一部分，所述近似矩形空间能围绕在满足第三预定条件的物体外围。具体地，在所述物体为人的头部的情况下，所述第三预定条件为具有与所述第二固定装置105相对应数量和位置的突出部(即，人的耳朵和鼻子)。也就是说，在用于包围人的头部的近似矩形空间中，所述第二固定装置105具有对应于要固定的突出部的支持部件，例如，其具有位于空间两端的眼睛腿和位于空间中间的鼻梁托以形成用于包围人的头部的近似矩形空间。

如图22A和22B所示，所述电子设备100可以在第一固定状态和第二固定状态之间切换，从而在需要长时间观看或不占用双手的情况下，将所述电子设备100从智能腕表的使用方式改变为智能眼镜的使用方式。

图23是图示根据本发明实施例的电子设备的另一结构框图。如图23所示，根据本发明实施例的电子设备同样包括本体装置101和第一固定装置102。具体地，所述本体装置101包括至少一个第一子单元(第一子单元a1到a3)，所述第一固定装置102包括至少一个第二子单元(第二子单元b1到c3)，并且所述至少一个第一子单元与所述至少一个第二子单元数据或电连接。所述本体装置101中的多个第一子单元之间可以相互并行或串行连接。类似地，所述第一固定装置102中的多个第二子单元之间可以相互并行或串行连接。此外，所述至少一个第一子单元可以经由所述本体装置101连接到所述第一固定装置102，再与所述至少一个第二子单元建立数据或电连接。更进一步的，所述至少一个第一子单元可以直接与所述至少一个第二子单元建立数据或电连接。所述第一子单元和第二子单元可以为显示单元、触控单元、传感单元、电路单元、电池单元、通信单元、定位单元或图像采集单元等。其中，所述至少一个第二子单元通过可拆卸连接接口连接到所述第一固定装置102。具体地，多个第二子单元可以经由单个接口安装到所述第一固定装置102的腔体内。可替代地，多个第二子单元可以经由与其一一对应的多个接口安装到所述第一固定装置102的腔体内。此外，第二子单元可以通过外置接口安装并且固定到所述第一固定装置102外表面。

具体地，当所述本体装置101与所述第一固定装置102的耦接断开时，通过所述本体装置101中的各子单元，就可以满足当前的用户所需要的功能，从而使得此时电子设备100最轻量化和功耗最低。也就是说，所述本体装置包括的第一子单元能够支持所述电子设备的工作。例如，当所述本体装置101包括所述处理单元103、所述第一显示装置104以及必要的电源单元(未示出)时，所述本体装置101即可执行电子设备100的显示功能。此外，当配置有存储单元或者通信单元时，所述本体装置101即可相应地执行数据存储功能和通信功能，而无需耦接所述第一固定装置102。

所述至少一个第一子单元中的一个或多个与所述至少一个第二子单元中的一个或多个可以是不同类型的子单元。如此，可以通过所述第一子单元和第二子单元的不同组合，实现适应不同使用场景的功能配置。

此外，所述至少一个第一子单元中的一个或多个与所述至少一个第二子单元中的一个或多个是相同类型的子单元。通常所述第一子单元的性能低于与其类型相同的所述第二子单元的性能。例如，作为电源单元的所述第一子单元的电池容量低于作为电源单元的所述第二子单元的电池容量；作为通信单元的所述第一子单元的通信距离和通信速率低于作为通信单元的所述第二子单元的通信距离和通信速率。更具体地，所述第一固定装置102中作为电源单元的所述第二子单元的电池容量的总和大于作为电源单元的所述第一子单元的电池容量。可替代地，所述第一固定装置102中作为电源单元的所述第二子单元每个的电池容量大于作为电源单元的所述第一子单元的电池容量。如此，用户可以根据实际需要自由地配置需要装配的各个子单元。例如，当用户处于旅行等需要长续航条件的情况下，可以在所述第一固定装置102中配置更高电池容量的第二子单元。而当用户处于运动等需要轻便条件的情况下，则可以移除所述第一固定装置102中不必要的第二子单元，而仅靠所述本体装置101中作为电源单元的第一子单元供电。此外，当在所述本体装置101配置具有近距离通信能力的第一子单元时，所述电子设备100可以与另一独立电子设备(诸如智能手机)建立基于诸如蓝牙的数据连接，从而实现该独立电子设备的功能扩展，比如进行显示的扩展(在导航场景下，显示导航提示信息)或提醒的扩展(在来电场景下，显示来电对方的标识信息)。而当在所述第一固定装置102配置具有远距离通信能力(例如，移动通信网络数据通信能力或无线局域网络数据通信能力)的第二子单元时，可以暂停上述第一子单元(近距离通信能力单元)的工作，所述电子设备100成为能够替代诸如智能手机的独立电子设备。尤其是针对具有移动通信网络(比如第三代，第四代或者之后代)数据通信能力的第二子单元(当然，如果无线局域网络覆盖足够广泛时，可以达到同样效果)。也就是说，用户可以根据使用的场景和需求，适当地配置不同通信能力的子单元。比如，用户方便携带智能手机的情况下，可以仅仅使用所述本体装置101中的近距离通信单元，使得本发明实施例中的电子设备100作为智能手机的附件使用；而当用户不方便携带智能手机的情况下(比如运动过程中)，可以使用远距离通信单元，将本发明实施例中的电子设备100作为具有独立通信功能的设备使用。

此外，所述本体装置101与所述第一固定装置102中的第一子单元和第二子单元还可以考虑电子设备本身的重心分布来配置，从而实现电子设备重量的均匀分布，以提供更舒适的穿戴体验。具体地，所述本体装置101与所述第一固定装置102中用于安装第一子单元和第二子单元的腔体或外置接口可以对称分布。例如，在诸如智能手表或智能眼镜状态下的电子设备100中，布置在所述本体装置101两侧的所述第一固定装置102中具有相同数目的腔体或外置接口。此外，安装到腔体或外置接口的子单元可以以统一规格配置。例如，其具有相同的尺寸，并且具有几乎相同的重量(各个子单元的重量差别可以设计为小于预定重量阈值，例如20克)。

如上所述，根据本发明实施例的电子设备100可能具有多种使用形态，诸如智能手表形态和智能眼镜形态等。此外，电子设备100中的第一显示装置104需要根据不同的使用形态以及场景，设计配置在本体装置101或者固定装置102，甚至可以跨越本体装置101和固定装置102两者来配置。为了实现这样多种模式和形态的电子设备100，为第一显示装置104提供更加灵活的光路设计成为必要。

图24A到24C图示根据本发明实施例的电子设备中的显示装置的示意图。与参照图1到9描述的根据本发明实施例的显示装置相比，所述第一显示装置104中进一步包括柔性光导单元303。

具体地，如图24A所示，所述柔性光导单元303设置在所述显示组件10和所述光路转换组件20之间，用于将与所述第一图像对应的光线引导到所述光路转换组件20。此外，如图24B和24C所示，所述柔性光导单元303还可以设置在所述显示组件10(图24B)或所述光路转换组件20(图24C)中。

在图24A中，所述柔性光导单元303将所述显示组件10发出的与所述第一图像对应的光线引导到所述光路转换组件20，以便由所述光路转换组件20形成与所述第一图像对应的放大虚像。因此，由于所述柔性光导单元303的柔性特性，其可以适应不同的设计需求，提供电子设备100内部光路的弯曲或延伸。如此，所述第一显示装置104中的显示组件10和所述光路转换组件20可以分开设置。也就是说，显示组件10可以设置在所述本体装置101中，而所述光路转换组件20可以设置在所述第一固定装置102中，并且反之亦然。

在图24B中，所述显示组件10进一步包括发光单元11和显示单元12(如上参照图3所述)。其中，所述柔性光导单元300设置在所述发光单元11和所述显示单元12之间，用于将所述发光单元11发射的光线引导到所述显示单元12。如此，所述发光单元11和所述显示单元12可以分开设置。也就是说，所述发光单元11可以设置在所述本体装置101中，而所述显示单元12可以设置在所述第一固定装置102中，并且反之亦然。

在图24C中，所述光路转换组件20包括准直单元21和波导单元22(如上参照图8A和8B所述)，所述柔性光导单元303设置在所述准直单元21和所述波导单元22之间，用于将与所述第一图像对应的光线引导到所述波导单元22。如此，所述准直单元21和所述波导单元22可以分开设置。也就是说，所述准直单元21可以设置在所述本体装置101中，而所述波导单元22可以设置在所述第一固定装置102中，并且反之亦然。

如上所述，设置在所述显示组件10中的所述柔性光导单元303用于引导形成所述第一图像之前的光线，设置在所述显示组件10和所述光路转换组件20之间或所述光路转换组件20中的所述柔性光导单元303用于引导形成所述第一图像之后与所述第一图像对应的光线。

根据本发明实施例的电子设备中的第一显示装置104，通过在其中配置所述柔性光导单元303，实现了内部光路的弯曲或延伸。从而使得所述第一显示装置104可以跨越本体装置101和固定装置102两者来配置。也就是说，使得所述第一显示装置104中的所述显示组件10和所述光路转换组件20分别配置在本体装置101和固定装置102上，或者使得所述显示组件10中的所述发光单元11和所述显示单元12分别配置在本体装置101和固定装置102上，或者使得所述光路转换组件20中的所述准直单元21和所述波导单元22分别配置在本体装置101和固定装置102上。如此，由于其中所述柔性光导单元303几乎不受外在物理形状的限制，根据本发明实施例的电子设备中的第一显示装置104可以灵活配置其内部光路，以满足不同的实际使用形态和需求。

以下，将进一步参考图25A和25B描述根据本发明实施例的电子设备的使用形态。

图25A和25B是图示根据本发明实施例的电子设备的使用形态示意图。如图25A和25B所示，在根据本发明实施例的电子设备中，第一显示装置104跨越所述本体装置101和所述第一固定装置102配置。具体地，所述第一显示装置104中的显示组件10配置在所述第一固定装置102中，而所述光路转换组件20配置在所述本体装置101中。如上所述，根据本发明实施例的电子设备不限于此，还可以是显示组件10配置在所述本体装置101中，而所述光路转换组件20配置在所述第一固定装置102中。可替代地，还可以是显示组件10或所述光路转换组件20本身跨越所述本体装置101和所述第一固定装置102配置。以下，将仅以图25A和25B所示的情况作为示例进行描述。

在图25A和25B所示的电子设备中，除了所述本体装置101和所述第一固定装置102外，其还包括连接装置106。所述本体装置101和所述固定装置102通过所述连接装置106连接。此外，所述本体装置101和所述固定装置102能相对运动。具体地，在如图25A所示的第一使用形态下(未佩戴状态)，通过所述连接装置106连接的所述本体装置101和所述固定装置102几乎处于同一平面，在如图25B所示的第二使用形态下(佩戴状态)，通过所述连接装置106连接的所述本体装置101和所述固定装置102发生相对运动，处于与第一使用形态不同的位置和角度。

进一步地，在图25A和25B所示的电子设备中，所述柔性光导单元303与所述连接装置106对应设置，使得在所述本体装置101和所述固定装置102处于不同相对位置时，所述柔性光导单元303能用于光线的引导传递。具体地，在图25A和25B所示的情况下，所述柔性光导单元303与所述连接装置106对应设置是指所述柔性光导单元303穿过所述连接装置106内部。当然，根据本发明实施例的电子设备不限于此，所述柔性光导单元303可以与所述连接装置106分别独立并且相互贴合，从而由另一封装将二者进行封装。

在没有配置柔性光导单元的现有穿戴式电子设备中，不管该电子设备的本体装置和固定装置是通过连接装置连接还是直接连接，当需要配置诸如所述第一显示装置104的显示单元时，该显示装置中的显示相关组件必须配置在本体装置或固定装置的刚性表面及其延伸平面上，导致要么所能容纳的显示相关组件的物理尺寸非常有限，或者导致用于容纳的显示相关组件的平面不必要的增大，从而使得用户显示效果有限或穿戴体验受限。

根据本发明实施例的电子设备由于配置了所述柔性光导单元303，从而解决了上述技术问题。容易理解的是，根据本发明实施例的电子设备不限于参照图25A和25B所描述的示例。例如，根据本发明另一实施例的电子设备可以没有配置所述连接装置106，而是所述本体装置101和所述固定装置102直接连接。不管是否配置所述连接装置106，由于所述第一显示装置104中配置有柔性光导单元303，从而使得所述第一显示装置104中的各个组件能够根据设计需要配置在所述本体装置101或所述固定装置102中，或者跨越所述本体装置101和所述固定装置102配置。所述柔性光导单元303的柔性特性使得能够很好地适配用于适应不同使用对象的电子设备的外部形状，而无需将显示相关组件限制在单个的刚性平面中。

以上，参照图1到图25B描述了根据本发明实施例的显示装置以及使用该显示装置的电子设备，其能够不受诸如智能手表的穿戴式电子设备本身的尺寸的限制，提供更大尺寸和更高分辨率的图像或视频显示，从而提升相关的用户体验。此外，能够进一步减小显示装置的体积和重量，从而为用户提供更加舒适的穿戴体验。此外，其提供了更加灵活的组件配置方式，从而能够适应针对不同使用形态的具体设计。更进一步地，其能够根据用户的不同使用场景、需求以及待显示的内容，适应性地提供多种穿戴方式以及多种功能模块的自由组合和切换。根据本发明实施例的电子设备和显示方法极大地提升了穿戴式电子设备的用户体验。

需要说明的是，在本说明书中，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过程、方法、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过程、方法、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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种显示装置，包括：

显示组件，用于输出与第一图像对应的初始光线；以及

光路转换组件，用于接收来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线，并对与所述第一图像对应的光线进行光路转换，以形成与所述第一图像对应的虚像，使得位于特定位置的观看者感知到与所述第一图像对应的虚像，其中感知的所述虚像的尺寸大于所述显示组件的显示尺寸，

其中，所述显示组件中形成所述第一图像的光线处于第一平面，从所述光路转换组件的出射的形成与所述第一图像对应的虚像的光线处于第二平面，所述第一平面和所述第二平面存在第一夹角，使得所述显示组件在垂直于所述第一平面的方向上的第一尺寸小于平行于所述第一平面的方向上的第二尺寸。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中所述显示组件包括：

发光单元，用于向第一方向发射背光；以及

显示单元，设置在所述背光的照射区域内，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的初始光线，

其中，所述发光单元包括光源子单元和导光子单元，所述光源子单元用于向第二方向发射光线，所述导光子单元设置在所述光线的照射区域内，所述光线通过所述导光子单元形成所述背光；其中，所述第一方向和所述第二方向不同，使得所述显示组件在第一方向的尺寸小于当所述第一方向和所述第二方向相同时所述显示组件在所述第一方向的尺寸。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中所述显示组件包括：

发光单元，用于产生并发射平面背光；以及

显示单元，设置在所述平面背光的照射区域内，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的初始光线。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中所述显示组件包括：

发光单元，用于发射背光；

分束单元，来自所述发光单元的背光透射通过所述分束单元；

显示单元，设置在透射通过所述分束单元的背光的照射区域内，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的初始光线，

其中来自所述显示单元的与所述第一图像对应的初始光线经由所述分束单元导向所述光路转换组件。

5.如权利要求1所述的显示装置，其中所述显示组件包括：

显示单元，用于依据所述第一图像，产生与所述第一图像对应的显示信号；

发光单元，用于基于所述显示信号产生与所述第一图像对应的初始光线；以及

分束单元，用于将来自所述发光单元的与所述第一图像对应的初始光线导向所述光路转换组件，

其中所述显示单元和发光单元集成布置在所述分束单元一侧，使得所述显示装置在产生所述初始光线的方向上的尺寸小于在所述显示单元和发光单元集成布置在所述分束单元两侧的情况下所述显示装置在产生所述初始光线的方向上的尺寸。

6.如权利要求2所述的显示装置，其中所述显示单元包括：

微显示子单元，由多个像素单元阵列配置，每个像素单元用于产生与所述第一图像对应的初始光线；

电路板子单元，用于根据所述第一图像提供控制信号以控制所述微显示子单元中的像素单元产生与所述第一图像对应的初始光线；以及；

基板子单元，用于在其上配置所述微显示子单元和电路板子单元。

7.如权利要求6所述的显示装置，其中所述基板子单元由满足预定强度的非金属材料制备，并且所述基板子单元的厚度比由满足预定强度的金属材料制备的基板子单元厚度低。

8.如权利要求1所述的显示装置，其中所述光路转换组件包括准直单元和波导单元，

所述准直单元用于将来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线准直为与所述第一图像对应的准直光线并且导入所述波导单元；

所述波导单元将来自所述准直单元的与所述第一图像对应的准直光线导向所述特定位置，

其中与所述第一图像对应的准直光线用于形成与所述第一图像对应的虚像。

9.如权利要求8所述的显示装置，其中所述准直单元包括相对布置的第一准直子单元和第二准直子单元，以及布置在所述第一准直子单元和第二准直子单元之间的偏振分束子单元，来自所述显示组件的与所述第一图像对应的光线初始经由所述偏振分束子单元反射向所述第一准直子单元，然后经由所述第一准直子单元和第二准直子单元准直后经由所述偏振分束子单元作为与所述第一图像对应的准直光线出射。

10.如权利要求8所述的显示装置，其中所述准直单元以及所述显示组件处于相对于所述波导单元所处平面的第一侧，与所述第一图像对应的准直光线向相对于所述波导单元所处平面的第二侧出射，所述第一侧和第二侧是相对于所述波导单元所处平面的相反侧。

11.如权利要求8所述的显示装置，其中与所述准直光线的出射面邻近的所述波导单元的外部侧表面为曲面。

12.一种电子设备，包括：

本体装置，包括处理单元，所述处理单元用于生成要显示的第一图像以及执行显示控制；

固定装置，其与所述本体装置连接，所述固定装置用于固定与所述电子设备的使用者的相对位置关系；以及

显示装置，设置在所述本体装置和/或固定装置中，

其中，所述显示装置包括

显示组件，用于输出与第一图像对应的初始光线；以及

13.如权利要求12所述的电子设备，其中所述固定装置至少包括一固定状态，在所述固定状态下，所述固定装置能作为一环状空间或满足第一预定条件的近似环状空间的至少一部分，所述环状空间或所述近似环状空间能围绕在满足第二预定条件的柱状体外围。

14.如权利要求13所述的电子设备，其中所述光路转换组件包括准直单元和波导单元，所述准直单元用于将来自所述显示组件的与所述第一图像对应的初始光线准直为与所述第一图像对应的准直光线并且导入所述波导单元，所述波导单元将来自所述准直单元的与所述第一图像对应的准直光线导向所述特定位置；

所述准直单元以及所述显示组件处于相对于所述波导单元所处平面的第一侧，与所述第一图像对应的准直光线向相对于所述波导单元所处平面的第二侧出射，所述第一侧和第二侧是相对于所述波导单元所处平面的相反侧，使得与所述第一图像对应的准直光线从所述光路转换组件出射的方向为所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向。

15.如权利要求14所述的电子设备，其中所述显示装置具有可视区域，所述可视区域是所述波导单元出射光线的表面的至少一部分，所述可视区域对应于所述光路转换组件中与所述第一图像对应的光线从所述光路转换组件出射的部分，并且所述可视区域设置在所述本体装置中。

16.如权利要求15所述的电子设备，其中所述光路转换组件中除所述可视区域外的其他区域设置在所述本体装置和/或固定装置中，并且所述显示组件设置在所述本体装置和/或固定装置中，

其中所述可视区域与所述可视区域外的其他区域之间的夹角处于预定角度范围。

17.如权利要求13所述的电子设备，其中所述显示装置为如权利要求1到11所述的显示装置。