【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及光学领域，特别涉及一种显示装置、显示设备及图像投射方法。
技术介绍
1、虚拟现实(virtual reality，vr)、增强现实(augmented reality，ar)和混合现实(mixed reality，mr)是近年来广受关注的科技领域，配备有增强现实技术活虚拟现实技术的显示设备都是将显示器上的像素，通过一系列光学成像元件形成远处的虚像并投射到人眼中，能够给人带来前所未有的视觉体验和人机交互感。
2、对于配备有增强现实技术或虚拟现实技术的显示设备的问题是，无法依据不同用户的瞳距、用户眼睛所看向的方向来调节光线的传输方向，也即，在用户眼睛看向不同方向或者对于不同的用户，能被用户眼睛接收到的光强比例不同，从而显示设备的光能利用率较低。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种显示装置、显示设备及图像投射方法，至少有利于解决显示装置及显示设备存在的光能利用率低的问题。
2、根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种显示装置，包括：波导组件，所述波导组件包括入射区域和出射区域，所述入射区域用于在光束射入所述入射区域后，改变所述光束的传输方向，使所述光束在所述波导组件以全反射形式传输，所述出射区域用于改变经全反射传输至所述出射区域的所述光束的传输方向，以使所述光束离开所述波导组件继续传播至用户瞳孔处，其中，所述光束为含有显示图像信息的光束眼动追踪系统眼动追踪系统。
3、在一些实施例中，所述波导组件包括：耦合偏振转换组件，用于将
4、在一些实施例中，所述第一反射层的厚度大于所述第二反射层的厚度。
5、在一些实施例中，所述第一反射层和所述第二反射层的材料包括光学玻璃或光学树脂。
6、在一些实施例中，所述耦合偏振转换组件沿第一方向上的剖面为圆形，所述耦合偏振转换组件沿第一方向上的剖面直径为1mm-10mm，所述第一方向平行于所述第二反射层朝向所述液晶层的表面；或者，所述耦合偏振转换组件沿第一方向上的剖面为矩形，所述耦合偏振转换组件沿第一方向上的剖面边长为1mm-10mm。
7、在一些实施例中，所述第一电极层和所述第二电极层均为透明导电膜层，所述第一电极层和所述第二电极层的材料包括氧化铟锡、金属薄膜、金属网格、纳米线、石墨烯二维材料、碳纳米管或者pedot：pss中的至少一种。
8、在一些实施例中，所述液晶层由多个液晶分子构成；所述波导组件还包括：第一定向层和第二定向层，所述第一定向层位于所述第一电极层朝向所述液晶层的表面上，所述第二定向层位于所述第二电极层朝向所述液晶层的表面上，所述第一定向层朝向所述液晶层的表面和所述第二定向层朝向所述液晶层的表面具有相同的纹理结构，用于控制多个所述液晶分子在断电状态时以预设取向排列。
9、在一些实施例中，所述第一定向层和所述第二定向层的材料包括聚酰亚胺。
10、在一些实施例中，所述第一偏振光束、所述入射区域和所述出射区域满足以下公式：
11、
12、其中，所述入射区域和所述出射区域均由多个液晶分子构成，所述入射区域中的所述液晶分子可进行偏转来改变射入所述入射区域的所述第一偏振光束的传输方向，所述出射区域中的所述液晶分子可进行偏转来改变射入所述出射区域的所述第一偏振光束的传输方向眼动追踪系统，pa为所述入射区域中所述液晶分子偏转的调谐周期，pb为所述出射区域中所述液晶分子偏转的调谐周期，n为所述第一反射层的光学折射率，θin为所述第一偏振光束射入所述入射区域时的极角，为所述第一偏振光束射入所述入射区域时的方位角，θ为所述第一偏振光束由所述入射区域出射时的极角，为所述第一偏振光束由所述入射区域出射时的方位角，λ为所述第一偏振光束的波长，m为配置的所述第一偏振光束的衍射级次。
13、在一些实施例中，所述波导组件包括：第一基板、第二基板及多个光学晶体单元，多个所述光学晶体单元在所述第一基板和所述第二基板之间间隔排布，所述入射区域由相邻的多个光学晶体单元构成，所述出射区域由入射区域以外的相邻所述多个光学晶体单元构成；外力施加组件，所述外力施加组件用于向所述入射区域和所述出射区域的所述光学晶体单元施加应力；第一反射层及第二反射层，所述第一反射层设置于所述第二基板远离所述光学晶体单元一侧，所述第二反射层设置于第一基板远离所述光学晶体单元一侧，所述第一反射层和所述第二反射层共同用于接收由所述入射区域出射的所述光束，所述光束依次经所述第一反射层和所述第二反射层进行多次全反射后，传输至所述出射区域。
14、在一些实施例中，所述外力施加组件包括：多个压电单元，每一所述压电单元设置于至少一个所述光学晶体单元与所述第一基板之间；第一电极层和第二电极层，所述第一电极层设置于多个所述压电单元与所述第一基板之间，所述第二电极层设置于多个所述压电单元与多个所述光学晶体单元之间，所述第一电极层和所述第二电极层用于向所述出射区域对应的所述压电单元施加电压，以改变所述出射区域对应的所述压电单元的厚度，来向所述出射区域施加应力，所述第一电极层和所述第二电极层还用于向所述入射区域对应的所述压电单元施加电压，以改变所述入射区域对应的所述压电单元的厚度，来向所述入射区域施加应力；其中，所述第二电极层由多个像素电极构成。
15、在一些实施例中，所述光束传输至所述入射区域之前的传输方向为第一方向，所述光束由所述出射区域出射时的传输方向为第二方向，所述第一方向与所述第二方向平行。
16、在一些实施例中，所述显示装置还包括控制系统，所述控制系统配置成：收集所述用户瞳孔的当前位置信息，并基于所述当前位置信息，在所述波导组件中生成所述出射区域。
17、在一些实施例中，所述控制系统还配置成基于所述用户瞳孔的所述当前位置信息在所述波导组件中生成所述入射区域。...
【技术保护点】
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述波导组件包括：
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一反射层的厚度大于所述第二反射层的厚度。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一反射层和所述第二反射层的材料包括光学玻璃或光学树脂。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述耦合偏振转换组件沿第一方向上的剖面为圆形，所述耦合偏振转换组件沿第一方向上的剖面直径为1mm-10mm，所述第一方向平行于所述第二反射层朝向所述液晶层的表面；或者，
6.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层均为透明导电膜层，所述第一电极层和所述第二电极层的材料包括氧化铟锡、金属薄膜、金属网格、纳米线、石墨烯二维材料、碳纳米管或者Pedot：pss中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述液晶层由多个液晶分子构成；所述波导组件还包括：
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述第一定
9.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一偏振光束、所述入射区域和所述出射区域满足以下公式：
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述波导组件包括：
11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述外力施加组件包括：
12.根据权利要求1-11所述的显示装置，其特征在于，所述光束传输至所述入射区域之前的传输方向为第一方向，所述光束由所述出射区域出射时的传输方向为第二方向，所述第一方向与所述第二方向平行。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括控制系统，所述控制系统配置成：收集所述用户瞳孔的当前位置信息，并基于所述当前位置信息，在所述波导组件中生成所述出射区域。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述控制系统还配置成基于所述用户瞳孔的所述当前位置信息在所述波导组件中生成所述入射区域。
15.一种显示设备，其特征在于，包括：
16.根据权利要求15所述的显示设备，其特征在于，所述显示装置包括控制系统；所述显示设备还包括：
17.根据权利要求16所述的显示设备，其特征在于，所述眼动追踪系统包括：
18.根据权利要求17所述的显示设备，其特征在于，所述眼动追踪系统包括环绕所述波导组件设置的多个所述探测光源，多个所述探测光源构成分布式光源。
19.根据权利要求17所述的显示设备，其特征在于，所述探测光源包括红外发光二极管光源或红外激光光源。
20.根据权利要求16所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备为眼镜式显示设备；所述眼镜式显示设备的所述支架组件包括固定连接的镜腿组件和镜架组件，所述镜腿组件用于将所述眼镜式显示设备佩戴于用户耳朵上，所述镜架组件用于将所述波导组件定位在用户鼻梁上；
21.一种图像投射方法，其特征在于，采用如权利要求15-20任一项所述的显示设备实现图像投射，所述图像投射方法包括：
22.根据权利要求21所述的图像投射方法，其特征在于，所述显示设备还包括眼动追踪系统，眼动追踪系统包括探测光源和探测器，所述显示装置还包括控制系统；
23.根据权利要求21所述的图像投射方法，其特征在于，所述波导组件包括耦合偏振转换组件、液晶层、位于液晶层相对的两侧的第一电极层和第二电极层、第一反射层及第二反射层，其中，所述第一电极层和所述第二电极层中至少一者由多个像素电极构成；
...【技术特征摘要】
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述波导组件包括：
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一反射层的厚度大于所述第二反射层的厚度。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一反射层和所述第二反射层的材料包括光学玻璃或光学树脂。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述耦合偏振转换组件沿第一方向上的剖面为圆形，所述耦合偏振转换组件沿第一方向上的剖面直径为1mm-10mm，所述第一方向平行于所述第二反射层朝向所述液晶层的表面；或者，
6.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层均为透明导电膜层，所述第一电极层和所述第二电极层的材料包括氧化铟锡、金属薄膜、金属网格、纳米线、石墨烯二维材料、碳纳米管或者pedot：pss中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述液晶层由多个液晶分子构成；所述波导组件还包括：
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述第一定向层和所述第二定向层的材料包括聚酰亚胺。
9.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一偏振光束、所述入射区域和所述出射区域满足以下公式：
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述波导组件包括：
11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述外力施加组件包括：
12.根据权利要求1-11所述的显示装置，其特征在于，所述光束传输至所述入射区域之前的传输方向为第一方向，所述光束由所述出射区域出射时的传输方向为第二方向，所述第一方向与所述第二方向平行。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛永强，
申请(专利权)人：无锡睿勤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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