本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光学腔体、光学系统及显示装置。
背景技术：
随着显示技术的发展，液晶显示装置、等离子体显示装置、有机发光显示装置、电泳显示装置等各种显示装置日渐占据了各个领域。然而，由于显示装置中光源的发光角度等自身条件的限制，致使导光板上出现亮暗不均(hotspot)的现象。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供一种光学腔体、光学系统及显示装置，用以改善导光板上亮暗不均的现象。
因此，本发明实施例提供的一种光学腔体，包括：光路调整元件和多个侧壁；其中，
所述多个侧壁包括第一侧壁，所述第一侧壁设置有至少一个开口；
所述光路调整元件与所述第一侧壁连接，且所述光路调整元件在所述第一侧壁所在平面上的正投影至少部分位于所述开口所在区域内；
所述多个侧壁用于将入射至所述光学腔体中的光线反射至所述光路调整元件，所述光路调整元件用于将经过所述多个侧壁反射的光线均匀出射。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，所述光路调整元件与所述第一侧壁之间存在夹角。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，还包括弯折部，所述弯折部在所述第一侧壁所在平面上的正投影位于所述开口所在区域内，所述弯折部与所述光路调整元件和所述第一侧壁分别连接，所述弯折部与所述光路调整元件相对于所述第一侧壁所在平面形成v型凹槽。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，所述多个侧壁和所述弯折部的内表面设置有漫反射膜。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，所述光路调整元件为复合透镜，所述复合透镜的折射率取值范围在1.41-1.8之间。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，所述多个侧壁还包括相对而置的第二侧壁和第三侧壁；
所述第一侧壁与所述第二侧壁和所述第三侧壁邻接设置；
所述第二侧壁包括主体部和延伸部，所述延伸部和所述主体部分别位于所述第一侧壁所在平面的两侧。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，所述第一侧壁设置有一个所述开口；在所述开口远离所述第二侧壁的一侧设置有凸台，所述凸台与所述第一侧壁连接并与所述延伸部正对设置。
本发明实施例还提供了一种光学系统，包括光源，以及上述光学腔体；所述光源用于将光线入射至所述光学腔体中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学系统中，所述光源设置在所述光学腔体的多个侧壁中除第一侧壁之外的其他任一侧壁的内表面上。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示模组，以及上述光学系统；其中，由所述光学系统出射的光线照射至所述显示模组的入光面。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述显示模组包括导光板和显示面板，所述导光板靠近所述显示面板的显示面设置，所述光学系统位于所述显示模组的至少一个侧面。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述显示面板为反射式显示面板，所述光学系统的延伸部与所述导光板背离所述显示面一侧的表面贴合，所述光学系统的光路调整元件与所述导光板的侧面相对设置。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述显示面板为反射式显示面板，所述光学系统的凸台与所述导光板背离所述显示面一侧的表面贴合。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述显示面板为半透半反式显示面板，所述显示模组包括两个所述导光板，所述光学系统的第一侧壁上两个开口所在区域分别对应的光路调整元件与两个所述导光板的侧面一一相对设置。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种光学腔体、光学系统及显示装置，包括：光路调整元件和多个侧壁；其中，多个侧壁包括第一侧壁，第一侧壁设置有至少一个开口；光路调整元件与第一侧壁连接，且光路调整元件在第一侧壁所在平面上的正投影至少部分位于开口所在区域内；多个侧壁用于将入射至光学腔体中的光线反射至光路调整元件，光路调整元件用于将经过多个侧壁反射的光线均匀出射。由于多个侧壁可将入射至光学腔体中的光线反射至光路调整元件，并经光路调整元件进行均匀出射，因此，在实际应用过程中，在光源为光学腔体提供入射光线时，光学腔体即可将光源提供的入射光线均匀出射，从而可为导光板提供均匀的光线，进而可有效改善导光板上亮暗不均的现象。
附图说明
图1至图5分别为本发明实施例提供的光学腔体的剖面结构示意图；
图6和图7分别为本发明实施例提供的光学系统的主视图；
图8为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之一；
图9为图8所示的显示装置的主视图；
图10为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之二；
图11为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之三。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的光学腔体、光学系统及显示装置的具体实施方式进行详细的说明。需要说明的是本说明书所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；此外，基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
附图中各膜层的形状和大小不反映光学腔体的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的光学腔体，如图1至图5所示，包括：光路调整元件001和多个侧壁002；其中，
多个侧壁002包括第一侧壁201，第一侧壁201设置有至少一个开口a；
光路调整元件001与第一侧壁201连接，且光路调整元件001在第一侧壁201所在平面上的正投影至少部分位于开口a所在区域内；
可以理解的是，光路调整元件001在第一侧壁201所在平面上的正投影的面积可以大于或者等于或者小于第一侧壁上开口的面积。
具体地，如图1至图3和图5所示，在第一侧壁201上设置了一个开口a，且在该开口a内通过嵌入、粘结或卡合等方式固定有光路调整元件001；又如，如图4所示，在第一侧壁201上设置了两个开口a，且分别在两个开口a内通过嵌入、粘结或卡合等方式一一对应固定有光路调整元件001；
多个侧壁002用于将入射至光学腔体中的光线反射至光路调整元件001，具体地，入射至光学腔体中的光线被多个侧壁002的内表面反射至光路调整元件001，其中各内表面围绕形成光学腔体的中空部分；光路调整元件001用于将多个侧壁002的内表面反射的光线均匀出射。
在本发明实施例提供的上述光学腔体中，由于光学腔体的多个侧壁002的内表面可将入射至光学腔体中的光线反射至光路调整元件001，并经光路调整元件001进行均匀出射，因此，在实际应用过程中，在光源为光学腔体提供入射光线时，光学腔体即可将光源提供的入射光线均匀出射，从而可为导光板提供均匀的光线，进而可有效改善导光板上hotspot的现象。
需要说明的是，本发明实施例提供的上述光学腔体可以为正方体、长方体或圆柱体，具体形状可以根据实际需要进行设置，在此不做具体限定。并且，为了更好的说明本发明的技术方案，以下均以光学腔体为由六个侧面围设成的长方体为例进行说明。
在具体实施时，为了更好地引导多个侧壁002的内表面反射的光线均匀出射，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，如图2所示，可以设计光路调整元件001与第一侧壁201之间存在夹角α。具体地，在光学腔体与反射式显示模组配合使用时，夹角α的大小与光学腔体的尺寸，光路调整元件001距离反射式显示模组中导光板上表面的高度，以及反射式显示模组中显示面板的反射层有关，在此不做具体限定。
具体地，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，光路调整元件001与第一侧壁201之间夹角α的实现方式可以为多种，例如如图2所示，可以设置与第一侧壁201和光路调整元件001分别连接的弯折部2011，并使弯折部2011在第一侧壁201所在平面上的正投影位于开口a所在区域内，同时设计弯折部2011与光路调整元件001相对于第一侧壁201所在平面形成v型凹槽。当然，在具体实施时，还可以通过其他方式来获得夹角α，在此不做限定。
可以理解的是，弯折部2011与第一侧壁201的材料可以相同，且弯折部2011与第一侧壁201可以通过一次成型工艺制作；弯折部2011与第一侧壁201也可以分别使用不同工艺制作后，再通过卡合、粘接等方式连接。
由于一般物体表面大都是粗糙的，故光线在其表面会发生漫反射；较佳地，为增大漫反射作用，实现入射光线的充分混合，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，可以在多个侧壁002和弯折部2011的内表面设置漫反射膜(图1至图5中均未示出)。进一步地，漫反射膜可以通过在多个侧壁002的内表面和弯折部2011的内表面上均喷涂白色漫反射材料来形成。当然，在具体实施时，还可以在多个侧壁002和弯折部2011的内表面上设置反射膜或采用可反射光线的材料来制作光学腔体，只要使多个侧壁002和弯折部2011的内表面具有反射作用即可。
在具体实施时，为增大反射光线的出射率，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，光路调整元件001可以为复合透镜。具体地，复合透镜的材质可以为玻璃(glass)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)等透明材料；且复合透镜的折射率取值范围在1.41-1.8之间，一般地，复合透镜的折射率越高越好。
在具体实施时，考虑到实际应用场景，例如光学腔体与显示模组配合使用，为保持二者的相对位置固定，较佳地，在本发明实施例提供的上述光学腔体中，如图3至图5所示，多个侧壁002还可以包括相对而置的第二侧壁202和第三侧壁203；
第一侧壁201与第二侧壁202和第三侧壁203邻接设置；
第二侧壁202包括主体部2021和延伸部2022，延伸部2022和主体部2021分别位于第一侧壁201所在平面的两侧。
通过上述设置，在光学腔体与显示模组配合使用或其他应用场景下，光学腔体即可以利用延伸部2022与显示模组进行卡合，从而可保持光学腔体与显示模组的相对位置固定不变。
进一步地，在光学腔体与反射式显示模组配合使用时，若光学腔体的出射光线投射至反射式显示模组的入光面，则延伸部2022与显示模组进行卡合，不能很好地使光学腔体的出射光线投射至反射式显示模组的入光面。基于此，为使光学腔体的出射光线可以顺利投射至反射式显示模组的入光面，在本发明一些实施例提供的光学腔体中，如图5所示，以第一侧壁201设置有一个开口a为例，在开口a远离第二侧壁202的一侧设置有凸台2012，凸台2012与第一侧壁201连接并与延伸部2022正对设置。如此，则可通过凸台2012将光学腔体与显示模组进行卡合，且因此时光路调整元件001的位置高于反射式显示模组的入光面，从而使得光学腔体的出射光线可有效投射至反射式显示模组的入光面。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种光学系统，如图6和图7所示，包括光源601，以及上述光学腔体602；光源601用于将光线入射至光学腔体602中。由于该光学系统解决问题的原理与上述光学腔体解决问题的原理相似，因此，本发明实施例提供的该光学系统的实施可以参见本发明实施例提供的上述光学腔体的实施，重复之处不再赘述。
具体地，在本发明实施例提供的上述光学系统中，光源601作为为光学腔体602提供入射光线的部件，其设置位置灵活多样。例如，光源601可以设置在光学腔体602的多个侧壁002中任一侧壁的内表面上；较佳地，为使光源601提供的入射光线可以经多次反射，以初步混合均匀后再经光路调整元件001均匀出射，光源601宜设置在光学腔体602的多个侧壁002中除第一侧壁201之外的其他任一侧壁的内表面上，例如如图6和图7所示，光源601设置在底部侧壁的内表面上。
值得注意的是，本发明实施例仅在图6和图7中分别示出了图1和图2所示的光学腔体与光源构成的光学系统。在具体实施时，图3至图5所示的光学腔体也可以与光源一起构成光学系统，且光源在图3至图5所示的光学腔体中的设置位置与其在图1和图2所示的光学腔体中的设置方式相同，在此不做赘述。
此外，光源601可以为发光二极管led、红外光源或激光光源，具体需根据实际应用场景进行选择光源601的类型，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，如图8至图11所示，包括显示模组901，以及上述光学系统902；其中，由光学系统902出射的光线照射至显示模组901的入光面。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相机、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理、自助存/取款机等任何具有显示功能的产品或部件。对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。
在具体实施时，为更好地实现光学系统902为显示模组901的导光板9011提供均匀光线，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图8至图11所示，显示模组901包括导光板9011和显示面板9012，导光板9011靠近显示面板9012的显示面设置，光学系统902位于显示模组901的至少一个侧面。具体地，在图8至图11所示的显示装置中，均以光学系统902位于显示模组901左侧为例进行说明。
具体地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图8和图9所示，在显示面板9012为反射式显示面板时，可使光学系统902的凸台与导光板9011背离显示面一侧的表面贴合，以获得结构稳定的显示装置。且为不影响正常显示，较佳地，光学系统902的凸台可与导光板9011背离显示面一侧的表面上的边框区域贴合。进一步地，在垂直于反射式显示面板所在平面且沿显示装置出光的方向上，可使光学系统902的开口高于导光板9011所在的平面，如此，光学系统902的出射光线即可以均匀投射至导光板9011，从而改善了导光板9011上的hotspot现象。
具体地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图10所示，在显示面板9012为反射式显示面板时，可使光学系统902的延伸部与导光板9011背离显示面一侧的表面贴合，以获得结构稳定的显示装置。且为不影响正常显示，较佳地，光学系统902的延伸部可与导光板9011背离显示面一侧的表面上的边框区域贴合。此外，还可以进一步使光学系统902的光路调整元件与导光板9011的侧面相对设置，如此，光学系统902的出射光线即可以均匀照射至导光板9011，从而改善了导光板9011上的hotspot现象。
需要说明的是，本发明实施例提供的上述显示装置中，显示面板9012为反射式显示面板时，具体可以包括阵列基板，依次设置于阵列基板上的反射层、液晶层、彩膜基板、散射膜、四分之一波片(qw)、半波片(hw)和偏光片(pol)。导光板9011具体位于偏光片(pol)背离阵列基板的一侧。
具体地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如所图11示，在显示面板9012为半透半反式显示面板时，显示模组901具体包括两个导光板9011，光学系统902的第一侧壁上两个开口所在区域分别对应的光路调整元件与两个导光板9011的侧面一一相对设置；如此，光学系统902的出射光线即可以均匀照射至导光板9011，从而可有效改善导光板9011上的hotspot现象。并且，设置两个开口，可在外界光线较暗的情况下，同时启用反射式和透射式两种工作模式，从而提高了光学系统902均匀出射光线的利用率。
本发明提供的上述光学腔体、光学系统及显示装置，包括：光路调整元件和多个侧壁；其中，多个侧壁包括第一侧壁，第一侧壁设置有至少一个开口；光路调整元件与第一侧壁连接，且光路调整元件在第一侧壁所在平面上的正投影至少部分位于开口所在区域内；多个侧壁用于将入射至光学腔体中的光线反射至光路调整元件，光路调整元件用于将经过多个侧壁反射的光线均匀出射。由于光学腔体的多个侧壁可将入射至其中的光线反射至光路调整元件，并经光路调整元件进行均匀出射，因此，在实际应用过程中，在光源为光学腔体提供入射光线时，光学腔体即可将光源提供的入射光线均匀出射，从而可为导光板提供均匀的光线，进而可有效改善导光板上亮暗不均的现象。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。