一种显示模组与头戴显示装置的制作方法

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体而言，涉及一种显示模组与头戴显示装置。

背景技术：

随着技术的发展，虚拟现实技术逐渐受到了人们的关注，目前，虚拟现实技术一般透过头戴显示器实现。

常见的头戴显示器都采用穿透式的htps(hightemperaturepoly-silicon，高温多晶硅)lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示器)显示面板，其有一个背光板放在lcd显示面板后面。当光线经由背光板发射出来时，就可以在lcd面板上看到显示的图像。

但是，背光板发射出来的光线，并不是全部都能穿过面板，比如给lcdsource驱动芯片及gate驱动芯片用的信号走线，以及tft本身，还有储存电压用的储存电容等，导致用户在使用过程中，会看到清楚的网格形状，进而降低了用户的体验感。

综上，现有的显示模组在显示的过程中，会出现网格干扰，进而降低了用户的体验感。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种显示模组，以解决现有技术中用户在使用显示模组时体验感较低的问题。

本发明的另一目的在于提供一种头戴显示装置，以解决现有技术中用户在使用显示模组时体验感较低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种显示模组，所述显示模组包括透镜组、光源以及显示屏，所述透镜组与所述显示屏相对设置，且所述光源与所述透镜组位于所述显示屏的同一侧，所述显示屏包括本体与驱动电路，所述驱动电路位于所述本体的远离所述光源的一侧，所述本体包括多个像素点；

当需要显示图像时，所述显示屏上的每个像素点将所述光源发出的光线按照不同的亮度反射至所述透镜组。

进一步地，所述透镜组、所述显示屏以及所述光源均平行设置，且所述光源位于所述显示屏与所述透镜组之间。

进一步地，所述光源设置为环形，且所述光源的中间位置设置有入光区，所述透镜组与所述入光区相对设置，以使每个像素点反射的光线穿过所述入光区传播至所述透镜组。

进一步地，所述光源的内侧设置有遮光膜。

进一步地，所述光源的内侧和/或外侧还设置有反光膜。

进一步地，所述透镜组、所述显示屏以及所述光源均平行设置，且所述光源套设于所述透镜组外。

进一步地，所述显示屏包括lcos显示面板。

进一步地，所述显示屏与所述透镜组成第一夹角设置，所述光源与所述显示屏成第二夹角设置；所述光源发出的光线平行地传播至所述显示屏。

进一步地，所述显示屏包括dmd显示面板。

另一方面，本发明实施例还提供了一种头戴显示装置，所述头戴显示装置包括上述的显示模组。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种显示模组与头戴显示装置，该显示模组包括透镜组、光源以及显示屏，透镜组与显示屏相对设置，且光源与透镜组位于显示屏的同一侧，显示屏包括本体与驱动电路，驱动电路位于本体的远离光源的一侧，本体包括多个像素点；当需要显示图像时，显示屏上的每个像素点将光源发出的光线按照不同的亮度反射至透镜组。由于将驱动电路设置于本体远离光源的一侧，且显示模组利用反射的原理进行图像的显示，因此在图像显示的过程中，显示屏上的像素点在进行光线的反射时，不会受到驱动电路的影响，使得显示的图像不会出现明显的网格，进而提升了用户的体验感。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为现有技术中显示模组的光路图。

图2为本发明实施例提供的一种显示模组的光路图。

图3为本发明实施例提供的光源与透镜组的机构示意图。

图4为本发明实施例提供的另一种显示模组的光路图。

图中：100-显示模组；110-透镜组；120-显示屏；130-光源。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者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。而且，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

目前，请参阅图1，常见的头戴显示器都采用穿透式的htpslcd显示面板，其存在无法穿透的区域，例如驱动电路等。这些地方除了不完全透光外，也由于经过这些地方的光线并不受到电压的控制，而无法显示正确的灰阶，所以都需利用blackmatrix(黑矩阵)加以遮蔽，以免干扰到其它透光区域的正确亮度。实际显示图像时，这种遮蔽就会在像素间形成黑色的网格。对于比较大的显示器而言，因为像素的面积比较大，这种遮蔽形成的网格相对较小，不容易被察觉。对于像素密度较高，而且还需要经过光学放大的vr(virtualreality，虚拟现实)显示面板，用户便能看到清晰的网格，从而影响观影效果和沉浸感。

有鉴于此，请参阅图2，为解决上述问题，本发明实施例提供了一种显示模组100，该显示模组100包括透镜组110、光源130以及显示屏120，其中，透镜组110与显示屏120相对设置，且光源130与透镜组110位于显示屏120的同一侧，显示屏120包括本体与驱动电路，驱动电路位于本体的远离光源130的一侧，且本体包括多个像素点。当需要显示图像时，显示屏120上的每个像素点将光源130发出的光线按照不同的亮度反射至透镜组110。通过将驱动电路设置于本体远离光源130的一侧，同时利用反射的方式实现图像的显示，能够保证在图像的显示过程中，不会受到驱动电路的影响，进而在显示时不会形成网格，提升了用户的体验感。

同时，需要说明的是，为了方便不同用户的使用，在其它的一些实施例中，显示模组100还可包括焦距调整单元或瞳距调整单元等，本发明对此并不做任何限定。

作为本发明的一种实现方式，显示屏120可选用lcos(liquidcrystalonsilicon，液晶附硅)显示面板，透镜组110、显示屏120以及光源130均平行设置，在此基础上，光源130位置的设置方式也可以有两种：

第一种，光源130设置于显示屏120与透镜组110之间，可选的，光源130与透镜组110连接。

为了不影响用户正常的观影体验，可选的，请参阅图3，光源130设置为环形并采用单向环形发光板，且光源130的发光面朝向显示屏120，使得光源130发出光线水平地传播至显示屏120。

并且，光源130的中间位置设置有入光区，入光区能够允许光线通过，透镜组110与入光区相对设置。本实施例中，透镜组110设置为圆形，且光源130的内径大于或等于该透镜组110的半径。并且，本实施例所述的透镜组110与入光区相对设置，指经过显示屏120上的每个像素点反射的光线均能穿过入光区并且传播至透镜组110，进而使用户在透镜组110的远离显示屏120的一侧观看时，能够看到相应的图像。

通过将光源130设置于透镜组110与显示屏120之间，光源130发出的光线能够直接传播至显示屏120，并且通过显示屏120上的像素点对光线按照不同亮度进行反射实现成像。由于光源130的内径大于或等于该透镜组110的外径，同时透镜组110与入光区相对设置，使得经过显示屏120反射的光线不会因为光源130本身的阻挡影响显示效果。

进一步地，为了防止光源130在出光时出现内侧发出的光线直接照射至透镜组110，造成用户在通过显示模组100观看图像时，出现光晕等其他影响观看效果的情况，有鉴于此，在本发明中，光源130的内侧设置有遮光膜。即对单向环形发光板的内侧做遮光处理，进而防止光源130发出的光线直接照射到透镜组110。

作为一种可能的实现方式，光源130的内侧和外侧还设置有反光膜，进而实现增大光线反射的作用，使得在图像显示的过程中，不会因为光源130的原因降低显示屏120反射的光线。

同时，该单向环形发光板顶部向内倾斜，使光线均匀的照射到显示屏120上。

第二种，透镜组110、显示屏120以及光源130均平行设置，且光源130套设于透镜组110外，即在本实现方式中，透镜组110与光源130处于同一平面内。且光源130可设置为单向环形发光板，透镜组110设置为圆形，同时光源130的内径等于透镜组110的外径。

需要说明的是，通过上述两种实现方式，能够去除传统中显示模组100的背光反光板，进而能够达到减少显示模组100厚度的效果。

作为本发明的另一种实现方式，请参阅图4，显示屏120也可采用dmd(digitalmicromirrordevice，数字微镜器件)显示面板，对于dmd显示面板而言，其工作时微镜面(即像素点)可以受电压控制的达到±12°的偏转，其中，当为镜面处于与竖直方向为+12°时，光线通过透镜组110传送到人眼，显示亮点；当微镜面处于与竖直方向为-12°时，光线不能通过透镜组110传送到人眼，显示黑色。为了方便光线的传输和发光板的安装，dmd显示面板在安装时需要适度的倾斜。即显示屏120与透镜组110成第一夹角设置，光源130与显示屏120成第二夹角设置，同时光源130发出的光线平行地传播至显示屏120。并且，当需要显示图像时，显示屏120上的每个像素点将光源130发出的光线按照不同的亮度平行的反射至所述透镜组110。

可选的，光源130的发光面向dmd显示面板倾斜，使光线平行且均匀的照射到dmd显示面板。其中，当dmd的物理倾斜角度为a，dmd显示面板的微镜面的倾斜角度为±c，则光源130的倾斜角度为b＝2a+2c。

同时，由于为dmd显示面板均为单色，因此本实施例中采用时间混色法实现图像显示。其中，光源130采用单向三色led发光板。即该发光板在发光的过程中，每次仅能发出红绿蓝中任意一种颜色的光。其中，本发明提供的单向三色led发光板可以采用普通的三色led发光板，也可以采用三色激光led发光板，本实施例对此并不做任何限定。

具体地，显示模组100还包括控制器，控制器与单向三色led发光板及dmd显示面板连接，当控制器收到帧同步信号时，首先读取当前帧的图像，并依次将当前帧图像中的“绿色数据”、“红色数据”和“蓝色数据”发送到dmd显示。当显示“绿色数据”时，绿色led发光；当显示“红色数据”时，红色led发光；当显示“蓝色数据”时，蓝色led发光。然后通过时间混色法将红、绿、蓝三色信号混合，实现完整的图像显示。同时，由于单向三色led发光板发出的光线颜色转换较快，例如一秒钟转换120次，使得通过人眼观看图像时，其能够显示完整的图像。

还需要说明的是，现有技术中通常把有效的透光区域与全部面积的比例就称之为lcd的开口率。本发明可以使用开口率较高的lcos显示面板或dmd显示面板，除了可以降低画面的纱窗效应外，还可减少显示模组100的厚度。

同时，与传统的0tpslcd相比，本发明提供的显示模组100的光利率可提高40％，同时减少耗电，并可产生较高的亮度。

第二实施例

本发明实施例还提供了一种的头戴显示装置，该头戴显示装置包括第一实施例所述显示模组100与外壳，其中，显示模组100安装于该外壳上。

综上所述，本发明提供了一种显示模组与头戴显示装置，该显示模组包括透镜组、光源以及显示屏，透镜组与显示屏相对设置，且光源与透镜组位于显示屏的同一侧，显示屏包括本体与驱动电路，驱动电路位于本体的远离光源的一侧，本体包括多个像素点；当需要显示图像时，显示屏上的每个像素点将光源发出的光线按照不同的亮度反射至透镜组。由于将驱动电路设置于本体远离光源的一侧，且显示模组利用反射的原理进行图像的显示，因此在图像显示的过程中，显示屏上的像素点在进行光线的反射时，不会受到驱动电路的影响，使得显示的图像不会出现明显的网格，进而提升了用户的体验感。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。