[发明专利]显示装置以及显示方法

权利要求书

1.一种显示装置，包括：

图像源，包括沿第一方向和第二方向阵列排布的多个子显示区域；

光学阵列，位于所述图像源的出光侧，且包括沿所述第一方向和所述第二方向阵列排布的多个光学结构；以及

耦合透镜，位于所述光学阵列远离所述图像源的一侧，

其中，所述多个子显示区域和所述多个光学结构一一对应，从每个子显示区域发出的图像光被配置为经过对应的光学结构入射到所述耦合透镜；

每个所述光学结构形成一个光学通道，各子显示区域发出的图像光被配置为从对应的光学通道出射，从不同光学通道出射光束的主光线的方向不同，且从不同光学通道出射光束的主光线的方向之间夹角的最大角度为110°～130°。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，各子显示区域发出的图像光被配置为仅从对应的光学通道出射。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，沿垂直于所述图像源的显示面的方向，所述子显示区域与对应的所述光学结构重叠；

相邻子显示区域之间，和相邻光学结构之间的至少之一设置有阻挡部以使各子显示区域发出的图像光仅从对应的光学通道出射。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，沿垂直于所述图像源的显示面的方向，所述子显示区域与对应的所述光学结构重叠，且至少一个子显示区域与对应的光学通道之间设置有波导通道以使所述至少一个子显示区域发出的图像光仅从对应的光学通道出射。

5.根据权利要求2所述的显示装置，其中，各子显示区域包括一个子像素；或者

各子显示区域包括多个子像素，各子显示区域中的不同子像素发出的图像光经过对应的光学通道出射的主光线的方向不同。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，各子显示区域包括多个子像素，沿所述多个子像素的排列方向，各子显示区域中相邻子像素之间的距离为第一距离，分别位于相邻子显示区域且彼此相邻的两个子像素之间的距离为第二距离，所述第一距离小于所述第二距离。

7.根据权利要求2所述的显示装置，其中，各光学通道为准直光学通道，所述准直光学通道被配置为将入射至所述光学通道的图像光进行准直。

8.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述耦合透镜为准直耦合透镜，且被配置为将从每个光学结构聚焦到所述耦合透镜的光进行准直。

9.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述光学阵列包括多层光学阵列结构，每层光学阵列结构包括球面、非球面、自由曲面、平面中的至少之一且具有光学折射功能的面型结构。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述光学阵列包括层叠设置的微曲面阵列和微平面阵列，所述微曲面阵列位于所述微平面阵列面向所述图像源的一侧，各所述光学结构包括微曲面和微平面；

至少部分光学结构中的微平面的倾斜角度不同，和/或，至少部分光学结构中的微曲面的曲率不同。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述微平面阵列包括沿所述第一方向和所述第二方向阵列排布的多个微平面结构，每个微平面结构包括一个所述微平面，相邻所述微平面结构之间通过连接部连接，且所述微平面阵列被垂直于所述第一方向或所述第二方向的平面截取的截面在所述微平面所在的一侧包括锯齿状边缘。

12.根据权利要求1-11任一项所述的显示装置，还包括：

光波导元件，位于所述耦合透镜的出光侧，

其中，从所述耦合透镜射出的光进入到所述光波导元件，且在所述光波导元件内经过多次反射后，从所述光波导元件出射。