CN104698593B - 棱镜显示屏 - Google Patents

Abstract

一种棱镜显示屏，包括发出白光的背光源，还包括若干透光棱镜、显示面板、若干驱动装置、与若干驱动装置电性连接的控制模块和与控制模块电性连接的图像信息处理模块，若干驱动装置驱动若干透光棱镜转动，显示面板由若干色散出光格构成，若干透光棱镜设置在若干色散出光格的开口腔中，在若干开口腔的底面上设有若干出光孔。本发明由于采用了色散出光格和透光棱镜，驱动装置根据图像信息处理模块发出的控制信号控制所述透光棱镜转动，改变透光棱镜的角度，使从出光孔照射出去的光的颜色与图像信息中对应的像素的颜色基本相同；具有结构简单、发光颜色纯正、维修方便和可以随意改变棱镜显示屏的尺寸等优点。

Description

棱镜显示屏

技术领域

本发明涉及显示屏领域，尤其是涉及一种棱镜显示屏。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的电子产品被发明出来了，如各种各样的显示屏，显示屏是一种输入输出设备，是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。现在显示屏已经成为了我们的生活中的一部分，如电脑、电视、手机和一些智能穿戴设备都会用到显示屏，现有市场上的显示屏为液晶显示屏、LED显示屏和等离子显示屏等，这些显示屏存在很多问题，如进行彩色显示时，其显示的颜色不纯正，在损坏的时候不方便维修，及结构复杂等问题。因此市场上需要一种全新的显示屏用来取代这些传统的显示屏，而且这种全新的显示屏在结构上与这些传统显示屏有很大的不同，具有这些传统显示屏没有的优点。

发明内容

为了克服上述问题，本发明向社会提供一种发光颜色纯正和结构简单的棱镜显示屏。

本发明的技术方案是：提供一种棱镜显示屏，包括发出白光的背光源，还包括若干透光棱镜、显示面板、若干驱动装置、与若干所述驱动装置电性连接的控制模块和与所述控制模块电性连接的图像信息处理模块，若干所述驱动装置驱动若干所述透光棱镜转动，所述显示面板由若干色散出光格构成，若干所述透光棱镜设置在若干所述色散出光格的开口腔中，在若干所述开口腔的底面上设有若干出光孔；背光源产生的白光照射到所述透光棱镜后产生色散，所述图像信息处理模块根据图像信息中每一个像素的颜色给所述控制模块输送控制信号，所述控制模块接收到控制信号后通过所述驱动装置控制所述透光棱镜转动，改变所述透光棱镜的角度，使从所述出光孔照射出去的光的颜色与图像信息中对应的像素的颜色基本相同。

作为对本发明的改进，若干所述出光孔设置在同一个平面内。

作为对本发明的改进，若干所述出光孔错位设置，并且若干所述出光孔被分为M层，M是大于等于2的整数。

作为对本发明的改进，还包括图像分割模块，所述图像分割模块根据图像的景深将图像分成N层图像子区域，N是大于等于2并小于等于M的整数。

作为对本发明的改进，还包括景深控制模块，所述景深控制模块根据从所述图像分割模块中得到的N层图像子区域信息，控制所述显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述出光孔发光。

作为对本发明的改进，位于不同层面上的所述出光孔在所述显示面板上的投影两两相邻。

作为对本发明的改进，还包括盖板，所述盖板盖合在所述开口腔的开口上，在所述盖板上设有进光孔。

作为对本发明的改进，还包括遮光片，所述遮光片设置在所述透光棱镜的白光入光面上，并且在所述遮光片上设有进光窗口。

作为对本发明的改进，在所述显示面板设有所述出光孔的侧面上设置一透明面板。

本发明由于采用了色散出光格和透光棱镜，透光棱镜设置在色散出光格的开口腔中，若干色散出光格构成显示面板，驱动装置驱动透光棱镜转动，当需要显示面板显示图像时，驱动装置根据图像信息处理模块发出的控制信号控制所述透光棱镜转动，改变透光棱镜的角度，使从出光孔照射出去的光的颜色与图像信息中对应的像素的颜色基本相同；当若干出光孔设置在同一个平面内时，棱镜显示屏是平面显示屏，当若干出光孔错位设置时，棱镜显示屏是立体显示屏，立体显示时，无需戴特殊眼镜，就可以看到具有高清晰度的立体图像，分辨率高，立体图像显示效果好；而且两两相邻的色散出光格通过可拆卸连接件可拆卸地连接在一起，这样用户可以根据需要，随意改变棱镜显示屏的尺寸，当其中一个色散出光格损坏时，可以直接对损坏的色散出光格进行维修，具有结构简单、发光颜色纯正、维修方便、降低了生活成本和可以随意改变棱镜显示屏的尺寸等优点。

附图说明

图1是本发明中显示面板的平面结构示意图。

图2是本发明中透光棱镜设置在显示面板开口腔中的平面结构示意图。

图3是本发明被用做平面显示屏时的方框结构示意图。

图4是图3的一种实施例在使用时的局部剖视示意图。

图5是图3的另一种实施例在使用时的局部剖视示意图。

图6是本发明被用做立体显示屏时的方框结构示意图。

图7是图6的一种实施例在使用时的局部剖视示意图。

图8是图6的另一种实施例在使用时的局部剖视示意图。

图9是图6的第三种实施例在使用时的局部剖视示意图。

图10是图6的第四种实施例在使用时的局部剖视示意图。

其中：1.图像信息处理模块；2.控制模块；3.驱动装置；4.显示面板；41.色散出光格；42.透光棱镜；43.开口腔；44.出光孔；45.盖板；46.进光孔；47.遮光片；48.进光窗口；5.图像分割模块；6.景深控制模块；7.背光源。

具体实施方式

请参见图1至图4，图1至图4所揭示的是 一种棱镜显示屏被用做平面显示屏时的一种实施例，包括发出白光的背光源7、若干透光棱镜42、显示面板4、若干驱动装置3、与若干所述驱动装置3电性连接的控制模块2和与所述控制模块2电性连接的图像信息处理模块1，若干所述驱动装置3驱动若干所述透光棱镜42转动。

本实施例中，所述显示面板4由若干色散出光格41构成，若干所述透光棱镜42设置在若干所述色散出光格41的开口腔43中，在若干所述开口腔43的底面上设有若干出光孔44；背光源7产生的白光照射到所述透光棱镜42后产生色散，所述图像信息处理模块1根据图像信息中每一个像素的颜色给所述控制模块2输送控制信号，所述控制模块2接收到控制信号后通过所述驱动装置3控制所述透光棱镜42转动，改变所述透光棱镜42的角度，使从所述出光孔44照射出去的光的颜色与图像信息中对应的像素的颜色基本相同。

本实施例中，所述显示面板4是由若干所述色散出光格41可拆卸地组合在一起构成，可拆卸的组合方式包括：在所述色散出光格41的四周侧壁上设有可拆卸连接件，两两相邻的所述色散出光格41通过所述可拆卸连接件可拆卸地连接在一起，所述可拆卸连接件是魔术贴、卡扣、公母扣、按扣和/或粘胶等。可拆卸的组合方式还包括：一固定边框，所述固定边框的长度和宽度是所述色散出光格41的长度和宽度的整数倍，这样刚好可以将若干所述色散出光格41固定在所述固定边框中。可拆卸的组合方式还包括：一固定面板，在所述面板上设有若干固定孔，所述固定孔的尺寸和所述色散出光格41的尺寸相同，所述固定孔用于固定所述色散出光格41。这样设计的好处是，用户可以根据需要，随意控制所述显示面板4的尺寸，即可以随意改变所述棱镜显示屏的尺寸，不再像传统显示屏一样，传统显示屏的尺寸都是厂家设计好的，用户不能自己改变显示屏的尺寸。当其中一个所述色散出光格41损坏时，可以直接对损坏的所述色散出光格41进行维修，或者直接将损坏的换掉。

本实施例中，所述棱镜显示屏是平面显示屏，则若干所述出光孔44设置在同一个平面内。在所述显示面板4设有所述出光孔44的侧面上设置一透明面板，所述透明面板的作用是增加了所述显示面板4的结构强度。所述背光源7发出的光是平行光，而当所述背光源7是点光源时，在所述点光源和所述显示面板4之间设有凸透镜，所述点光源散射的光通过所述凸透镜后变成平行光。所述驱动装置3可以是电驱动装置、电磁驱动装置或者其他驱动装置，如微型电机等。

本实施例中，还包括盖板45，所述盖板45盖合在所述开口腔43的开口上，在所述盖板45上设有进光孔46，所述进光孔46是用来控制白光的入射角度，当白光照射到所述透光棱镜42上时，会产生色散，形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。当需要那种颜色的光时，所述驱动装置3控制所述透光棱镜42转动，改变所述透光棱镜42的角度，进而使需要的色散后的光从所述出光孔44照射出去。当需要白光从所述出光孔44照射出去时，所述驱动装置3控制所述透光棱镜42转动，改变所述透光棱镜42的角度，使白光不照射到所述透光棱镜42上，直接从所述出光孔44照射出去。当不需要所述出光孔44发出光时，所述驱动装置3控制所述透光棱镜42转动，改变所述透光棱镜42的角度，使色散后的光照射到所述开口腔43的内壁上，即没有光从所述出光孔44照射出去。

本实施例中，为了用来控制白光的入射角度，还可以不使用所述盖板45，而采用遮光片47（请参见图5所示），所述遮光片47设置在所述透光棱镜42的白光入光面上，并且在所述遮光片47上设有进光窗口48。

本实施例中，所述色散出光格41成中部凹陷四周凸起状，所述色散出光格41的作用是，防止相邻的两个所述透光棱镜42产生的色散后的光发生干扰，从而影响所述棱镜显示屏的显示效果，保证所述色散出光格41射出的光的颜色纯度。所述色散出光格41的横截面可以是矩形、三角形和五边形等几何形状。

本实施例的工作原理是：当需要所述显示面板4显示图像时，首先使所述背光源7发出白光并照射到所述透光棱镜42上，这时所述透光棱镜42产生的色散后的光不会从所述出光孔44射出，色散后的光被照射到所述开口腔43的内壁上。然后所述图像信息处理模块1对接收到的图像信息进行处理，得出图像信息中的每一个像素的颜色信息，所述图像信息处理模块1根据每一个像素的颜色信息给所述控制模块2输送一个控制信号，所述控制模块2接收到控制信号后通过所述驱动装置3控制所述透光棱镜42转动，改变所述透光棱镜42的角度。最后使需要的色散后的光从所述出光孔44射出，从而达到彩色显示的目的，并且射出的光的颜色与图像信息中对应的像素的颜色基本相同。

请参见图1、图2、图6和图7，图1、图2、图6和图7所揭示的是一种棱镜显示屏被用做立体显示屏时的一种实施例，包括背光源7、若干透光棱镜42、显示面板4、若干驱动装置3、控制模块2和图像信息处理模块1，所述显示面板4由若干色散出光格41构成，若干所述透光棱镜42设置在若干所述色散出光格41的开口腔43中，在若干所述开口腔43的底面上设有若干出光孔44。所述色散出光格41的结构和图4中所示的结构相同，并且所述显示面板4也是由若干所述色散出光格41可拆卸地组合在一起构成，在这里不再重复叙述，详细内容请参见上述内容。

本实施例中，所述棱镜显示屏是立体显示屏，若干所述出光孔44错位设置，并且若干所述出光孔44被分为M层，M是大于等于2的整数。

本实施例中，还包括图像分割模块5，所述图像分割模块5根据图像的景深将图像分成N层图像子区域，N是大于等于2并小于等于M的整数。

本实施例中，还包括景深控制模块6，所述景深控制模块6根据从所述图像分割模块5中得到的N层图像子区域信息，控制所述显示面板4上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述出光孔44发光。也就是使所述显示面板4上的所呈现的3D图像区域与被分割前的图像区域相同。所述景深控制模块6与所述驱动装置3电性连接。

本实施例中，在所述显示面板4设有所述出光孔44的侧面上设置一透明面板，所述透明面板的作用是增加了所述显示面板4的结构强度。所述背光源7发出的光是平行光，而当所述背光源7是点光源时，在所述点光源和所述显示面板4之间设有凸透镜，所述点光源散射的光通过所述凸透镜后变成平行光。所述驱动装置3可以是电驱动装置、电磁驱动装置或者其他驱动装置，如微型电机等。

本实施例中，为了用来控制白光的入射角度，还包括盖板45，所述盖板45盖合在所述开口腔43的开口上，在所述盖板45上设有进光孔46，并且若干所述盖板45设置在同一个平面内，若干所述盖板45还可以设置在不同的平面内（请参见图8所示）。当使用遮光片47控制白光的入射角度时（请参见图9和图10所示），所述遮光片47设置在所述透光棱镜42的白光入光面上，并且在所述遮光片47上设有进光窗口48，若干所述开口腔43的开口端设置在同一个平面内（请参见图9所示），若干所述开口腔43的开口端还可以设置在不同的平面内（请参见图10所示）。

本实施例中，控制所述出光孔44射出光的颜色的原理与上述内容相同，详细请参见图1至图4中说描述的内容，都是利用色散和控制所述透光棱镜42的角度，从而使所述出光孔44照射出去的光的颜色与图像信息中对应的像素的颜色基本相同。

本实施例的工作原理是：当需要所述显示面板4显示3D图像时，首先使所述背光源7发出白光并照射到所述透光棱镜42上，这时所述透光棱镜42产生的色散后的光不会从所述出光孔44射出，色散后的光被照射到所述开口腔43的内壁上。然后所述图像分割模块5根据接收到的图像的景深将图像分成N层图像子区域，所述图像分割模块5将N层所述图像子区域信息传输给所述景深控制模块6，所述景深控制模块6根据得到的N层所述图像子区域信息控制所述驱动装置3，从而使所述驱动装置3驱动所述透光棱镜42转动，改变所述透光棱镜42的角度，对所述透光棱镜42进行粗调，使所述显示面板4对应N层所述图像子区域信息进行显示，即所述显示面板4显示的层数与图像的景深相同。

所述图像分割模块5将N层所述图像子区域信息传输给所述图像信息处理模块1，所述图像信息处理模块1得出图像信息中的每一个像素的颜色，即每层所述图像子区域中的每一个像素的颜色。所述图像信息处理模块1根据每一个像素的颜色信息给所述控制模块2输送一个控制信号，所述控制模块2接收到控制信号后通过所述驱动装置3控制所述透光棱镜42转动，改变所述透光棱镜42的角度，对所述透光棱镜42进行精确调节。最后使需要的色散后的光从所述出光孔44射出，从而达到彩色3D显示的目的，并且射出的光的颜色与图像信息中对应的像素的颜色基本相同。

本实施例具有的优点是：视野宽阔，无需戴特殊眼镜，可以同时观看，具有高清晰度的立体图像，分辨率高，立体图像显示效果好。产生的立体图像能让观看者在观看时如同观看实物一样，眼睛的会聚角和焦距是自然配合的，不会引起眼睛疲劳和带来不舒服的感觉。可以应用于广告和娱乐场所、电子游戏机和立体电视，还可以用于科学研究、医学观察、工程探测等广泛领域。本发明具有结构简单、发光颜色纯正、维修方便、降低了生活成本和可以随意改变棱镜显示屏的尺寸等优点。

Claims (9)

1.一种棱镜显示屏，包括发出白光的背光源，其特征在于：还包括若干透光棱镜、显示面板、若干驱动装置、与若干所述驱动装置电性连接的控制模块和与所述控制模块电性连接的图像信息处理模块，若干所述驱动装置驱动若干所述透光棱镜转动，所述显示面板由若干色散出光格构成，若干所述透光棱镜设置在若干所述色散出光格的开口腔中，在若干所述开口腔的底面上设有若干出光孔；背光源产生的白光照射到所述透光棱镜后产生色散，所述图像信息处理模块根据图像信息中每一个像素的颜色给所述控制模块输送控制信号，所述控制模块接收到控制信号后通过所述驱动装置控制所述透光棱镜转动，改变所述透光棱镜的角度，使从所述出光孔照射出去的光的颜色与图像信息中对应的像素的颜色基本相同。

2.根据权利要求1所述的棱镜显示屏，其特征在于：若干所述出光孔设置在同一个平面内。

3.根据权利要求1所述的棱镜显示屏，其特征在于：若干所述出光孔错位设置，并且若干所述出光孔被分为M层，M是大于等于2的整数。

4.根据权利要求3所述的棱镜显示屏，其特征在于：还包括图像分割模块，所述图像分割模块根据图像的景深将图像分成N层图像子区域，N是大于等于2并小于等于M的整数。

5.根据权利要求4所述的棱镜显示屏，其特征在于：还包括景深控制模块，所述景深控制模块根据从所述图像分割模块中得到的N层图像子区域信息，控制所述显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述出光孔发光。

6.根据权利要求3所述的棱镜显示屏，其特征在于：位于不同层面上的所述出光孔在所述显示面板上的投影两两相邻。

7.根据权利要求1、2或3所述的棱镜显示屏，其特征在于：还包括盖板，所述盖板盖合在所述开口腔的开口上，在所述盖板上设有进光孔。

8.根据权利要求1、2或3所述的棱镜显示屏，其特征在于：还包括遮光片，所述遮光片设置在所述透光棱镜的白光入光面上，并且在所述遮光片上设有进光窗口。

9.根据权利要求1、2或3所述的棱镜显示屏，其特征在于：在所述显示面板设有所述出光孔的侧面上设置一透明面板。