CN105182553B - 一种显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发显示装置。所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括多个显示单元；微透镜组，所述微透镜组位于所述显示面板的出光侧上方，所述微透镜组包括多个微透镜单元，且所述微透镜单元与所述显示单元一一对应设置；其中，所述微透镜单元的中心与所述显示单元的中心之间的距离，从所述显示面板的中心位置到边缘位置逐渐增加，解决了现有技术中的显示装置的可视区有限的问题，增大了观看视角，实现了悬浮显示，为观察者提供身临其境的显示效果，提升了观看体验。

Description

一种显示装置
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。
背景技术
显示技术正朝着高清晰、三维显示的方向发展。三维显示区别于传统二维显示就是通过各种方法给观看者带来视觉上的深度感知，使其自然或者不自然地获得第三维度信息。
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们对于显示装置的要求已经不仅仅局限于简单的传递二维平面信息，而是希望提供更加真实、富有立体感、更加接近人眼实际感受的三维图像信息。
目前常见的三维显示装置一般采用视差型三维显示原理，通过透镜或者光栅分离左、右视图分别进入观察者左右眼进行观察，利用双目视觉融像而产生立体感知。图1为现有技术中提供的一种三维显示的示意图，如图1所示，现有三维显示器大多提供有限的视点信息，三维可视区有限。观察者仅能在图1中的V1、V2、V3和V4这几个区域能看三维图像。因此，它仅提供分立的视区和有限的视点，而且长时间观看会出现头痛、恶心等反应。当观察者在显示装置的侧面观察时，显示效果比较差。此外，该种方式呈现的三维显示图像不会随着观察者眼睛移动产生变化，无法对应显示不同视角的图像。因此无法为观察者提供身临其境的三维显示效果，显示图像不直观。
发明内容
本发明提供一种显示装置，以实现悬浮显示，增大三维显示的观看视角，提升观看体验。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个显示单元；
微透镜组，所述微透镜组位于所述显示面板的出光侧上方，所述微透镜组包括多个微透镜单元，且所述微透镜单元与所述显示单元一一对应设置；
其中，所述微透镜单元的中心与所述显示单元的中心之间的距离，从所述显示面板的中心位置到边缘位置逐渐增加。
本发明通过在显示面板上设置多个显示图像相同的显示单元，并且为每一显示单元设置一一对应的微透镜单元，且微透镜单元的中心与所述显示单元的中心之间的距离，从所述显示面板的中心位置到边缘位置逐渐增加，解决了现有技术中的显示装置的可视区有限的问题，增大了观看视角，实现了悬浮显示，为观察者提供身临其境的显示效果，提升了观看体验。
附图说明
图1为为现有技术中提供的一种三维显示的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视示意图；
图3为随观察者位置变化图2所示显示装置的显示效果示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视示意图；
图5为随观察者位置变化图4所示显示装置的显示效果示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视示意图；
图10为图9所示显示面板的正视图；
图11为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明提供了一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个显示单元；
微透镜组，所述微透镜组位于所述显示面板的出光侧上方，所述微透镜组包括多个微透镜单元，且所述微透镜单元与所述显示单元一一对应设置；
其中，所述微透镜单元的中心与所述显示单元的中心之间的距离，从所述显示面板的中心位置到边缘位置逐渐增加。
本发明提供的显示装置由微透镜组和显示面板组构成。微透镜组中的各微透镜单元与显示面板的各显示单元一一对应，优选的，多个显示单元的显示图像相同，通过微透镜单元与显示单元位置的设置，即设置微透镜单元的中心与所述显示单元的中心之间的距离，从所述显示面板的中心位置到边缘位置逐渐增加，可以使每个微透镜单元对应显示不同视角图像，最终实现悬浮显示的效果，且观看视角显著增加。
以上是本申请的核心思想，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述以试图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。
图2为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视示意图，如图2所示，所述显示装置包括：显示面板11和微透镜组(未示出)，其中显示面板11包括多个显示单元111，并且多个显示单元111的显示图像相同，示例性的设置每个显示单元的显示图像均为“TM”。微透镜组位于显示面板11的出光侧上方，并且微透镜组包括多个微透镜单元121，微透镜单元121与显示单元111一一对应设置。参见图2，微透镜单元121的中心位置与显示单元111的中心位置之间的距离，从显示面板11的中心位置到边缘位置逐渐增加。如图2所示，每一行中，处于显示面板11的中心位置处的显示单元111’，其中心和处于显示面板11的中心位置处的微透镜单元121’的中心重合，随着从显示面板11的中心位置向边缘位置移动，显示单元111的中心和微透镜单元121的中心之间的偏移越来越大，即显示单元111的中心和微透镜单元121的中心的距离逐渐增加。
需要说明的是，图2示例性的设置多个显示单元111呈矩阵式排列，沿矩阵的行方向上，微透镜单元121的中心与所述显示单元111的中心之间的距离，从显示面板11的中心位置到边缘位置逐渐增加。图2中，各显示单元111通过微透镜单元121的折射，分别显示显示图像的各个空间角，使不同的显示图像部分进入不同的可视区域，每个微透镜单元121从不同的方向记录显示单元111的部分图像，各显示单元111通过微透镜单元121的折射作用，最终融合为空间中悬浮的图像，看上去就像悬浮在空中一样。图2通过在行方向上设置微透镜单元121的中心与所述显示单元111的中心之间的距离，从显示面板11的中心位置到边缘位置逐渐增加，当观察者沿行方向移动时，观察到的显示图像与显示装置之间的相对位置会随着观察者的位置变化而变化。图3为随观察者位置变化图2所示显示装置的显示效果示意图。参见图3，当观察者眼睛正对显示装置中心位置进行观看时，悬浮显示图像悬浮显示在显示装置的正前方，当观察者眼睛沿行方向(图中箭头方向)移动，与显示装置的中心位置发生偏移时，此时悬浮显示图像与显示装置的相对位置发生了变化，显露出显示装置的右侧区域。反之，观察者眼睛沿图2中箭头反向移动，则悬浮显示图像与显示装置的相对位置也会发生变化，显露出显示装置的左侧区域。随着观察者眼睛沿行方向位置变化，悬浮显示图像与显示装置的相对位置发生变化，与人在运动中观察真实物体的效果相似。因此，本实施例提供的显示装置能够呈现出比较真实的悬浮显示图像，并且会随着观察者眼睛移动，呈现出不同视角图像，更符合真实世界的观看情况，使观众更有身临其境的感受。此外，由于微透镜单元121与显示单元111一一对应设置，各显示单元111的显示图像相同，通过微透镜单元121与显示单元111相对位置的设置，显示图像的各部分在微透镜单元121的折射下集成拼接为悬浮显示图像与现有技术中通过透镜或者光栅分离左、右视图分别进入观察者左右眼进行观察的显示装置相比，观察者在显示装置的360度范围内均可看到悬浮显示图像，显著增大了观看视角，提升了观看体验。
在其他实施方式中，还可以沿矩阵的列方向，设置微透镜单元121的中心与显示单元111的中心之间的距离，从显示面板11的中心位置到边缘位置逐渐增加，参见图4，沿列方向，处于显示面板11的中心位置处的显示单元111’，其中心和处于显示面板11的中心位置处的微透镜单元121’的中心重合，随着从显示面板11的中心位置向边缘位置移动，显示单元111的中心和微透镜单元121的中心之间的偏移越来越大，即显示单元111的中心和微透镜单元121的中心的距离逐渐增加。
图5为随观察者位置变化图4所示显示装置的显示效果示意图。参见图5，当观察者眼睛正对显示装置中心位置进行观看时，悬浮显示图像悬浮显示在显示装置的正前方，当观察者眼睛沿列方向(图中箭头方向)移动，与显示装置的中心位置发生偏移时，此时悬浮显示图像与显示装置的相对位置发生了变化，显露出显示装置的上侧区域。反之，观察者眼睛沿图5中箭头反向移动，则悬浮显示图像与显示装置的相对位置也会发生变化，显露出显示装置的下侧区域。因此，本实施方式提供的显示装置也能够呈现出比较真实的悬浮显示图像，并且会随着观察者眼睛移动，呈现出不同视角图像，更符合真实世界的观看情况，使观众更有身临其境的感受。
可选的，还可以沿矩阵行方向和列方向，设置微透镜单元121的中心与显示单元111的中心之间的距离，从显示面板11的中心位置到边缘位置逐渐增加，参见图6，显示面板11的中心位置处的显示单元111’，其中心和处于显示面板11的中心位置处的微透镜单元121’的中心重合，随着从显示面板11的中心位置向边缘位置移动，显示单元111的中心和微透镜单元121的中心之间的偏移越来越大，即显示单元111的中心和微透镜单元121的中心的距离逐渐增加。图6所示的显示装置呈现的悬浮显示图像，无论观察者眼睛沿行方向或者沿列方向移动，悬浮显示图像与显示装置的相对位置均会发生变化。
图7为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视示意图，如图7所示，所述显示装置包括：显示面板11和微透镜组，其中显示面板11包括多个显示单元111，并且多个显示单元111的显示图像相同，示例性的设置每个显示单元均显示图像“TM”。微透镜组位于显示面板11的出光侧上方，并且微透镜组包括多个微透镜单元121，微透镜单元121与显示单元111一一对应设置。与上述实施例不同的是，所述多个显示单元111呈多行和多列排布，相邻两行的显示单元111在列方向上间错设置，且沿行方向，显示面板11的中心位置处的显示单元111’，其中心和处于显示面板11的中心位置处的微透镜单元121’的中心重合，随着从显示面板11的中心位置向边缘位置移动，显示单元111的中心和微透镜单元121的中心之间的偏移越来越大，即显示单元111的中心和微透镜单元121的中心的距离逐渐增加。
图8为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视示意图，如图8所示，所述显示装置包括：显示面板11和微透镜组，其中显示面板11包括多个显示单元111，并且多个显示单元111的显示图像相同，示例性的设置每个显示单元均显示图像“TM”。微透镜组位于显示面板11的出光侧上方，并且微透镜组包括多个微透镜单元121，微透镜单元121与显示单元111一一对应设置。与上述实施例不同的是，多个显示单元111呈多行和多列排布，相邻两行的显示单元111在列方向上间错设置，沿列方向，显示面板11的中心位置处的显示单元111’，其中心和处于显示面板11的中心位置处的微透镜单元121’的中心重合，随着从显示面板11的中心位置向边缘位置移动，显示单元111的中心和微透镜单元121的中心之间的偏移越来越大，即显示单元111的中心和微透镜单元121的中心的距离逐渐增加。
图9为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视示意图，如图5所示，所述显示装置包括：显示面板11和微透镜组，其中显示面板11包括多个显示单元111，并且多个显示单元111的显示图像相同，示例性的设置每个显示单元111均显示图像“TM”。微透镜组位于显示面板11的出光侧上方，并且微透镜组包括多个微透镜单元121，微透镜单元121与显示单元111一一对应设置。与上述实施例不同的是，所述多个显示单元111呈多行和多列排布，相邻两行的显示单元111在列方向上间错设置，沿行和列方向，显示面板11的中心位置处的显示单元111’，其中心和处于显示面板11的中心位置处的微透镜单元121’的中心重合，随着从显示面板11的中心位置向边缘位置移动，显示单元111的中心和微透镜单元121的中心之间的偏移越来越大，即显示单元111的中心和微透镜单元121的中心的距离逐渐增加。
图7-图9中设置相邻两行的显示单元111在列方向上间错设置，使沿不同方向上显示面板上的显示单元分布均匀，可以提高悬浮显示的显示图像的均匀性，防止显示图像的串扰，例如鬼影、重轮廓和图像模糊等，避免出现影响图像质量和视觉舒适度的现象。
需要说明的是，图2、图4、图6以及图7-图9示例性的设置5行3列显示单元，而并非对本发明实施例的限制。
图10为图9所示显示面板的正视图，如图10所示，每个显示单元111的显示图像均为“TM”。参见图10，虚线代表观察者的观察视角，观察者的观察视角不同，由于微透镜单元121的折射作用，获取的显示单元111呈现的显示图像区域不同。通过位于显示面板11出光侧的微透镜组将显示单元111的显示图像悬浮在显示面板11上方，并且由于沿行和列方向，微透镜单元121的中心与显示单元111的中心之间的距离，从显示面板11的中心位置到边缘位置逐渐增加，因此，各显示单元111通过微透镜单元121的折射，分别显示图像的各个空间角，使不同的显示图像部分进入不同的可视区域，每个微透镜单元121从不同的方向记录显示单元111的部分图像，每个微透镜单元121和与其对应的显示单元111配合，只能呈现整个显示图像的一部分。各显示单元111通过微透镜单元121的折射作用，最终融合为空间中悬浮的图像，看上去就像悬浮在空中一样。
图11为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，如图11所示，与上述各实施例不同的是，所述显示装置还包括多条扫描线Gn和多条数据线Dn，用于为多个显示单元111的各像素单元112提供扫描信号和数据信号。各显示单元111的扫描线Gn和数据线Dn相互独立，并通过引线与显示装置的驱动芯片的对应接口连接。其中n为正整数。
图12为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，如图12所示，所述显示装置包括多条扫描线Gn和多条数据线Dn，用于为所述多个显示单元111的各像素单元112提供扫描信号和数据信号。与图10所述显示装置不同的是，所述多个显示单元111共用多条扫描线Gn和多条数据线Dn。由于各显示单元111的显示图像相同，设置多个显示单元111共用多条扫描线Gn和多条数据线Dn，可以减少驱动芯片的接口数量以及扫描线和数据线的数量，因此可以减少制造成本。
图13为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，如图13所示，所述显示装置包括多条扫描线Gn和多条数据线Dn，用于为多个显示单元111的各像素单元112提供扫描信号和数据信号。所述显示装置的显示面板上还设置有栅极驱动电路13，栅极驱动电路13一般设置在显示面板的非显示区，栅极驱动电路13包括多个级联的移位寄存器14，多个移位寄存器14分别与对应的扫描线Gn连接，为多个显示单元111的各像素单元112提供扫描信号。本发明实施例将具有栅极驱动功能的栅极驱动电路13集成在显示面板上，降低了驱动芯片的成本，栅极驱动电路13可以在制备显示面板的晶体管的工艺中同时形成。
图14为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，如图14所示，所示显示装置包括多条扫描线Gn和多条数据线Dn，用于为多个显示单元111的各像素单元112提供扫描信号和数据信号。所述显示装置的显示面板上还设置有多个栅极驱动电路13，所述多个栅极驱动电路13与所述显示单元111一一对应设置，栅极驱动电路13包括多个级联的移位寄存器14，多个移位寄存器14分别与对应的扫描线Gn连接，为与栅极驱动电路13对应的显示单元111的各像素单元112提供扫描信号。当每个显示单元111包含大量的像素单元时，若多个显示单元111共用一个栅极驱动电路13，则会使同一行中相邻的显示单元111之间需要设置大量的扫描线，因此会导致显示装置中的透光区域减少，本发明实施例通过为每个显示单元111配置一个对应的栅极驱动电路13，避免了在同一行中相邻两个显示单元111之间布设过多的扫描线，因此增加了显示装置的透光区域面积。需要说明的是，不同栅极驱动电路13的相同输入信号端口可以共用同一输入信号线，进一步减少显示装置中的布设导线数量。
需要说明的是，上述各实施例所述的显示装置中的显示面板可以是液晶显示面板、等离子体显示面板、阴极射线管显示面板、有机发光显示面板中的任意一种，本发明实施例对此不作限制。
在上述各实施例的基础上，所述显示单元的形状为圆形、多边形、不规则图形中的任意一种。图2-图14为描述方面示例性的设置显示单元的形状为矩形，而并非对本发明实施例的限制。
进一步优选的，所述微透镜单元的形状为半球形。这样设置可以保证微透镜单元在各个方向上的透射光线相同，使观察者在不同方向上观察到的显示图像的显示均匀性，防止显示图像的串扰。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个显示单元；
微透镜组，所述微透镜组位于所述显示面板的出光侧上方，所述微透镜组包括多个微透镜单元，且所述微透镜单元与所述显示单元一一对应设置；
其中，所述微透镜单元的中心与所述显示单元的中心之间的距离，从所述显示面板的中心位置到边缘位置逐渐增加；
所述多个显示单元的显示图像相同。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个显示单元矩阵式排布，沿矩阵行方向和/或列方向，所述微透镜单元的中心与所述显示单元的中心之间的距离，从所述显示面板的中心位置到边缘位置逐渐增加。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个显示单元呈多行和多列排布，相邻两行的显示单元在列方向上间错设置，且沿行方向和/或列方向，所述微透镜单元的中心与所述显示单元的中心之间的距离，从所述显示面板的中心位置到边缘位置逐渐增加。
4.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多条扫描线和多条数据线，用于为所述多个显示单元的各像素单元提供扫描信号和数据信号。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述多个显示单元共用所述多条扫描线和所述多条数据线。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板设置有栅极驱动电路，所述栅极驱动电路包括多个级联的移位寄存器，所述多个级联的移位寄存器与对应的扫描线连接，为所述多个显示单元的各像素单元提供扫描信号。
7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板设置有多个栅极驱动电路，与所述显示单元一一对应设置，所述栅极驱动电路包括多个级联的移位寄存器，所述多个级联的移位寄存器与对应的扫描线连接，为与所述栅极驱动电路对应的显示单元的各像素单元提供扫描信号。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板、等离子体显示面板、阴极射线管显示面板、有机发光显示面板中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示单元的形状为圆形、多边形、不规则图形中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述微透镜单元的形状为半球形。
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