CN105282538A - 显示组件及其应用的电子显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示组件及其应用的电子显示设备，设于显示装置的出光面一侧，所述显示组件与所述显示装置上各像素点间形成一一对应各像素点的局部光场；通过所述各局部光场以输出所述各像素点分别对应于待显示目标物在各个视角的显示信息，以形成所述待显示目标物在不同视角的立体显示画面，如此形成具有互动感的立体显示效果，大大提升娱乐性；且结构简单实现方便，成本低廉，但应用范围广，具有极高的商业价值。

Description

显示组件及其应用的电子显示设备

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示组件及其应用的电子显示设备。

背景技术

目前的显示技术中，大部分以两维为主，两维的平面媒体如：印刷出版物、照片或显示器等，其优点在于便宜方便，但缺点在于只是两维的，无法满足现代人对真实感的娱乐需求。

因此，涌现出一些三维显示技术，例如常见的3D电影，其原理主要在于通过如色差眼镜、偏振光眼镜或液晶快门眼镜等使人的双眼分别接收到不同的图像，例如左眼接收图像的纵向偏振光，右眼接收图像横向偏振光等等，即利用双图技术形成立体观感；但是虽然形成了3D显示效果，但缺点在于使用不方便得用眼镜，且只是固定的视角，从不同角度去看仍然是同一画面，没有任何的空间互动感。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种显示组件及显示装置，解决上述现有技术中3D显示技术缺陷的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种显示组件，设于显示装置的出光面一侧，所述显示组件与所述显示装置上各像素点间形成一一对应各像素点的局部光场；通过所述各局部光场以输出所述各像素点分别对应于待显示目标物在各个视角的显示信息，以形成所述待显示目标物在不同视角的立体显示画面。

优选的，所述对应于待显示目标物在各个视角的显示信息包括：各像素点所在平面坐标信息；各像素点在所述各视角的各出光光线同所述所在平面的夹角、所述各出光光线同所述所在平面正交方向之间的夹角、及各像素点的色彩和亮度信息。

优选的，所述显示组件为透镜群。

优选的，所述显示组件为曲面形的凸透镜阵列。

优选的，所述显示组件为反射镜群。

优选的，所述显示组件为曲面形的凹反射镜阵列。

优选的，所述显示装置包括LCD、TFT-LCD、SED、LED或OLED显示屏。

优选的，所述显示装置与显示组件为一体成型的显示屏。

优选的，所述显示装置包括：具有出光并具有待显示图案的幕布。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种电子显示设备，包括：如前所述的显示组件；以及所述显示装置。

优选的，所述电子显示设备包括：电子显示屏、电视机、电脑显示器、手机及平板电脑中的一种。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种立式显示装置，包括：立式显示屏；如前所述的显示组件，设于所述立式显示屏的出光面一侧，并设置成将所述出光向下反射的状态。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种显示系统，包括：多个如前所述的显示组件及多个所述显示装置；所述各显示组件分别对应得设于所述多块显示装置的出光面一侧；其中，所述多个显示装置拼接组合以显示同一待显示目标物在不同视角的立体显示画面。

如上所述，本发明提供一种显示组件及其应用的电子显示设备，所述显示组件设于显示装置的出光面一侧，所述显示组件与所述显示装置上各像素点间形成一一对应各像素点的局部光场；通过所述各局部光场以输出所述各像素点分别对应于待显示目标物在各个视角的显示信息，以形成所述待显示目标物在不同视角的立体显示画面，如此形成具有互动感的立体显示效果，大大提升娱乐性；且结构简单实现方便，成本低廉，但应用范围广，具有极高的商业价值。

附图说明

图1显示为本发明中光场的原理示意图。

图2a至2c显示为本发明的一应用实施例的结构示意图。

图3显示为本发明的一应用实施例的结构示意图。

图4a至4e显示为本发明的显示组件的一应用实施例的结构示意图。

图5显示为本发明的一应用实施例的结构示意图。

图6显示为本发明的一应用实施例的结构示意图。

元件标号说明

1目标物

2显示平面

21像素点

211垂直显示平面的方向

3显示装置

31像素点

4，4’显示组件

41透镜

41’反射镜

5立式显示屏

51像素点

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，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。

如图1所示，本发明的发明点之一在于利用光场，在一实施例中，所述光场，其可定义为LF(x，y，α，β)，其中，先假定有待显示目标物1(可为立体物)，其上某点投射于显示平面2的某个用来显示的像素点21的坐标为(x，y)，所述α和β代表的是此像素点21发出的某条光线相对例如垂直所述显示平面的方向211、且分别相对x方向和y方向的两个夹角，通过这一设定即可定义出像素点21所发出每条光线的角度信息，从而可以定义出各个像素点21在各个角度上发出光线的显示信息来构成光场；所述对应于待显示目标物1在各个角度的显示信息包括：各像素点21所在平面坐标信息；各像素点21在所述各视角的各出光光线同所述所在平面的夹角、各出光光线同所述所在平面正交方向之间的夹角、及各像素点21的色彩(色彩RGB)和亮度信息，从而实现将所述待显示的目标物1上各点的各种信息在各个视角给予肉眼反馈，从而可以实现真正的互动三维效果。

需特别说明的是，虽然光场定义本身已是成熟理论及概念，但是本发明的主要改进是将光场用于显示技术，后文将对具体利用作详细说明。

此处的待显示目标物1为描述方便是假定在显示平面2后(即与肉眼间相隔显示平面2)，当然其亦可显示在显示平面2前，通过光学透射、折射或反射等方式皆可实现，实际上从平面来看而无参考物的话肉眼是无法分辨成像是在显示平面2前还是在后的。

如图2a至2c所示，在一实施例中，所述显示平面2即可为显示装置3的出光面；如图2a所示，本发明提供的一种显示组件4，设于显示装置3的出光面一侧，所述出光方向即可如图中箭头所示，所述显示组件4与所述显示装置3上各像素点31间形成一一对应的局部光场，即可参考图2b至2c，图2c是2b的局部放大图，也就是说所述显示装置31出光面为多个所述局部光场所覆盖，对应每个像素点31建立局部光场来记录该像素点在各个角度光线的信息，在本实施例中，每个像素点具有各自的坐标(x，y)，而每条光线在局部光场内均有各自的角度信息(α，β)，从而通过所述各局部光场以输出所述各像素点31对应于待显示目标物在各个视角的显示信息，以形成所述待显示目标物在不同视角的立体显示画面，在本实施例中，如图2b所示，所述显示组件4为透镜群，每个透镜41一一对应与所述像素点31间形成各个局部光场，所述灰色区域为观察区域，其中观察点例如为图示的M点，而以所述显示装置31为参照的相对另一侧为待显示目标物的目标区域，当然显示组件4为透镜群仅为示例，而非以此为限，利用反射镜群同样可以实现类似效果。

换而言之，所述目标物即为显示装置待显示成的立体画面的显示内容，例如苹果、房屋、人、景象或其他人工形成图像等等各种内容，为了能让肉眼获得所述目标物对应的立体显示画面，预先通过所述显示组件4来与所述显示装置3构成多个所述局部光场，并且所述各个局部光场是可以将对应于待显示的所述立体显示画面每个点(如像素点)在各个角度上的显示信息反馈至肉眼；在此实施例中，所述显示装置可以为LCD、TFT-LCD、SED、LED、OLED电子显示屏等，而如前所述，显示组件4为透镜群，较佳的可以是曲面形的凸透镜阵列，所述显示组件4即可例如为MEMS制程、高分子材料或光学玻璃材质等制造的贴膜形态而贴覆至所述显示装置3出光面上，而所述显示装置3则仍为现有的电子显示屏等，如此通过一层显示组件4即可完成现有电子显示设备如手机、平板电脑等的3D显示的改造，商业价值是非常高的。

需说明的是，在另一实施例中，所述显示组件与所述显示装置一体成型制作，即将显示装置作为整体产品。

如图3所示，根据上述实施例中的显示组件4的应用，本发明还可以提供一种电子显示设备，包括：如上所述的显示组件及所述显示装置，所述设于所述显示装置的出光面一侧；其中，所述电子显示设备包括：电子显示屏(例如作为电子产品部件生产的显示屏，例如为LCD、TFT-LCD、SED、LED、OLED制程等而)、电视机、显示器、手机、平板电脑等中的一种或多种，若显示组件和显示装置分离，则将显示组件作为例如贴膜使用，在使用如Apple、三星、HTC等品牌的手机或者平板电脑时，仅需通过应用所述显示组件即可完成电子显示设备的三维显示改造；而若两者为一体，则可作为整体的显示屏。

当然，需说明的是，所述显示装置还包括：具有出光并具有待显示图案的幕布，所述待显示图案(即目标物)对应的光场信息(即待显示图案上各点的出光光线的角度信息、RGB信息、亮度信息等集合)均通过所述幕布的出光来展现，进而通过所述显示组件来展示所述待显示图案的3D显示效果；意即本发明除了应用于上述电子显示领域外，还可以用于非电子显示的领域，所述幕布可例如为投影白布，虽然没有直接发光，但可利用反射出光；再或者可以是例如广告灯箱中的广告布，其是利用背光来进行出光等，皆可应用本发明的设计而实现3D显示效果。

如图4a至4e所示，图4b是图4a上C区域侧视的局部结构示意图，图4c是图4b的局部放大光场原理图；而图4d是图4a上D区域从正面去看的局部结构示意图，图4e是图4d的局部放大光场原理图；在此实施例中，本发明还可提供一种立式显示装置，包括：立式显示屏5，其是可以由较多像素点51组成；在此所述显示组件4’为反射镜群，设于所述立式显示屏5的出光面一侧，并设置成将所述出光向下反射的状态，此立式显示装置适用于大型广告牌或高空悬挂的广告牌等环境，由于被显示物高度高于肉眼，因此参考图4b使用反射镜群中的各个反射镜41’与立式显示屏5的像素点51间建立光场将立式显示屏5上各个像素点在各个角度的包含色彩及亮度的光线向下反射至肉眼，从而实现提供下方人群三维显示效果的目的，较佳的，其中，如图4b所示，从侧面去看各个反射镜41’是可以从上至下垂直排列形成斜向下的反射面，而所述多个像素点51也可以是与所述各反射镜一一对应地从上至下垂直排列的，且其发光面朝向所述反射面以通过反射完成光线向下的显示；而如图4c所示，从正面去看，其亦类似，因此所述反射镜41’可以是曲面形的反射镜，而所述显示组件可以是曲面形的反射镜阵列，当然，由于大型的立式显示屏5是分块组合构成，因此较佳的，反射镜群和立式显示屏5间可分块对应安装。

再请参阅图5，根据上述实施例中的应用有显示组件的显示装置或者一体成型的设计，本发明提供一种显示系统，包括：多个所述显示装置，所述多个显示装置拼接组合以显示同一待显示目标物在不同视角的立体显示画面，每个显示装置负责显示同一立体显示画面的不同部分或称不同角度的部分，并且各部分之间可以是同步进行动态变化的，在该实施例中，用到的是5块在上、前、后、左及右方向上放置的显示装置，从而从各个方向均能给予观看者立体显示效果，但是此仅为示例，在其他实施例中，亦可是6个、7个等皆可，且显示装置的形状亦可为弧形或其他形状等，本领域技术人员皆可结合具体应用环境加以变化，而非以本实施例为限。

如图6所示，在再一实施例中，亦可应用于室内环境，例如家庭、商场、咖啡馆及其他场所，皆可通过在墙面安装本发明的应用有显示组件的显示装置或者一体成型的设计的例如电视机或显示器等来营造出虚拟的显示场景，即可将之当做窗，将待显示目标物作为窗外的景物加以显示，例如可以在室内播放各地景色以营造出一种空间转移的娱乐感观，其显示内容例如图示的城市景观，另外还可为景点风光等。

综上所述，本发明提供一种显示组件及其应用的电子显示设备，所述显示组件设于显示装置的出光面一侧，所述显示组件与所述显示装置上各像素点间形成一一对应各像素点的局部光场；通过所述各局部光场以输出所述各像素点分别对应于待显示目标物在各个视角的显示信息，以形成所述待显示目标物在不同视角的立体显示画面，如此形成具有互动感的立体显示效果，大大提升娱乐性；且结构简单实现方便，成本低廉，但应用范围广，具有极高的商业价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种显示组件，其特征在于，设于显示装置的出光面一侧，所述显示组件与所述显示装置上各像素点间形成一一对应各像素点的局部光场；通过所述各局部光场以输出所述各像素点分别对应于待显示目标物在各个视角的显示信息，以形成所述待显示目标物在不同视角的立体显示画面。

2.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，所述对应于待显示目标物在各个视角的显示信息包括：各像素点所在平面坐标信息；各像素点在所述各视角的各出光光线同所述所在平面的夹角、所述各出光光线同所述所在平面正交方向之间的夹角、及各像素点的色彩和亮度信息。

3.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，所述显示组件为透镜群。

4.根据权利要求3所述的显示组件，其特征在于，所述显示组件为曲面形的凸透镜阵列。

5.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，所述显示组件为反射镜群。

6.根据权利要求5所述的显示组件，其特征在于，所述显示组件为曲面形的凹反射镜阵列。

7.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，所述显示装置包括LCD、TFT-LCD、SED、LED或OLED制程的电子显示屏。

8.根据权利要求7所述的显示组件，其特征在于，所述显示装置与显示组件为一体成型的显示屏。

9.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，所述显示装置包括：具有出光并具有待显示图案的幕布。

10.一种电子显示设备，其特征在于，包括：如权利要求1至8中任一项所述的显示组件；以及所述显示装置。

11.根据权利要求10所述的电子显示设备，其特征在于，所述电子显示设备包括：电子显示屏、电视机、显示器、手机及平板电脑中的一种。

12.一种立式显示装置，其特征在于，包括：立式显示屏；如权利要求5或6所述的显示组件，设于所述立式显示屏的出光面一侧，并设置成将所述出光向下反射的状态。

13.一种显示系统，其特征在于，包括：多个如权利要求1至9中任一项所述的显示组件；以及多个所述显示装置，所述各显示组件分别对应得设于所述多个显示装置的出光面一侧；其中，所述多个显示装置拼接组合以显示同一待显示目标物在不同视角的立体显示画面。