CN105954883B - 一种显示器件及显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种显示器件及显示设备。该显示器件包括显示模组、设置于显示模组出光侧的光学调制结构以及用于控制光学调制结构的控制结构；本发明实施例通过在显示模组出光侧增设光学调制结构，使得显示模组中的各个像素单元通过所述光学调制结构呈现虚像，并通过控制结构控制光学调制结构，使得各个像素单元的虚像与三维成像之间的距离小于等于该像素单元与该像素单元的三维成像之间的距离，从而能够有效降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异，提高用户观看平面3D显示时的体验。

Description

一种显示器件及显示设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示器件及显示设备。
背景技术
人眼在观察现实世界时，被观察的实物与人的左眼和右眼有一定的夹角，如图1a所示，这个夹角和物体到人眼之间的距离有直接的关系，人脑可以根据两只眼睛观察实物的夹角来感知实物离人眼的距离(即视线聚合距离)。同时，为了使实物在人眼的视网膜清晰成像，晶状体会根据实物离眼睛的距离通过收缩或张弛的方式调整焦距，相应地，大脑会根据晶状体的收缩和张弛信息确定物体离人眼的距离(即焦点距离)。现实世界中，视线聚合距离和焦点距离是一致的。
3D显示技术是利用人的双眼分别接收不同画面，然后大脑经过对图像信息进行叠加，构成一个具有立体效果的图像的显示技术。如图1b所示，在平面3D显示时，人脑根据两只眼睛观察3D成像的夹角确定出视线聚合距离，同时根据晶状体的收缩和张弛信息确定焦点距离，由于晶状体是根据显示屏上的图像离眼睛的距离而进行收缩或张弛的，因此会导致视线聚合距离和焦点距离不一致，从而使得用户在长时间观看平面3D显示时，会出现眼睛累、头晕等现象，严重影响用户体验。
综上，目前亟需一种3D显示器件，用于降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异，提高用户的观看体验。
发明内容
本发明实施例提供一种显示器件，用于降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异，提高用户的观看体验。
本发明实施例提供的一种显示器件，包括显示模组、设置于所述显示模组出光侧的光学调制结构以及用于控制所述光学调制结构的控制结构；
所述控制结构用于根据所述显示模组的待显示图像的参数信息控制所述光学调制结构，使得所述显示模组中第一像素单元通过所述光学调制结构所成的虚像与所述第一像素单元的三维成像之间的距离小于所述第一像素单元与所述第一像素单元的三维成像之间的距离；所述第一像素单元为所述显示模组中的任一像素单元。
较佳地，所述显示模组包括N个像素单元，所述光学调制结构包括N个液晶盒，所述N个液晶盒与所述N个像素单元对应设置；
所述控制结构包括处理单元和N个控制单元，所述N个控制单元与所述N个液晶盒对应设置；
所述处理单元用于根据所述待显示图像的参数信息，确定所述N个液晶盒的液晶分子的偏转信息；
所述N个控制单元中的第一控制单元用于根据所述处理单元确定的与所述第一控制单元对应的第一液晶盒的液晶分子的偏转信息控制所述第一液晶盒中的液晶分子的偏转，所述第一液晶盒与所述第一像素单元对应。
较佳地，所述待显示图像的参数信息为所述待显示图像中各像素单元对应的被拍摄物体与摄像设备之间的相对位置信息；
所述处理单元通过如下方式确定所述第一液晶盒的液晶分子的偏转信息：
所述处理单元根据所述待显示图像中第一像素单元对应的被拍摄物体与摄像设备之间的相对位置信息，确定所述第一像素单元的三维成像的位置信息；所述处理单元根据所述第一像素单元的三维成像的位置信息，以及所述第一像素单元与所述第一液晶盒之间的距离，得到所述第一液晶盒的目标焦距；所述处理单元根据所述第一液晶盒的目标焦距，得到第一液晶盒中的液晶分子的偏转信息。
较佳地，所述处理单元根据所述第一像素单元的三维成像的位置信息，以及所述第一像素单元与所述第一液晶盒之间的距离，得到所述第一液晶盒的目标焦距，包括：
所述处理单元通过以下公式确定所述第一液晶盒的目标焦距：
1/s1+1/s2＝1/f
其中，s1为根据所述第一像素单元的三维成像的位置信息得到的所述第一像素单元的虚像与所述第一液晶盒的距离；s2为所述第一像素单元与所述第一液晶盒的距离；f为所述第一液晶盒的目标焦距。
较佳地，所述处理单元将所述第一像素单元的三维成像的位置信息作为所述第一像素单元通过所述第一液晶盒形成的虚像的位置，使得所述第一控制单元控制所述第一液晶盒中的液晶分子偏转后，所述第一像素单元的虚像与所述第一像素单元的三维成像重合。
较佳地，所述显示模组为裸眼3D显示中的显示模组，或眼镜式3D显示中的显示模组，或头戴式3D显示中的显示模组。较佳地，所述头戴式3D显示中的显示模组包括左眼对应的显示模组和右眼对应的显示模组；
所述光学调制结构分别设置于所述左眼对应的显示模组的出光侧和所述右眼对应的显示模组的出光侧。
本发明实施例提供的一种显示设备，包括上述实施例中所述的显示器件。
本发明实施例提供的一种显示器件，包括显示模组、设置于显示模组出光侧的光学调制结构以及用于控制光学调制结构的控制结构；控制结构具体用于根据显示模组的待显示图像的参数信息控制光学调制结构，使得第一像素单元通过光学调制结构所成的虚像与第一像素单元的三维成像之间的距离小于第一像素单元与第一像素单元的三维成像之间的距离；第一像素单元为显示模组中的任一像素单元。本发明实施例中，通过在显示模组出光侧增设光学调制结构，使得显示模组中的各个像素单元通过所述光学调制结构呈现虚像，并通过控制结构控制光学调制结构，使得各个像素单元的虚像与三维成像之间的距离小于等于该像素单元与该像素单元的三维成像之间的距离，从而能够有效降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异，提高用户观看平面3D显示时的体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为人眼观察现实世界时的视线聚合距离和焦点距离示意图；
图1b为人眼观看平面3D显示的视线聚合距离和焦点距离示意图；
图2a为本发明实施例提供的一种显示器件的结构示意图；
图2b为本发明实施例中的液晶盒与像素单元的设置示意图；
图3为本发明实施例中处理单元确定第一液晶盒的液晶分子的偏转信息的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的用户观看显示器件的成像示意图；
图5为显示模组为液晶显示面板时显示器件的结构示意图；
图6为显示模组为有机电致发光显示面板时显示器件的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
图2a为本发明实施例提供的一种显示器件的结构示意图。如图2a所示，该显示器件包括显示模组101、设置于所述显示模组出光侧的光学调制结构102以及用于控制所述光学调制结构的控制结构103；
所述控制结构103用于根据所述显示模组101的待显示图像的参数信息控制所述光学调制结构102中，使得第一像素单元通过所述光学调制结构102所成的虚像与所述第一像素单元的三维成像之间的距离小于所述第一像素单元与所述第一像素单元的三维成像之间的距离；所述第一像素单元为所述显示模组102中的任一像素单元。
本发明实施例中，通过在显示模组出光侧增设光学调制结构，使得显示模组中的各个像素单元通过所述光学调制结构呈现虚像，也就是说，增设的光学调制结构用于充当透镜的作用，以使得显示模组中的待显示图像通过光学调制结构呈现虚像；且，通过控制结构控制光学调制结构的焦距，使得各个像素单元的虚像与三维成像之间的距离小于等于该像素单元与该像素单元的三维成像之间的距离，从而能够有效降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异，提高用户观看平面3D显示时的体验。
需要说明的是，本发明实施例中的光学调制结构用于使显示模组的各个像素单元呈现虚像，且呈现的虚像的位置是可以通过控制结构调节的。基于此，光学调制结构可以为液晶结构或能够实现上述要求的结构，本发明实施例对此不做具体限定。
下面仅以光学调制结构为液晶结构的情况进行具体说明。
具体来说，显示模组102包括N个像素单元，所述光学调制结构包括N个液晶盒，所述N个液晶盒与所述N个像素单元对应设置；其中，N的取值可依据实际情况进行设置。本发明实施例中的液晶盒包括对应设置的两个基板以及两个基板之间的液晶分子。图2b示例性示出了液晶盒与像素单元的设置示意图。如图2b所示，液晶盒与像素单元一一对应，并设置于像素单元的上方。
所述控制结构包括处理单元和N个控制单元，所述N个控制单元与所述N个液晶盒对应设置。所述处理单元用于根据所述待显示图像的参数信息，确定所述N个液晶盒的液晶分子的偏转信息；所述N个控制单元中的第一控制单元用于根据所述处理单元确定的与所述第一控制单元对应的第一液晶盒的液晶分子的偏转信息控制所述第一液晶盒中的液晶分子的偏转。
本发明实施例中，待显示图像的参数信息为待显示图像中各像素单元对应的被拍摄物体与摄像设备之间的相对位置信息。
图3为本发明实施例中处理单元确定第一液晶盒的液晶分子的偏转信息的流程示意图，如图3所示，包括：
步骤301，处理单元根据所述待显示图像中第一像素单元对应的被拍摄物体与摄像设备之间的相对位置信息，确定所述第一像素单元的三维成像的位置信息；
步骤302，处理单元根据所述第一像素单元的三维成像的位置信息，以及所述第一像素单元与所述第一液晶盒之间的距离，得到所述第一液晶盒的目标焦距；
步骤303，处理单元根据所述第一液晶盒的目标焦距，得到第一液晶盒中的液晶分子的偏转信息。
具体来说，在步骤301中，第一像素单元的三维成像的位置信息是指第一像素单元的三维成像相对于第一像素单元的位置信息。
图4为本发明实施例提供的用户观看显示器件的成像示意图。如图4所示，用户的左眼和右眼分别看到不同的像素单元，具体来说，左眼看到像素单元1L、3L、5L、7L、9L，右眼看到像素单元2R、4R、6R、8R、10R。以像素单元4R和像素单元5L为例，根据像素单元4R和像素单元5L的待显示图像中的被拍摄物体与摄像设备之间的相对位置信息，得到像素单元4R和像素单元5L的三维成像P的位置信息。
本发明实施例中，增设液晶结构后，在进行平面3D显示时，视线聚合距离是根据用户看到的三维成像而得到的，焦点距离是根据用户看到的虚像而得到的。若视线聚合距离与焦点距离相等，则此时用户观看平面3D显示与用户观看现实世界的感受相同，即观看效果最佳。为达到这一最佳效果，需使得像素单元通过液晶结构所呈现的虚像与该像素单元的三维成像重合。结合图4，仍以像素单元4R和像素单元5L为例，若像素单元4R的虚像4r和像素单元5L的虚像5l呈现在三维成像P的位置，则观看效果最佳，此时，可将使得像素单元4R的虚像4r呈现在三维成像P的位置的液晶盒的焦距成为目标焦距，将使得像素单元5L的虚像5l呈现在三维成像P的位置的液晶盒的焦距成为目标焦距。
在步骤302中，处理单元可通过以下公式确定第一液晶盒的目标焦距：
1/s1+1/s2＝1/f……公式(1)
其中，s1为根据所述第一像素单元的三维成像的位置信息得到的所述第一像素单元的虚像与所述第一液晶盒的距离；s2为所述第一像素单元与所述第一液晶盒的距离；f为所述第一液晶盒的目标焦距。
若将液晶盒的焦距调节为目标焦距，则可达到最佳观看效果，但由于一些实际的原因限制，本发明实施例中，可通过调节液晶盒的焦距使得液晶盒的焦距接近于目标焦距，即使得调节后液晶盒的焦距在接近目标焦距的一个预设范围内，从而有效缩小视线聚合距离和焦点距离之间的差异，提高用户的观看体验。因此，在步骤303中，处理单元可根据所述第一液晶盒的目标焦距，得到第一液晶盒中的液晶分子的偏转信息，控制结构根据第一液晶盒中的液晶分子的偏转信息控制液晶分子的偏转后，能够使得第一液晶盒的焦距在接近第一液晶盒的目标焦距的一个预设范围内。
或者，本发明实施例中，得到像素单元4R的三维成像P的位置信息后，可得到像素单元4R的虚像4r的位置信息，其中，可设定像素4R的虚像4r在三维成像P的附近，虚像4r与三维成像P的具体距离可由本领域技术人员根据经验设置。进而在得到虚像4r的位置信息后，可根据上述公式(1)求得液晶盒的焦距，随后根据求取的焦距确定液晶盒中的液晶分子的偏转信息，并通过控制液晶盒中的液晶分子的偏转，使得液晶盒的焦距等于求取的焦距。
优选地，本发明实施例中，若可以克服实际原因的限制，处理单元可以将所述第一像素单元的三维成像的位置信息作为所述第一像素单元通过所述第一液晶盒形成的虚像的位置，使得所述第一控制单元控制所述第一液晶盒中的液晶分子偏转后，所述第一像素单元的虚像与所述第一像素单元的三维成像重合，从而使得视线聚合聚合和焦点距离相同，实现最佳观看效果。
本发明实施例中提供的在显示模组上增设液晶盒以降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异的结构，可适用于显示屏为平面的3D显示，或者显示屏为曲面的3D显示，本发明实施例对应用场景不做具体限定。
本发明实施例中的显示模组可以为多种3D显示中的显示模组，例如裸眼3D显示中的显示模组，眼镜式3D显示中的显示模组，头戴式3D显示中的显示模组以及其它平面3D显示中的显示模组。
具体来说，针对于裸眼3D显示，本发明实施例中可在裸眼3D显示的显示模组之上增设液晶盒，从而有效降低用户裸眼观看3D显示时的降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异。针对于眼镜式3D显示，本发明实施例可在眼镜式3D显示的显示模组之上增设液晶盒，从而有效降低用户通过眼镜观看3D显示时的降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异。针对于头戴式3D显示，本发明实施例可在头戴时3D显示中左眼对应的显示模组和右眼对应的显示模组上分别增设液晶盒，从而有效降低降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异。
进一步地，本发明实施例中的显示模组可以为多种显示形式的显示面板，例如，液晶显示面板、有机电致发光显示面板等。本发明实施例中对显示模组的结构不做具体限定，以下仅以部分示例对本发明实施例中液晶盒的设置情况进行具体介绍。
图5为显示模组为液晶显示面板时显示器件的结构示意图。如图5所示，显示器件可包括第一基板501、第二基板502、设置于所述第一基板与所述第二基板之间的有机电致发光结构503以及设置于所述第一基板背向所述第二基板一侧的光栅层504；其中，所述第一基板501位于所述3D显示面板的出光侧；此时，光学调制结构102设置于光栅层504背向所述第一基板501一侧。
图6为显示模组为有机电致发光显示面板时显示器件的结构示意图。如图6所示，显示器件可包括第一基板601、第二基板602、设置于所述第一基板601和所述第二基板602之间的液晶层603以及设置于所述第二基板背向所述第一基板一侧的光栅层604；其中，所述第一基板601位于所述3D显示面板的出光侧；
所述光学调制结构102设置于第一基板601背向所述第二基板602一侧。
需要说明的是，上述图5和图6仅是以显示器件为光栅结构时的情况进行说明，本发明实施例也可以适用于其它实现方式，对此不做具体限定。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种显示设备，包括上述实施例中的显示器件，能够有效降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异，提高用户的观看体验。
从上述内容可以看出：本发明实施例提供的一种显示器件，包括显示模组、设置于显示模组出光侧的光学调制结构以及用于控制光学调制结构的控制结构；控制结构具体用于根据显示模组的待显示图像的参数信息控制光学调制结构，使得第一像素单元通过光学调制结构所成的虚像与第一像素单元的三维成像之间的距离小于第一像素单元与第一像素单元的三维成像之间的距离；第一像素单元为显示模组中的任一像素单元。本发明实施例中，通过在显示模组出光侧增设光学调制结构，使得显示模组中的各个像素单元通过所述光学调制结构呈现虚像，并通过控制结构控制光学调制结构，使得各个像素单元的虚像与三维成像之间的距离小于等于该像素单元与该像素单元的三维成像之间的距离，从而能够有效降低视线聚合距离和焦点距离之间的差异，提高用户观看平面3D显示时的体验。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种显示器件，其特征在于，包括显示模组、设置于所述显示模组出光侧的光学调制结构以及用于控制所述光学调制结构的控制结构；
所述控制结构用于根据所述显示模组的待显示图像的参数信息控制所述光学调制结构，使得所述显示模组中第一像素单元通过所述光学调制结构所成的虚像与所述第一像素单元的三维成像之间的距离小于所述第一像素单元与所述第一像素单元的三维成像之间的距离；所述第一像素单元为所述显示模组中的任一像素单元；
其中，所述待显示图像的参数信息为所述待显示图像中各像素单元对应的被拍摄物体与摄像设备之间的相对位置信息。
2.如权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述显示模组包括N个像素单元，所述光学调制结构包括N个液晶盒，所述N个液晶盒与所述N个像素单元对应设置；
所述控制结构包括处理单元和N个控制单元，所述N个控制单元与所述N个液晶盒对应设置；
所述处理单元用于根据所述待显示图像的参数信息，确定所述N个液晶盒的液晶分子的偏转信息；
所述N个控制单元中的第一控制单元用于根据所述处理单元确定的与所述第一控制单元对应的第一液晶盒的液晶分子的偏转信息控制所述第一液晶盒中的液晶分子的偏转，所述第一液晶盒与所述第一像素单元对应。
3.如权利要求2所述的显示器件，其特征在于，所述处理单元通过如下方式确定所述第一液晶盒的液晶分子的偏转信息：
所述处理单元根据所述待显示图像中第一像素单元对应的被拍摄物体与摄像设备之间的相对位置信息，确定所述第一像素单元的三维成像的位置信息；
所述处理单元根据所述第一像素单元的三维成像的位置信息，以及所述第一像素单元与所述第一液晶盒之间的距离，得到所述第一液晶盒的目标焦距；
所述处理单元根据所述第一液晶盒的目标焦距，得到第一液晶盒中的液晶分子的偏转信息。
4.如权利要求3所述的显示器件，其特征在于，所述处理单元根据所述第一像素单元的三维成像的位置信息，以及所述第一像素单元与所述第一液晶盒之间的距离，得到所述第一液晶盒的目标焦距，包括：
所述处理单元通过以下公式确定所述第一液晶盒的目标焦距：
1/s1+1/s2＝1/f
其中，s1为根据所述第一像素单元的三维成像的位置信息得到的所述第一像素单元的虚像与所述第一液晶盒的距离；s2为所述第一像素单元与所述第一液晶盒的距离；f为所述第一液晶盒的目标焦距。
5.如权利要求3所述的显示器件，其特征在于，所述处理单元将所述第一像素单元的三维成像的位置信息作为所述第一像素单元通过所述第一液晶盒形成的虚像的位置，使得所述第一控制单元控制所述第一液晶盒中的液晶分子偏转后，所述第一像素单元的虚像与所述第一像素单元的三维成像重合。
6.如权利要求1-5中任一项所述的显示器件，其特征在于，所述显示模组为裸眼3D显示中的显示模组，或眼镜式3D显示中的显示模组，或头戴式3D显示中的显示模组。
7.如权利要求6所述的显示器件，其特征在于，所述头戴式3D显示中的显示模组包括左眼对应的显示模组和右眼对应的显示模组；
所述光学调制结构分别设置于所述左眼对应的显示模组的出光侧和所述右眼对应的显示模组的出光侧。
8.一种显示设备，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的显示器件。
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