CN106646727A - 一种透明显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透明显示装置，包括：透明显示面板、固定于透明显示面板入光侧的第一光学结构，以及设置于第一光学结构侧边的多个光源；其中，第一光学结构背离透明显示面板一侧设有与第一光学结构相连的均匀排布的多个凸状结构，且第一光学结构与透明显示面板之间的介质的折射率小于第一光学结构的折射率。由于设置均匀分布的凸状结构，光源射入到第一光学结构靠近透明显示面板一侧的表面的光线，入射角小于全反射临界角的光线透过第一光学结构射向透明显示结构，为透明显示结构提供背光源，入射角大于或等于全反射临界角的光线可以通过凸状结构而射出，为展示物提供光源，从而实现了双面开放式的透明显示效果，提高了透明显示装置的灵活性。

Description

一种透明显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种透明显示装置。
背景技术
随着显示技术的日益发展，各种新型技术不断涌现，透明显示技术因其透明的显示面板这一特性及其独特的应用，越来越受到人们的关注。
透明显示器一般是指可形成透明显示状态以使观看者可看到显示器中显示的影像及显示器背后的影像的显示器。透明显示器具有许多可能的应用，例如建筑物或汽车的窗户和购物商场的展示窗。除了这些大型设备的应用以外，诸如手持式平板电脑的小型设备也可得益于透明显示器，例如，使用户能够观看地图并且能够透过屏幕观看前面的景物。
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的技术领域中，为了给展示物提供光源，透明显示装置大多都是箱体式设计，在透明显示屏的入光侧设置箱体结构，将普通光源固定在箱体的侧面上，普通光源可以为照明显示或背光源常用的侧入式发光二极管(LightEmitting Diode，LED)结构，将展示物放置于箱体中，通过箱体侧面固定的普通光源的光线为展示物照明，这种结构由于其固有的箱体式结构，整体外观较笨重，展示灵活性差，缺少人机的互动性。
发明内容
本发明实施例提供了一种透明显示装置，用以解决现有技术中存在的箱体式透明显示装置灵活性差的问题。
本发明实施例提供了一种透明显示装置，包括：透明显示面板、固定于所述透明显示面板入光侧的第一光学结构，以及设置于所述第一光学结构侧边的多个光源；其中，
所述第一光学结构背离所述透明显示面板的一侧设有与所述第一光学结构相连的均匀排布的多个凸状结构，且所述第一光学结构与所述透明显示面板之间的介质的折射率小于所述第一光学结构的折射率。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述凸状结构为柱状透镜。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述柱状透镜内部设有用于使所述第一光学结构向所述凸状结构反射的光线会聚的锯齿状结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述凸状结构内部设有圆弧状的空腔。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第一光学结构内部设有均匀分布的扩散粒子或气泡。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第一光学结构和所述凸状结构均由透明材料构成。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第一光学结构和所述凸状结构的材质相同。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第一光学结构和所述凸状结构为一体结构；或，
所述第一光学结构和所述凸状结构通过透明光学胶贴合。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第一光学结构的厚度在1.5mm-4.5mm之间。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，各所述光源与所述第一光学结构之间设有用于使所述光源出射的光线会聚的第二光学结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第二光学结构为圆台状；
所述第二光学结构靠近所述第一光学结构一侧的表面的直径大于靠近所述光源一侧的表面的直径，且所述第二光学结构的侧面涂覆有反射层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第二光学结构靠近所述第一光学结构一侧的表面的直径不大于所述第一光学结构的厚度。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第二光学结构靠近所述第一光学结构一侧的表面的直径在1.5mm-4.5mm之间，所述第二光学结构的厚度在0.56mm-1.68mm之间。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的透明显示装置中，所述第二光学结构靠近所述光源的一侧设有凹槽，且所述凹槽内部设有全反射透镜；
所述全反射透镜为回转体，且在垂直于所述第二光学结构表面的方向上的截面的形状为两个对称的三角形。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的透明显示装置，包括：透明显示面板、固定于透明显示面板入光侧的第一光学结构，以及设置于第一光学结构侧边的多个光源；其中，第一光学结构背离透明显示面板一侧设有与第一光学结构相连的均匀排布的多个凸状结构，且第一光学结构与透明显示面板之间的介质的折射率小于第一光学结构的折射率。本发明实施例提供的透明显示装置，由于第一光学结构背离透明显示面板的一侧设有均匀分布的多个凸状结构，且第一光学结构和透明显示面板之间的介质的折射率小于第一光学结构的折射率，光源射入到第一光学结构靠近透明显示面板一侧的表面的光线，入射角小于全反射临界角的光线透过第一光学结构射向透明显示结构，为透明显示结构提供背光源，入射角大于或等于全反射临界角的光线反射至凸状结构而射向背离透明显示装置一侧的展示物，为展示物提供光源，从而实现了双面开放式的透明显示效果，相比于箱体式透明显示装置，大大提升了透明显示装置的灵活性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的透明显示装置的结构示意图之一；
图2a为光线在第一光学结构中的光路示意图；
图2b为光线在第一光学结构和凸状结构中的光路示意图之一；
图2c为光线在第一光学结构和凸状结构中的光路示意图之二；
图3为本发明实施例中第一光学结构和凸状结构的内部结构示意图；
图4a为光线在凸状结构中的光路示意图之一；
图4b为光线在凸状结构中的光路示意图之二；
图5a为本发明实施例中第二光学结构的设置位置示意图之一；
图5b为本发明实施例中第二光学结构的设置位置示意图之二；
图5c为本发明实施例中第二光学结构的截面示意图；
其中，11、透明显示面板；12、第一光学结构；13、光源；14、凸状结构；15、第二光学结构；151、反射层；152、全反射透镜；121、第一表面；122、第二表面；123、第三表面；141、锯齿状结构；21、人眼；22、展示物。
具体实施方式
针对现有技术中存在的箱体式透明显示装置灵活性差的问题，本发明实施例提供了一种透明显示装置。
下面结合附图，对本发明实施例提供的透明显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各结构的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种透明显示装置，如图1所示，包括：透明显示面板11、固定于透明显示面板11入光侧的第一光学结构12，以及设置于第一光学结构12侧边的多个光源13；其中，
第一光学结构12背离透明显示面板11的一侧设有与第一光学结构12相连的均匀排布的多个凸状结构14(参照图3)，且第一光学结构与透明显示面板之间的介质的折射率小于第一光学结构的折射率。
本发明实施例提供的透明显示装置，由于第一光学结构12背离透明显示面板11的一侧设有均匀分布的多个凸状结构14，且第一光学结构12和透明显示面板11之间的介质的折射率小于第一光学结构12的折射率，光源13射入到第一光学结构12靠近透明显示面板11一侧的表面的光线，入射角小于全反射临界角的光线透过第一光学结构12射向透明显示结构，为透明显示结构提供背光源，入射角大于或等于全反射临界角的光线反射至凸状结构14而射向背离透明显示装置一侧的展示物22，为展示物22提供光源13，从而实现了双面开放式的透明显示效果，相比于箱体式透明显示装置，大大提升了透明显示装置的灵活性。
图1为上述透明显示装置的拆分立体结构图，图中以仅在第一光学结构12的一侧设有光源13为例进行说明，在实际应用中，也可以根据实际需要将第一光学结构12的其他侧边处也设置光源13，对于亮度需要较高的场景，也可以将第一光学结构12的四个侧边均设置光源13，此处不对光源13的数量进行限定。光源13可以采用LED芯片，例如可以选用规格型号为1313或1515等的封装(package，PKG)结构。光源13出射的光线经过第一光学结构12后，一部分射向透明显示面板11，为透明显示面板11提供背光源，一部分射向展示物22，为展示物22提供光源13，因而，透明显示面板11背离第一光学结构12的人眼21，既可以看到透明显示面板11显示的画面，又可以透过透明显示面板11看到展示物22。
以下结合图2a、图2b和图2c来说明第一光学结构12的透光原理：
应当说明的是，图2b和图2c为本发明实施例中的第一光学结构12和凸状结构14的结构示意图，图2a为不设置凸状结构14的对比结构示意图，图2a只是为了进行效果对比，并不代表本发明实施例中的透明显示装置的结构。
参照图2a，透明显示面板11与第一光学结构12的固定方式可采用外部结构件固定或通过光学胶贴合的方式，若采用外部结构件固定，透镜显示面板11与第一光学结构12之间是空气层，若采用光学胶固定，透明显示面板11与第一光学结构12之间为光学胶层，图2a中透明显示面板11与第一光学结构12之间的部分表示空气层或者光学胶层，而且光学胶层的折射率要低于第一光学结构12的折射率，因而，从光源13出射的光线到达第一光学结构12内，遵循全反射定律：光由光密介质(即光在此介质中的折射率大的)射到光疏介质(即光在此介质中折射率小的)的界面时，全部被反射回原介质内的现象，全反射面即第一光学结构12靠近透明显示面板11一侧的平面。
以空气层为例，光线到达第一光学结构12的表面时的入射角为a，如果发生全反射，则满足n*sina＝1，若第一光学结构12的材质为折射率为1.49的有机玻璃(PolymethylMethacrylate，PMMA)，可得a＝arcsin(1/1.49)＝42°，即在第一光学结构12的表面发生全反射的临界角度为42°，入射角大于42°的光线会被反射回第一光学结构12内部，采用折射率低于第一光学结构12发生全反射的原理与空气层类似，此处不再赘述。
同样参照图2a，当第一光学结构12背离透明显示面板11一侧没有设置凸状结构14时，由于第一光学结构12的折射率大于空气层或光学胶层的折射率，第一光学结构12两侧的表面均满足全反射条件，当第一光学结构12内部的光线向外出射时，为光密介质射向光疏介质，当入射角大于临界角时，会发生全反射，此时，光线会一直在第一光学结构12内部反射，而不能射出。
图2a中，以光源13同一个位置出射的三条光线为例进行示意，其中光线b射到第一表面121(第一光学结构12靠近透明显示面板11一侧的表面)的入射角等于全反射临界角，光线b射向第一表面121时发生全反射，光线b的反射光b＇射向第二表面122(第一光学结构12背离透明显示面板11一侧的表面)时同样发生全反射，因此光线b不能从第一光学结构12中射出，不断地在第一反射结构中反射。图2a中的光线c射到第一表面121的入射角大于全反射临界角，同样也会发生全反射，光线c的反射光，即光线c＇也会一直在第一光学结构12中反射。只有在第一表面121的入射角小于全反射临界角的光线才能射出，例如图2a中的光线a，光线a射到第一表面121时，大部分光线发生折射，透过第一表面121射向透明显示面板11，即光线a1，很小一部分光线发生反射射向第二表面122，即光线a＇，由于光线a＇在第二表面122处的入射角小于全反射临界角，因此光线a＇可以在第二表面122处发生折射而射出，即光线a＂。
由上述分析可知，当第一光学结构12背离透明显示面板11一侧没有设置凸状结构14时，只有在第一表面121处入射角较小的部分光线可以从第一光学结构12中射出，但由于第一光学结构12为透明材质，所以在第一表面121反射的光线很少，从图2a中也可以明显的看出，这种情况下，只有靠近光源13的很少部分光线可以从第二表面122出射，而距离光源13较远的位置几乎不会有光线出射，因此，无法正常为透明显示面板11提供背光源。
参照图2b，当第一光学结构12背离透明显示面板11一侧设有凸状结构14时，由于第三表面123(凸状结构14背离第一光学结构12一侧的表面)为曲面，在第一表面121处发生全反射的光线，射到第三表面123时的入射角可能达不到全反射临界角，因此，大部分光线可以从第三表面123处出射。
为了对比光线出射的效果，图2b中，同样以光线a、光线b以及光线c为例进行示意，光线b射到第一表面121的入射角等于全反射临界角，光线b的全反射光b＇射到第三表面123时，光线b＇在第三表面123处的入射角要小于光线b＇在第二表面122处的入射角，因此，光线b＇在第三表面123处不会发生全反射，从而可以从凸状结构14中射出，如光线b＂。光线c与光线b类似，在第一表面121处发生全反射得到光线c＇，c＇射到第三表面123处，由于不满足全反射条件，因而可以从第三表面123射出，如光线c＂。对于光线a，由于在第一表面121处的入射角小于全反射临界角，因而可以从第一表面121处射出，即光线a1，也可以从第三表面123处射出，如光线a＂。
由上述分析可知，当第一光学结构12背离透明显示面板11一侧设有凸状结构14时，在第一表面121处入射角较小的光线可以从第一表面121射出，也可以从第三表面123射出，而在第一表面121处入射角大于全反射临界角的光线，只可以从第三表面123射出，只有在第三表面123处的入射角也大于全反射临界角的小部分光线，不能从第一光学结构12或凸状结构14中射出。因此，既可以为透明显示面板11提供背光源，又可以为展示物22品提供足够的光源。
应当说明的是，第一光学结构12和凸状结构14均由透明材料构成，优选为PMMA，也可以是聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(methyl methacrylate-styrene copolymer，MS)等，此处不对第一光学结构12和凸状结构14的材料进行限定，因此，第一光学结构12和凸状结构14的折射率相同，或相近，所以图2b中忽略了光线在第二表面122处发生的较小的偏折。综上，由于第一光学结构12和凸状结构14均由透明材料构成，一方面光透过率比较大，另一方面。可以使第一光学结构12和凸状结构14的光学性能(例如折射率)相近，使光线在第二表面122的偏折较小。此外，在实际应用中，当第一光学结构12和凸状结构14采用相同的材料时，第一光学结构12和凸状结构14也可以一体形成，这样光线在第二光线就不会发生偏折，也简化了制作工艺，如图2c所示。
具体地，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，凸状结构14优选为柱状透镜。
柱状透镜的透镜表面为圆柱纵截面状的一种透镜，多个柱状透镜排列在一起可以组成透镜阵列，具有使光线聚焦，提高中心光强的作用。
更具体地，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，为了提高柱状透镜的会聚作用，柱状透镜内部设有用于使第一光学结构12向凸状结构14反射的光线会聚的锯齿状结构141，如图3所示。
从图3中可以看出，可以将锯齿状结构141设置为边缘的锯齿向中心靠拢，这样从第一表面121射过来的光线会向中心偏折，从而对光线产生会聚作用，也可以将不同位置的锯齿设置为不同的高度，进一步提高会聚作用，减小凸状结构14的出射光线的出射角度，增强出射光线的中心光强。
在具体实施时，可以将锯齿状结构141和锯齿状结构141之上的部分分别制作，然后通过光学胶或者其他材料粘合在一起，这两部分可以采用相同的材料，也可以采用不同的材料，此处不做限定。
在实际应用中，也可以将凸状结构14设置为其他出光面为凸状的透镜，例如菲涅耳透镜，凸透镜等，此处不对凸状结构14的种类进行限定。
更具体地，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，为了提高凸状结构14出射光线的均匀性，可以将凸状结构14设置为如图4b所示的结构，即凸状结构14内部设有圆弧状的空腔。
图4a为不设置空腔的凸状结构14的光路图，为了方便示意图4a和图4b中仅以一个凸状结构14的截面图进行示意。图4a中的光线b＇和图4b中的光线d为光源13同一位置出射，且出射角度相同，光线b＂为光线b＇射到第三表面123发生折射后得到的光线，图4b中由于凸状结构14内部设置的空腔，即光源13出射的光线会经过一段空气层，使光线在该空腔与凸状结构14之间的界面处发生二次折射，图4b中为了更明显的对比光线b＂和光线d＂在第三表面123的出射角，将图4a中的光线b＂标注在图4b中(图4b中的虚线箭头)进行对比，从图4b中可以明显的看出，设置空腔的凸状结构14会使光线发生两次折射，因而出射角度要明显大于不带空腔的凸状结构14的出射角度，因此提高了凸状结构14的表面出射光线的均匀性。
参照图3，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，第一光学结构12内部设有均匀分布的扩散粒子或气泡。
图3中第一光学结构12中填充的物质表示均匀分布的扩散粒子或均匀分布的气泡，通过设置扩散粒子或气泡可以促进光线在第一光学结构12中的传导，破坏第一光学结构12表面处的全反射条件，增加出光量，提高光线的光程以提高中心亮度。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，第一光学结构12和凸状结构14的材质相同。
由于第一光学结构12和凸状结构14均为透明材质，因此可以使用相同的材料制作，例如PMMA、PC、PS或MS等材料，也可以采用其他材料，此处只是举例说明，并不对第一光学结构12和凸状结构14的材料进行限定。
第一光学结构12和凸状结构14可以有多种制作方式，例如：
方式一：第一光学结构12和凸状结构14为一体结构；或，
方式二：第一光学结构12和凸状结构14通过透明光学胶贴合。
第一光学结构12和凸状结构14为相同的材质时，可以采用方式一也可以采用方式二制作第一光学结构12和凸状结构14；第一光学结构12和凸状结构14材质不同时，只能采用方式二制作。此外，第一光学结构12的厚度可以控制在1.5mm-4.5mm之间，优选为3mm，将第一光学结构12的厚度设置为在1.5mm-4.5mm之间，可以保证有足够的空间使光源13设置在第一光学结构12的侧边，此处只是优选尺寸，并不对第一光学结构12的尺寸进行限定。
进一步地，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，如图5a和图5b所示，各光源13与第一光学结构12之间设有用于使光源13出射的光线会聚的第二光学结构15。
在具体实施时，可以将第二光学结构15贴合在第一光学结构12的侧边，至少可以存在以下两种实现方式：
方式一：如图5a所示，在第一光学结构12的侧边设置对应第二光学结构15的凹槽，将第二光学结构15通过光学胶贴合在第一光学结构12的凹槽中。
方式二：如图5b所示，可以将第二光学结构15直接贴合在第一光学结构12的侧边，不需要设置凹槽。
方式一可以节省一定的空间，但是需要增加制作凹槽的工艺，而方式二中，虽然第二光学结构15占用一定空间，但是可以节省制作凹槽的工艺，此外，在具体实施时，若第一光学结构12和第二光学结构15的材质相同，也可以在制作第一光学结构12的同时，一体形成第二光学结构15。
应当说明的是，图5a和图5b中为了更清晰的示意第二光学结构15的位置，只画出了两个凸起结构，并不对凸起结构的数量进行限定。方式一和方式二是第二光学结构15的优选设置方式，在实际应用时，也可以采用其他设置方式，此处不做限定。
具体地，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，如图5c所示，第二光学结构15为圆台状；
第二光学结构15靠近第一光学结构12一侧的表面的直径大于靠近光源13一侧的表面的直径，且第二光学结构15的侧面涂覆有反射层151。
图5c为第一光学结构12的截面图，由于第二光学结构15靠近第一光学结构12一侧的表面的直径大于靠近光源13一侧的表面的直径，使第二光学结构15的侧面与两个底面之间存在一定的倾角，通过在第二光学结构15的侧面涂覆反射层151，可以使射到第二光学结构15侧面的光线向中心方向偏折，可以将光源13出射的角度较大的光线向中心偏折，降低光源13的损耗，提高光源13出射的光线的中心光强。
具体地，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，第二光学结构15靠近第一光学结构12一侧的表面的直径不大于第一光学结构12的厚度。
这样设置，一方面，可以保证有足够的空间使第二光学结构15设置在第一光学结构12的侧边，另一方面，也可以保证光源13出射的光线通过第二光学结构15后，都能射入到第一光学结构12中，避免出现漏光的情况。
此外，第二光学结构15靠近第一光学结构12一侧的表面的直径在1.5mm-4.5mm之间，优选为3mm，第二光学结构15的厚度在0.56mm-1.68mm之间，优选为1.12mm，将第二光学结构15靠近第一光学结构12一侧的表面的直径优选为3mm，由于上述第一光学结构12的厚度优选为3mm，这样，第二光学结构15与第一光学结构12的尺寸可以相互匹配，比较容易将二者贴合在一起。第二光学结构15的厚度优选为1.12mm，第二光学结构15的厚度小于靠近第一光学结构12一侧的表面的直径，这样，只要设置远离第一光学结构12一侧的表面的直径稍小于3mm，就能使第二光学结构15的侧面与两个底面之间形成较大的倾角，因而，可以比较容易的使第二光学结构15的侧面与两个底面之间形成一定的倾角，也能保证第二光学结构15的厚度尺寸较小，即使直接将第二光学结构15直接贴合在第一光学结构12的侧边，也不会对第一光学结构12的外观产生影响。此处只是优选尺寸，并不对第二光学结构的尺寸进行限定。
进一步地，本发明实施例提供的上述透明显示装置中，第二光学结构15靠近光源13的一侧设有凹槽，且凹槽内部设有全反射透镜152；
全反射透镜152为回转体，且在垂直于第二光学结构15表面的方向上的截面的形状为两个对称的三角形。
参照图5c，为了进一步增强第二光学结构15的会聚作用，在第二光学结构15内部设置全反射透镜152，由于光源13出射的光线在各个方向都有，为了使光源13出射的光线比较均匀，可以将全反射透镜152设置为回转体，即全反射透镜152在垂直于第二光学结构15表面的方向上的各截面的形状均相同，优选为三角形。图5c是本发明的优选实施方式，在实际应用中，第二光学结构15也可以采用其他具有会聚光束的结构，此处不做限定。
由于第二光学结构15与全反射透镜152都是透明材质，一般由PMMA、PC、PS或MS等材料制作，这些材料的折射率比较接近，为了使光线在第二光学结构15与全反射透镜152之间的位置发生折射，在制作过程中，在全反射透镜152和第二光学结构15之间(如图5c中全反射透镜152粗实线所示的位置)设置空气层或通过光学胶将二者贴合。
参照图5c，以A点为光源13的出光点，出射角为θ，A点出射的光线e1，通过全反射透镜152时，会发生两次折射，即在B点发生折射得到光线e2和C点处发生折射得到光线e3，对于出射角θ较小的光线，透过全反射透镜152后直接从第二光学结构15靠近第一光学结构12一侧的表面出射(图中未示出)，而出射角θ较大的光线，透过全反射透镜152后会射向第二光学结构15的侧面，如图5c中的D点，经第二光学结构15的侧面反射后得到光线e4，光线e4在第二光学结构15靠近第一光学结构12一侧的表面的E点发生折射后出射，即光线e5。
为了说明全反射透镜152的会聚作用，图5c中光线射到B点后，虚线表示未设置全反射透镜152时的光路，实线表示设置全反射透镜152的光路，从图中可以看出，若未设置全反射透镜152，光线e1在B点发生折射后直接射到F点，而设置全反射透镜152，可以使光线e1在B点发生折射后再经过一次折射，射到第二光学结构15侧面的位置为比F靠前的D点，因而在D点的反射角小于F点的反射角，所以这两束光在第二光学结构15的表面出射时，从图中可以明显看出，实线更靠近光源13的中心，而虚线更偏向光源13的边缘，因此，设置全反射透镜152可以提高光源13出射光线的中心光强。
假设第二光学结构15和全反射透镜152的折射率为n，根据菲涅耳原理，可以得到以下公式：
sinθ＝n*sinθ1；
n*sin(θ1+β)＝sin(α+β)；
可知，tanβ＝(-n*sinθ1+sinα)/(n*cosθ1-cosα)＝dy/dx，β＝1/2(π/2+θ1+α)，α＝tan-1[(180°-θ)/60°-tan60°]，因而可得到出射角为θ在0°～60°范围内的光线可按既定的光程进行，即偏离光线中心的角度较小，而出射角为θ在60°～90°范围内的散光经过全反射透镜152的二次分配，在D点的全反射面上重新分配后光线的散射角可以控制在±30°内。
本发明实施例提供的透明显示装置，由于第一光学结构背离透明显示面板的一侧设有均匀分布的多个凸状结构，且第一光学结构和透明显示面板之间的介质的折射率小于第一光学结构的折射率，光源射入到第一光学结构靠近透明显示面板一侧的表面的光线，入射角小于全反射临界角的光线透过第一光学结构射向透明显示结构，为透明显示结构提供背光源，入射角大于或等于全反射临界角的光线反射至凸状结构而射向背离透明显示装置一侧的展示物，为展示物提供光源，从而实现了双面开放式的透明显示效果，相比于箱体式透明显示装置，大大提升了透明显示装置的灵活性。
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 (14)

1.一种透明显示装置，其特征在于，包括：透明显示面板、固定于所述透明显示面板入光侧的第一光学结构，以及设置于所述第一光学结构侧边的多个光源；其中，
所述第一光学结构背离所述透明显示面板的一侧设有与所述第一光学结构相连的均匀排布的多个凸状结构，且所述第一光学结构与所述透明显示面板之间的介质的折射率小于所述第一光学结构的折射率。
2.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，所述凸状结构为柱状透镜。
3.如权利要求2所述的透明显示装置，其特征在于，所述柱状透镜内部设有用于使所述第一光学结构向所述凸状结构反射的光线会聚的锯齿状结构。
4.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，所述凸状结构内部设有圆弧状的空腔。
5.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，所述第一光学结构内部设有均匀分布的扩散粒子或气泡。
6.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，所述第一光学结构和所述凸状结构的均由透明材料构成。
7.如权利要求6所述的透明显示装置，其特征在于，所述第一光学结构和所述凸状结构的材质相同。
8.如权利要求7所述的透明显示装置，其特征在于，所述第一光学结构和所述凸状结构为一体结构；或，
所述第一光学结构和所述凸状结构通过透明光学胶贴合。
9.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，所述第一光学结构的厚度在1.5mm-4.5mm之间。
10.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，各所述光源与所述第一光学结构之间设有用于使所述光源出射的光线会聚的第二光学结构。
11.如权利要求10所述的透明显示装置，其特征在于，所述第二光学结构为圆台状；
所述第二光学结构靠近所述第一光学结构一侧的表面的直径大于靠近所述光源一侧的表面的直径，且所述第二光学结构的侧面涂覆有反射层。
12.如权利要求11所述的透明显示装置，其特征在于，所述第二光学结构靠近所述第一光学结构一侧的表面的直径不大于所述第一光学结构的厚度。
13.如权利要求12所述的透明显示装置，其特征在于，所述第二光学结构靠近所述第一光学结构一侧的表面的直径在1.5mm-4.5mm之间，所述第二光学结构的厚度在0.56mm-1.68mm之间。
14.如权利要求11所述的透明显示装置，其特征在于，所述第二光学结构靠近所述光源的一侧设有凹槽，且所述凹槽内部设有全反射透镜；
所述全反射透镜为回转体，且在垂直于所述第二光学结构表面的方向上的截面的形状为两个对称的三角形。
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