CN108508615A - 一种显示装置及显示单元 - Google Patents

Abstract

本发明适用于显示装置领域，提供了一种显示装置和显示单元，包括设置在同一界面上的多个显示单元，其中，显示单元上设有多个光通过，由多个光通道向多个方向输出光线，且同一个显示单元输出的光线的反向延长线相交于同一点。当眼睛的位置发生变化时，相应的，同一显示单元指向眼睛的方向也会相应发生变化，从而使得眼睛相比于位置变化前，从同一显示单元接收到的光线也发生变化，进一步的，左右眼从显示装置接收到的画面也会相应变化，从而使得经过大脑处理所产生的3D影像也相应发生改变，从而更加接近现实中人们看到的立体影像，能够给观众带来更加强烈的真实感。

Description

一种显示装置及显示单元

技术领域

本发明属于显示装置领域，尤其涉及一种显示装置及显示单元。

背景技术

与普通2D画面显示相比，3D技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕平面，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感觉。尽管3D显示技术分类繁多，不过最基本的原理是相似的，就是利用左右眼分别接收不同画面，然后大脑经过对图像信息进行叠加重生，构成一个具有前—后、上—下、左—右、远—近等立体方向效果的3D影像。

现有的3D显示技术通常是通过3D显示屏、3D眼镜等显示装置对光线进行折射、反射或遮挡等方式，来实现左右眼分别接收不同的画面的效果。但通过这种方式实现的3D影像也只是一种“伪3D”，因为在现实中，在观察一个立体物体时，如果眼睛的位置改变，人们看到的画面也是会改变的。但现有的3D显示屏、3D眼镜等显示装置是通过分别向左右眼投射两个不同的画面来产生3D影像的，而当眼睛位置改变时，左右眼接收到的画面却并不会相应变化，继而经过大脑处理所产生的3D影像也不会发生改变，因此这样的3D影像与现实中人们看到的立体影像存在明显差异，给观众带来的真实感明显不足。

发明内容

本发明提供一种显示装置，旨在解决现有的3D显示装置在眼睛的位置改变时，投射到左右眼中画面不会相应改变的问题。

本发明是这样实现的，一种显示装置，包括多个设于同一界面上的显示单元；

所述显示单元包括多个光通道，所述多个光通道可向多个方向输出光线；

同一显示单元输出的光线的反向延长线相交于同一点。

优选的，同一显示单元上的每个光通道的方向相异。

优选的，所述显示单元包括多个作为所述光通道的直通孔，同一显示单元的直通孔的中轴线相交于同一点。

优选的，同一显示单元的直通孔设于一块或多块不透明体上。

优选的，多个所述显示单元的直通孔设于一块不透明体上。

优选的，所述显示单元包括多条作为所述光通道的光纤，同一显示单元的光纤的出射光反向延长线相交于同一点。

优选的，所述多个显示单元均匀设置于所述同一界面上。

优选的，所述界面为平面或曲面。

本发明还提供一种显示单元，所述显示单元包括多个光通道，所述多个光通道可向多个方向输出光线；

所述光线的反向延长线相交于同一点。

优选的，所述显示单元上的每个光通道的方向相异。

优选的，所述显示单元包括多个作为所述光通道的直通孔，所述多个直通孔的中轴线的延长线相交于同一点。

优选的，所述多个直通孔设于一块或多块不透明体上。

优选的，所述显示单元包括多条作为所述光通道的光纤，所述多条光纤的出射光的反向延长线相交于同一点。

本发明提供的一种显示装置和显示单元，包括设置在同一界面上的多个显示单元，其中，显示单元上设有多个光通过，由多个光通道向多个方向输出光线，且同一个显示单元输出的光线的反向延长线相交于同一点。当眼睛的位置发生变化时，相应的，同一显示单元指向眼睛的方向也会相应发生变化，从而使得眼睛相比于位置变化前，从同一显示单元接收到的光线也发生变化，进一步的，左右眼从显示装置接收到的画面也会相应变化，从而使得经过大脑处理所产生的3D影像也相应发生改变，从而更加接近现实中人们看到的立体影像，能够给观众带来更加强烈的真实感。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种显示单元的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种以单眼观察三角形的场景示意图；

图4是本发明实施例提供的一种以单眼观看显示装置显示的三角形成像的场景示意图；

图5是本发明实施例提供的一种以双眼观看显示装置显示的三角形3D影像的场景示意图；

图6是本发明实施例提供的一种显示单元的具体实现方式的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种显示装置，包括设置在同一界面上的多个显示单元，其中，显示单元上设有多个光通过，由多个光通道向多个方向输出光线，且同一个显示单元输出的光线的反向延长线相交于同一点。当眼睛的位置发生变化时，相应的，同一显示单元指向眼睛的方向也会相应发生变化，从而使得眼睛相比于位置变化前，从同一显示单元接收到的光线也发生变化，进一步的，左右眼从显示装置接收到的画面也会相应变化，从而使得经过大脑处理所产生的3D影像也相应发生改变，从而更加接近现实中人们看到的立体影像，能够给观众带来更加强烈的真实感。

如图1和图2所示，在本发明实施例中，该显示装置10包括多个显示单元20，该多个显示单元20设于同一界面上。其中，每个该显示单元20包括多个光通道21，该光通道21用于输出光线，每个显示单元20上的多个光通道21可向多个不同的方向输出光线，眼睛可以接收来自光通道21的光线，而眼睛同时接收到的来自多个显示单元20的光线便可构成一个完整的画面。由于多个光通道21向多个不同的方向输出光线，因此，当眼睛位于某一个特定位置时，对于一个显示单元20来说，眼睛便只能接收到这个显示单元20上特定的一个光通道21输出的光线，从而，眼睛便可以接收到来自显示装置10的一个特定的画面。当眼睛在移动到另一特定位置后，对于一个显示单元20来说，眼睛便只能接收到这个显示单元20上特定的另外一个或多个光通道21输出的光线，从而，眼睛便可以接收到来自显示装置10的另外一个特定的画面。而上述两个特定的画面的具体内容可通过对光通道21输出的光线的颜色、亮度等参数进行控制，使其与眼睛在现实世界观察到的画面近似甚至相同。从而使得用户在观看该显示装置10的时候能够有身临其境的感觉。

以下以图3、图4和图5为例进行说明，为了便于说明，仅以平面视角为例，立体视角与平面视角同理。

图3示出了一种以单眼观察三角形30的场景，图3中带箭头的实现线段表示来自三角形30的光线的传播路径，当眼睛分别位于位置A和位置B时，眼睛从三角形30接收到的光线的传播路径如图3中的实现线段所示，眼睛接收来自三角形30的光线而形成三角形30的完整图像。

图4示出了一种以单眼观看上述显示装置10的场景，图4中带箭头的实现线段表示由显示装置10输出的光线的传播路径，当眼睛分别位于位置C和位置D时，眼睛从显示装置10接收到的光线的传播路径如图4中的实现线段所示，通过对光通道21输出的光线的颜色、强度等参数的控制，使眼睛接收到的来自显示装置10的光线，与眼睛接收到的来自三角形的光线一致，进而使眼睛接收到的来自显示装置10的三角形成像40(图4中的虚线三角形)与图3中直接观察导的三角形30一致，使用户在观看该显示装置10时能够获得身临其境的感觉。

图5示出了一种以双眼观看上述显示装置10的场景，图5中带箭头的实现线段表示由显示装置10输出的光线的传播路径，由于左右眼分别位于不同的位置，对于显示装置10的同一个显示单元20来说，左右眼会分别接收到来自这个显示单元20向不同方向输出的光线，进一步的，左右眼会接收到来自显示装置10的两个不同的画面，继而经过大脑处理产生三角形的3D影像50(图5中的虚线三角形)。

当左右眼的位置发生变化时(未图示，与图4所示的场景同理)，左右眼接收到的来自显示装置10的两个不同的画面会发生变化，从而经过大脑处理产生三角形的3D影像50也会发生变化，这与双眼直接观察三角形30时的情况一致，使得用户在通过该显示装置10观看3D影像时获得身临其境的感受。

从图3和图4可以看出，观看显示装置10显示的三角形成像40，与眼睛直接观察三角形30相比，二者的光线传播路径时一样。当眼睛直接观察三角形30时，眼睛在各个不同的位置透过空间中一个特定位置的点观察其后的三角形30时，来自三角形30各处的光线均会通过这个特定位置的点进入眼睛，这与眼睛在各个不同的位置观看一个特定的显示单元20的情况类似。因此，为了使观看显示装置10显示的三角形成像40与直接观察到的三角形30一致，同一显示单元20输出的光线的反向延长线要相交于同一点，从而通过显示装置10看到的三角形成像40与直接观察到的三角形30一致，提高画面的真实感。

在本发明实施例中，同一显示单元20上的每个光通道21的方向相异，避免在同一显示单元20上存在多个向同一方向输出光线的光通道21，以提高整个显示装置10的显示效果。

如图6所示，作为本发明的一个实施例，显示单元20包括多个直通孔201，该直通孔201作为上述光通道21，光源或色源(例如LED、液晶、色块等)置于直通孔201的一端或者直通孔201的内部，使光线可以从直通孔201的另一端输出，该多个直通孔201的中轴线均相交于同一点，从而使得同一显示单元20输出的光线的反向延长线相交于同一点。

在本发明实施例中，同一个显示单元20的直通孔201可以均设置在同一块不透明体202上，也可以分设在多块不透明体202上，可根据实际情况选择，图5所示的为前者。不透明体202可以采用金属材料，也可以采用硅胶、塑料、木头或其他非金属材料，具体不做限制。采用不透明材料可以避免多个直通孔201之间因为透光而导致输出的光线出现色差，以提高显示装置10的显示效果。

进一步的，多个显示单元20的直通孔201设于同一块不透明体202上，以降低生产成本和运输成本，并可以提高整个显示单元20的集成度，降低组装难度。

作为本发明的另一个实施例，显示单元20包括多条光纤(未图示)，该光纤作为上述光通道21，光源或色源置于光纤的一端(即入射端)处，使光线可从沿光纤传播并从光纤的另一端(即出射端)输出，同一显示单元20的光纤的出射端指向多个方向，且该多个方向的反向延长线相较于同一点，以实现出射光的反向延长线相交于同一点。

优选的，在本发明的前述实施例中，所述界面为平面或者曲面，显示装置10的多个显示单元20采用均匀布置的方式设置在该界面上，以提高显示装置10的画面质量。

在本发明实施例还提供了一种显示单元，该显示单元即为前述实施例所述的显示单元20，在此不再赘述。

本发明提供的一种显示装置和显示单元，包括设置在同一界面上的多个显示单元，其中，显示单元上设有多个光通过，由多个光通道向多个方向输出光线，且同一个显示单元输出的光线的反向延长线相交于同一点。当眼睛的位置发生变化时，相应的，同一显示单元指向眼睛的方向也会相应发生变化，从而使得眼睛相比于位置变化前，从同一显示单元接收到的光线也发生变化，进一步的，左右眼从显示装置接收到的画面也会相应变化，从而使得经过大脑处理所产生的3D影像也相应发生改变，从而更加接近现实中人们看到的立体影像，能够给观众带来更加强烈的真实感。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包括多个设于同一界面上的显示单元；

所述显示单元包括多个光通道，所述多个光通道可向多个方向输出光线；

同一显示单元输出的光线的反向延长线相交于同一点。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，同一显示单元上的每个光通道的方向相异。

3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示单元包括多个作为所述光通道的直通孔，同一显示单元的直通孔的中轴线相交于同一点。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，同一显示单元的直通孔设于一块或多块不透明体上。

5.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，多个所述显示单元的直通孔设于一块不透明体上。

6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示单元包括多条作为所述光通道的光纤，同一显示单元的光纤的出射光反向延长线相交于同一点。

7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个显示单元均匀设置于所述同一界面上。

8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述界面为平面或曲面。

9.一种显示单元，其特征在于，所述显示单元包括多个光通道，所述多个光通道可向多个方向输出光线；

所述光线的反向延长线相交于同一点。

10.如权利要求9所述的显示单元，其特征在于，所述显示单元上的每个光通道的方向相异。

11.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示单元包括多个作为所述光通道的直通孔，所述多个直通孔的中轴线的延长线相交于同一点。

12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述多个直通孔设于一块或多块不透明体上。

13.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示单元包括多条作为所述光通道的光纤，所述多条光纤的出射光的反向延长线相交于同一点。