CN109709634B - 多荧幕显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种多荧幕显示装置,包括多个显示荧幕及配置于相邻两个显示荧幕之间棱镜结构光学元件。棱镜结构光学元件包括基材及沿预定方向排列于基材上的多个棱镜柱。基材包括相邻的第一区域及第二区域,且于预定方向的长度分别为La与Lb,且La≧Lb。棱镜柱包括在第一区域的多个第一棱镜柱及在第二区域的多个第二棱镜柱,各第一棱镜柱具有相邻于基材的两个内角θa1、θa2,内角θa1在内角θa2与第二区域之间,且θa1<θa2,各第二棱镜柱具有相邻于基材的两个内角θb1、θb2,内角θb1在内角θb2与第一区域之间,且θb1<θb2。
Description
技术领域
本发明是有关于一种显示装置,且特别是有关于一种多荧幕显示装置。
背景技术
用过多荧幕显示装置的人都知道多荧幕显示装置的方便性。因为使用多荧幕可同时接收更多来自荧幕的讯息,达到迅速分析整合的多工效果,因此多荧幕显示装置已广泛使用于特定行业,如股票证券业。一般工作上,使用多荧幕也有助于提高工作效率。此外,多荧幕同时输出可让使用者能自行调整所需观看画面大小,享受不同的视觉观感。而且,现行高阶的显示卡几乎都支援多荧幕输出,使用者买回多台荧幕后,可自行拼接出想要的显示器配置方式,享受更好的观看品质。另外,在影音娱乐这块市场上,多荧幕显示也是玩家希望享受的重点之一。
另一方面,在显示产业中,曲面荧幕被视为重点发展的项目之一。因为曲面荧幕具有沉浸其中的视觉体验,曲面的设计让观看者彷佛置身在零死角的环绕视野,且当景深变大或观赏距离变近时,视觉效果更加生动。
然而,无论是平面荧幕或曲面荧幕,都包括围绕显示区的边框。当使用多台荧幕拼接时,在拼接处的边框会影响观赏品质。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容,因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。此外,在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题,也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提出一种多荧幕显示装置,以改善荧幕的边框影响显示品质的问题。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本发明一实施例提供一种多荧幕显示装置,包括多个显示荧幕以及至少一棱镜结构光学元件。这些显示荧幕彼此相邻排列,且这些显示荧幕中至少一相邻的两个显示荧幕之间具有一夹角,所述夹角大于90度且小于180度,各显示荧幕具有显示区以及围绕显示区的边框。各棱镜结构光学元件配置于具有所述夹角的相邻的所述两个显示荧幕之间,且遮盖所述两个显示荧幕的边框中彼此相邻的两侧边以及所述两个显示荧幕的显示区的局部。各棱镜结构光学元件包括基材及多个棱镜柱,这些棱镜柱沿预定方向排列于基材上,且各棱镜柱的延伸方向实质上平行于彼此相邻的两侧边。基材包括相邻的第一区域及第二区域,分别对应于所述两个显示荧幕的局部,第一区域于预定方向的长度为La,第二区域于预定方向的长度为Lb,且La≧Lb。这些棱镜柱包括排列于第一区域的多个第一棱镜柱及排列于第二区域的多个第二棱镜柱,各第一棱镜柱具有相邻于基材的两个内角θa1、θa2,内角θa1位于内角θa2与第二区域之间,且θa1<θa2,各第二棱镜柱具有相邻于基材的两个内角θb1、θb2,内角θb1位于内角θb2与第一区域之间,且θb1<θb2。
本发明实施例的多荧幕显示装置具有棱镜结构光学元件遮盖相邻两个显示荧幕的边框中彼此相邻的两侧边以及显示区的局部。棱镜结构光学元件能将从显示区中被棱镜结构光学元件遮盖的局部所出射的光线导引至观看者的眼睛,让观看者在观赏由多个显示荧幕拼接而成的影像画面时,不易察觉到相邻两个显示荧幕之间的边框及棱镜结构光学元件,所以能提升显示品质。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的多荧幕显示装置的示意图。
图2是图1的棱镜结构光学元件的示意图。
图3是本发明一实施例的棱镜结构光学元件及其折射光线的示意图。
图4A与图4B是本发明一实施例的设计棱镜结构光学元件的尺寸及摆设角度的示意图。
图5是本发明一实施例中相邻两个显示荧幕的正向光通过棱镜结构光学元件的光路径示意图。
图6是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的棱镜结构光学元件的示意图。
图7是图6的棱镜结构光学元件折射光线的示意图。
图8是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的棱镜结构光学元件折射光线的示意图。
图9是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的棱镜结构光学元件的示意图。
图10是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的棱镜结构光学元件的示意图。
图11是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的示意图。
图12A是观看者在图11的观看位置P1时的局部光路径示意图。
图12B是观看者在图11的观看位置P2时的局部光路径示意图。
图13是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的棱镜结构光学元件折射光线的示意图。
图14A是观看者在较佳的观看位置观看图13的显示装置时的局部光路径示意图。
图14B是观看者在较远的观看位置观看图13的显示装置时的局部光路径示意图。
图15是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的棱镜结构光学元件的示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例的多荧幕显示装置的示意图。请参照图1,本实施例的多荧幕显示装置100包括棱镜结构光学元件120以及多个显示荧幕,而图1是以三个显示荧幕110a、110b、110c为例。这些显示荧幕110a、110b、110c彼此相邻排列,且这些显示荧幕110a、110b、110c中至少一相邻的两个显示荧幕之间具有夹角θ1,此夹角θ1大于90度且小于180度。在本实施例中,相邻的两个显示荧幕110a、110b之间有夹角θ1,而相邻的两个显示荧幕110a、110c之间也有夹角θ1。夹角θ1的角度可视不同设计需求而定,在一实施例中,夹角θ1例如是130度。此外,各显示荧幕110a、110b、110c具有显示区111以及围绕显示区111的边框112。本实施例的显示荧幕110a、110b、110c可为各种类型的显示荧幕,例如液晶显示荧幕、有机发光二极管显示荧幕等,但不以此为限。显示荧幕110a、110b、110c可为平面显示荧幕或曲面显示荧幕。
上述的棱镜结构光学元件120配置于具有夹角θ1的相邻的两个显示荧幕之间,例如配置于显示荧幕110a、110b之间以及配置于显示荧幕110a、110c之间。也就是说,棱镜结构光学元件120的数量可为一个或多个,任二具有夹角θ1的相邻的两个显示荧幕之间配置有一个棱镜结构光学元件120。于其他实施例中,也可视设计需求决定这些显示荧幕中具有夹角θ1的相邻的两个显示荧幕之间是否皆配置有一个棱镜结构光学元件120,例如显示荧幕110a、110b之间配置有棱镜结构光学元件120,但显示荧幕110b、110c之间则不配置有棱镜结构光学元件120。此外,各棱镜结构光学元件120遮盖其所对应的两个显示荧幕的边框112中彼此相邻的两个侧边113以及两个显示区111的局部。举例来说,对应显示荧幕110a、110b的棱镜结构光学元件120是以分别相对倾斜于两个显示荧幕110a、110b中彼此相邻的两个侧边113以及显示荧幕110a、110b的两个显示区111的局部的方式配置使其可同时遮盖显示荧幕110a、110b的边框112中彼此相邻的两个侧边113以及显示荧幕110a、110b的两个显示区111的局部;对应显示荧幕110a、110c的棱镜结构光学元件120是以分别相对倾斜于两个显示荧幕110a、110c中彼此相邻的两个侧边113以及显示荧幕110a、110c的两个显示区111的局部的方式配置使其可同时遮盖显示荧幕110a、110c的边框112中彼此相邻的两个侧边113以及显示荧幕110a、110c的两个显示区111的局部。换言之,对应显示荧幕110a、110b的棱镜结构光学元件120不平行也不垂直于显示荧幕110a、110b,而对应显示荧幕110a、110c的棱镜结构光学元件120不平行也不垂直于显示荧幕110a、110c。
图2是图1的棱镜结构光学元件的立体示意图。请参照图1与图2,棱镜结构光学元件120包括基材121及配置于基材121上的彼此相邻的多个棱镜柱122,且各棱镜柱122的延伸方向D1实质上平行于图1的棱镜结构光学元件120所遮盖的二边框112中彼此相邻的两个侧边113。也就是说,各棱镜柱122是从图1的棱镜结构光学元件120的上端123延伸至下端124。各棱镜柱122的延伸方向D1平行于显示区111的纵向侧边。此外,基材121例如具有远离相邻的两个显示荧幕(例如远离显示荧幕110a、110b或远离显示荧幕110a、110c)的承载面125,即承载面125面向观看者。棱镜柱122配置于承载面125上。本实施例的基材121例如为薄膜,但本发明并不限制基材121的具体形状。另外,本实施例的各棱镜柱122例如为等腰三角形棱镜柱,且等腰三角形棱镜柱的顶角θp1远离基材121,即顶角θp1与基材121相对,而不与基材121的承载面125相连。顶角θp1的角度可依不同设计需求而定。棱镜柱122的宽度W大约是数十微米(μm),例如介于25μm至100μm,如50μm。
以下将举一实施例来详细说明如何根据不同的设计需求来设计出棱镜结构光学元件120具体尺寸及摆设角度,但其并非用以限定本发明。图3是本发明一实施例的棱镜结构光学元件及其折射光线的示意图。请参照图3,θpr是光线L1于界面S1的入射角、θp1为棱镜柱122(等腰三角形棱镜柱)的顶角、θp2与θp3为棱镜柱122(等腰三角形棱镜柱)的底角、θpr1是光线L1通过界面S1的折射角、θpr2是光线L1于界面S2的入射角,而θpr3为光线L1通过界面S2的折射角、Np为棱镜结构光学元件120的折射率、Na为空气的折射率。假设θpr为光线L1经过棱镜结构光学元件120的折射后能够正向出光(光线L1出射时垂直于承载面125)的角度。
由于棱镜柱122为等腰三角形棱镜柱,θp2=θp3,θp1=180-θp2-θp3,所以θp3=(180-θp1)/2。
此外,θpr3=θp3,且根据斯涅尔定律(Snell's Law),Np×sin(θpr2)=Na×sin(θpr3),所以θpr2=asin(Na×sin(θpr3)/Np)。
另外,θpr1=θp3-θpr2,且根据斯涅尔定律,Np×sin(θpr1)=Na×sin(θpr),所以θpr=asin(Np×sin(θpr1)/Na)。
汇整上述方程式可得θpr=asin(Np×sin((180-θp1)/2-(asin(Na×sin((180-θp1)/2)/Np)))/Na)。当θp1=90度、Na=1、Np=1.52时,可得θpr为26.8度。
根据以上推导,图1的显示区111中被棱镜结构光学元件120所遮盖的部分的正向光(垂直于显示区111出射的光线)若以角度θpr入射棱镜结构光学元件120,则经过棱镜结构光学元件120的折射后也能够正向出光(光线出射时垂直于承载面125)。根据这样的条件,可以进一步推导出棱镜结构光学元件120的尺寸及摆设角度。图4A与图4B是本发明一实施例的设计棱镜结构光学元件的尺寸及摆设角度的示意图。在图4A与图4B中,θd1是显示荧幕110a与棱镜结构光学元件120的基材121的承载面125的法线方向的夹角、θd2是显示荧幕110b与棱镜结构光学元件120的基材121的承载面125的法线方向的夹角、θdp是显示荧幕110a与棱镜结构光学元件120之间的夹角、B1是显示荧幕110a、110b的边框112的侧边113的宽度、A1是显示荧幕110a的显示区111被棱镜结构光学元件120覆盖的宽度、PL是棱镜结构光学元件120的宽度的一半、θdd是显示荧幕110b的显示区111的出光面114与显示荧幕110a的显示区111的出光面114之间的夹角、θdp’是棱镜结构光学元件120的基材121的承载面125的法线方向与显示荧幕110a的显示区111的出光面114之间的夹角、H1是显示荧幕110a的显示区111与侧边113的交界处沿显示区111的法线方向至棱镜结构光学元件120的距离。由图4A与图4B可得,θd1=90-θpr;H1=B1/tan(θpr);θdd=180-θd1-θd2;θdp’=90-θpr;θdp=90-θdp’;A1=H1/tan(θdp);PL=A1/cos(θdp)。藉此可推得θdd=2×θpr;A1=B1/tan(θpr)2;PL=B1tan(θpr)2/cos(θpr)。在一实施例中,若B1为4毫米(mm);θpr为26.8度,则可推得θdd为53.6度;A1为15.68mm;PL为17.57mm。
根据上述实施例,本发明可依照各显示荧幕的规格以及棱镜结构光学元件的材料及棱镜柱的形状、角度等参数,设计出各种符合不同设计需求的棱镜结构光学元件。如图3所示,若光线L1是图4A的显示荧幕110a的显示区111正向出光的光线,而光线L2是图4A的显示荧幕110b的显示区111正向出光的光线,可参照上述实施例,进一步设计出让光线L2通过棱镜结构光学元件120后也能正向出光(光线出射时垂直于承载面125)。
图5是本发明一实施例中相邻两个显示荧幕的正向光通过棱镜结构光学元件的光路径示意图。请参照图5,棱镜结构光学元件120折射从显示荧幕110a、110b的显示区111正向出光的光线L1、L2,且光线L1、L2通过棱镜结构光学元件120也能正向出光。经由棱镜结构光学元件120的折射,相邻两个显示荧幕110a、110b的边框112的相邻两个侧边113所对应的区域也有光线L1、L2朝向观看者传递,所以观看者不会观看到相邻两个显示荧幕110a、110b的边框112的相邻两个侧边113,因此当相邻两个显示荧幕110a、110b联合显示一个影像画面时,可让观看者观看到拼接良好的影像画面,不会因为边框112而影响显示品质。同理,图1的相邻两个显示荧幕110a、110c之间因有设置棱镜结构光学元件120,所以也不会因为边框112而影响显示品质。
请参照图3与图5,每一棱镜柱122都具有两个出光面126、127,由于棱镜结构光学元件120所遮盖的显示荧幕110a的显示区111的局部正向出光的光线L1经由棱镜柱122的出光面127出射,所以对应于显示荧幕110a的显示区111的棱镜柱122的出光面126不易有能量较强的光线出射,因而有亮度较低的问题,而且,从出光面126出射的光线方向不同于从出光面127出射的光线L1方向,观看者可能察觉到轻微的鬼影现象。同理,由于棱镜结构光学元件120所遮盖的显示荧幕110b的显示区111的局部正向出光的光线L2经由棱镜柱122的出光面126出射,所以对应于显示荧幕110b的显示区111的棱镜柱122的出光面127不易有能量较强的光线出射,因而有亮度较低的问题,而且,从出光面127出射的光线的方向不同于从出光面126出射的光线L2的方向,观看者可能察觉到轻微的鬼影现象。
为了改善上述问题,本发明另一实施例提出了一种棱镜结构光学元件。图6是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的棱镜结构光学元件的示意图,而图7是图6的棱镜结构光学元件折射光线的示意图。请先参照图6,本实施例的棱镜结构光学元件120a与上述的棱镜结构光学元件120相似,以下仅针对其主要差异处进行说明。棱镜结构光学元件120a包括基材121a及多个棱镜柱122a,这些棱镜柱122a沿预定方向D2排列于基材121a上,且各棱镜柱122a的延伸方向D1实质上平行于图1所述的彼此相邻的两个侧边113。基材121a包括相邻的第一区域R1及第二区域R2,分别对应于图1所述两个显示荧幕110a、110b或110a、110c的局部。第一区域R1于预定方向D2的长度为La,第二区域R2于预定方向D2的长度为Lb,且La≧Lb,图6是以La=Lb为例。此外,这些棱镜柱122a包括排列于第一区域R1的多个第一棱镜柱1221及排列于第二区域R2的多个第二棱镜柱1222。各第一棱镜柱1221具有相邻于基材121a的两个内角θa1、θa2,内角θa1位于内角θa2与第二区域R2之间,且θa1<θa2。各第二棱镜柱1222具有相邻于基材121a的两个内角θb1、θb2,内角θb1位于内角θb2与第一区域R1之间,且θb1<θb2。
在本实施例中,各棱镜结构光学元件120a的第一区域R1例如是对应于图1的显示荧幕110a、110b、110c中,位于中间的显示荧幕110a。此外,棱镜柱122a例如为三角棱镜柱,上述内角θa1、θa2、θb1、θb2符合下列关系式:40°≦θa1<60°,60°≦θa2≦90°,40°≦θb1<60°,60°≦θb2≦90°。在一实施例中,内角θa1=θb1=45°,θa2、θb2例如是分别等于71°。
在第一棱镜柱1221中,藉由内角θa2大于内角θa1的设计,相邻于内角θa1的出光面127a于基材121a上的正投影面积大于相邻于内角θa2的出光面126a于基材121a上的正投影面积,所以从显示荧幕110a的显示区111正向出光的光线L1大部分可从出光面127a出射,如此不仅能提升亮度,还可改善光线从出光面126a出射而产生的鬼影现象。同理,在第二棱镜柱1222中,藉由内角θb2大于内角θb1的设计,相邻于内角θb1的出光面126b于基材121a上的正投影面积大于相邻于内角θb2的出光面127b于基材121a上的正投影面积,所以从显示荧幕110b的显示区111正向出光的光线L2大部分可从出光面126b出射,如此不仅能提升亮度,还可改善光线从出光面127b出射而产生的鬼影现象。
在一实施例中,如图8所示,可使内角θa1=θb1=45°,θa2、θb2皆等于90°,如此相邻于内角θa1的出光面127a于基材121a上的正投影可大致涵盖整个第一区域R1,相邻于内角θb1的出光面126b于基材121a上的正投影可大致涵盖整个第二区域R2。因此,从显示荧幕110a的显示区111正向出光的光线L1几乎都可从出光面127a出射,所以能进一步提升亮度,并进一步改善光线从出光面126a出射而产生的鬼影现象。从显示荧幕110b的显示区111正向出光的光线L2几乎都可从出光面126b出射,所以能进一步提升亮度,并改善从出光面127b出射而产生的鬼影现象。
虽然在图6至图8的实施例是以内角θa2、θb2的角度相同为例,但在其他实施例中,内角θa2、θb2的角度也可不同。例如,图9所示,内角θa1、θa2、θb1、θb2符合下列关系式:40°≦θa1<60°,60°≦θa2≦75°,40°≦θb1<60°,75°≦θb2≦90°,θa2<θb2。在一实施例中,内角θa1=θb1=45°,θa2例如是等于71°,内角θb2例如是等于90°。在另一实施例中,内角θa1=θb1=51.5°,θa2例如是等于69°,内角θb2例如是等于90°。
图10是本发明另一实施例的一种棱镜结构光学元件的示意图。请参照图10,本实施例的棱镜结构光学元件120b与图9相似,主要差异处在于棱镜结构光学元件120b的基材121b还包括第三区域R3,位于第一区域R1与第二区域R2之间,第三区域R3于预定方向D2的长度为Lc,Lc<Lb≦La,且第三区域R3对应图1所述两个显示荧幕110a、110b或110a、110c的边框112中彼此相邻的两个侧边113,棱镜结构光学元件120b的多个棱镜柱122b除了包括排列于第一区域R1的多个第一棱镜柱1221以及排列于第二区域R2的多个第二棱镜柱1222之外,还包括多个第三棱镜柱1223,沿预定方向D2排列于第三区域R3。各第三棱镜柱1223为等腰三角形棱镜柱,且各第三棱镜柱1223的顶角θt远离基材121b。
由于设置于第一棱镜柱1221与第二棱镜柱1222之间的第三棱镜柱1223为等腰三角形棱镜柱,可将从相邻两个显示荧幕的任一出射的正向光折射至朝观看者的方向传递,当因为组装公差的关系而导致棱镜结构光学元件120b与相邻两个显示荧幕之间的相对位置稍微偏移时,相邻两个显示荧幕仍然能够显示出拼接良好的影像画面。
图11是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的示意图,图12A是观看者在图11的观看位置P1时的局部光路径示意图,图12B是观看者在图11的观看位置P2时的局部光路径示意图。请先参照图11与图12A,本实施例的多荧幕显示装置100a采用两个图6的棱镜结构光学元件120a,而在显示荧幕110a的中心线C上,有一较佳的观看位置P1。当观看者在观看位置P1时,图12A的光线L3、L4大致是平行图11中观看者的观看方向D3,换言之,观看者会接收到光线L3、L4,其中光线L3来自显示荧幕110a的显示区111并经由棱镜结构光学元件120a的第一区域R1的邻近第二区域R2的处折射至观看者,而光线L4来自显示荧幕110b的显示区111并经由棱镜结构光学元件120a的第二区域R2的邻近第一区域R1的处折射至观看者。因此,即使观看者往第一区域R1与第二区域R2的交界处观看,也不会看到显示荧幕110a、110b的边框112中彼此相邻的两个侧边113。
请参照图11及图12B,当观看者位在离显示荧幕110a较远的观看位置P2时,观看方向会改变,而图12B的光线L5、L6、L7大致是平行图11中观看者的观看方向D4。换言之,观看者会接收到光线L5、L6、L7,其中光线L5来自显示荧幕110a的显示区111并经由棱镜结构光学元件120a的第一区域R1的邻近第二区域R2的处折射至观看者,而光线L7来自显示荧幕110b的显示区111并经由棱镜结构光学元件120a的第二区域R2折射至观看者。然而,光线L7来自显示荧幕110b的显示区111的边缘,但其并未经由棱镜结构光学元件120a的第二区域R2的邻近第一区域R1的处折射至观看者。经由棱镜结构光学元件120a的第二区域R2的邻近第一区域R1的处折射至观看者的光线L6是来自显示荧幕110b的边框112的相邻于显示荧幕110a的侧边113,所以观看者可能会观看到显示荧幕110b的边框112的相邻于显示荧幕110a的侧边113。同理,观看者也可能会观看到显示荧幕110c的边框112的相邻于显示荧幕110a的侧边113。
为了改善上述问题,可如图13所示,将棱镜结构光学元件120c的基材121c的第一区域R1于预定方向D2的长度La设计成大于第二区域R2于预定方向D2的长度Lb,且第一区域R1对应于所述两个显示荧幕110a、110b其中之一的局部外,还对应于所述两个显示荧幕110a、110b其中另一的局部。以图13为例,遮盖显示荧幕110a、110b的棱镜结构光学元件120c,其第一区域R1对应于显示荧幕110a的局部之外,还对应于显示荧幕110b的局部。同理,当棱镜结构光学元件120c遮盖图11的显示荧幕110a、110c时,其第一区域R1对应于显示荧幕110a的局部之外,还对应于显示荧幕110c的局部。在一实施例中,长度La与长度Lb例如是符合关系式:1<La/Lb≦1.2。
图14A是观看者在较佳的观看位置观看图13的显示装置时的局部光路径示意图,图14B是观看者在较远的观看位置观看图13的显示装置时的局部光路径示意图。请先参照图14A,当观看者在较佳的观看位置时,图14A的光线L8、L9大致是平行观看者的观看方向,换言之,观看者会接收到光线L8、L9,其中光线L8来自显示荧幕110a的显示区111并经由棱镜结构光学元件120c的第一区域R1的邻近第二区域R2的处折射至观看者,而光线L9来自显示荧幕110b的显示区111并经由棱镜结构光学元件120a的第二区域R2的邻近第一区域R1的处折射至观看者。因此,即使观看者往第一区域R1与第二区域R2的交界处观看,也不会看到显示荧幕110a、110b的边框112中彼此相邻的两个侧边113。
请参照图14B,当观看者比上述的较佳的观看位置更远离显示荧幕110a时,观看方向会改变,而图14B的光线L10、L11大致是平行观看者的观看方向。换言之,观看者会接收到光线L10、L11,其中光线L10来自显示荧幕110a的显示区111并经由棱镜结构光学元件120a的第一区域R1的邻近第二区域R2的处折射至观看者,而光线L11来自显示荧幕110b的显示区111并经由棱镜结构光学元件120a的第二区域R2折射至观看者。因此,即使观看者往第一区域R1与第二区域R2的交界处观看,也不会看到显示荧幕110a、110b的边框112中彼此相邻的两个侧边113。
图15是本发明另一实施例的多荧幕显示装置的棱镜结构光学元件的示意图。请参照图15,本实施例的棱镜结构光学元件120d与图6的棱镜结构光学元件120a相似,主要差异在于棱镜结构光学元件120d还包括偏光吸收材料层130,配置于基材121a,举例来说,偏光吸收材料层130例如是配置于基材121a的远离棱镜柱122a的表面128。在其他实施例中,偏光吸收材料层130也可配置于棱镜柱122a与基材121a之间。偏光吸收材料层130能降低环境光源所形成的反射光。若图1的显示荧幕110a、110b、110c是具有上偏光片的显示荧幕(例如液晶显示荧幕),则偏光吸收材料层130的偏光方向与上偏光片的偏光方向相同。换言之,偏光吸收材料层130的穿透轴与上偏光片的穿透轴平行。此偏光吸收材料层130可应用至本发明各实施例的棱镜结构光学元件中。
综上所述,本发明实施例的多荧幕显示装置具有棱镜结构光学元件遮盖相邻两个显示荧幕的边框中彼此相邻的两个侧边以及显示区的局部。棱镜结构光学元件能将从显示区中被棱镜结构光学元件遮盖的局部所出射的光线导引至观看者的眼睛,让观看者在观赏由多个显示荧幕拼接而成的影像画面时,不易察觉到相邻两个显示荧幕之间的边框及棱镜结构光学元件,所以能提升显示品质。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即大凡依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修改,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外,本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。此外,本说明书或权利要求书中提及的“第一”及“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记
100、100a:多荧幕显示装置
110a、110b、110c:显示荧幕
111:显示区
112:边框
113:侧边
114:出光面
120、120a、120b、120c、120d:棱镜结构光学元件
121、121a、121b、121c:基材
122、122a:棱镜柱
1221:第一棱镜柱
1222:第二棱镜柱
1223:第三棱镜柱
123:上端
124:下端
125:承载面
126、126a、126b、127、127a、127b:出光面
128:表面
130:偏光吸收材料层
A1、B1、W:宽度
C:中心线
D1:延伸方向
D2:预定方向
D3、D4:观看方向
H1:距离
La、Lb:长度
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11:光线
P1、P2:观看位置
PL:宽度的一半
R1:第一区域
R2:第二区域
R3:第三区域
S1、S2:界面
θ1、θd1、θd2、θdp、θdd、θdp’:夹角
θa1、θa2、θb1、θb2:内角
θp1、θt:顶角
θp2、θp3:底角
θpr、θpr2:入射角
θpr1、θpr3:折射角
Claims (12)
1.一种多荧幕显示装置,其特征在于,包括多个显示荧幕以及至少一棱镜结构光学元件,
所述多个显示荧幕彼此相邻排列,所述多个显示荧幕中至少一相邻的两个显示荧幕之间具有夹角,所述夹角大于90度且小于180度,且各所述显示荧幕具有显示区以及围绕所述显示区的边框;
各所述至少一棱镜结构光学元件配置于具有所述夹角的相邻的所述两个显示荧幕之间,且遮盖所述两个显示荧幕的所述边框中彼此相邻的两个侧边以及所述两个显示荧幕的所述显示区的局部,其中各所述至少一棱镜结构光学元件包括基材及多个棱镜柱,所述多个棱镜柱沿预定方向排列于所述基材上,且各所述多个棱镜柱的延伸方向实质上平行于彼此相邻的所述两个侧边,所述基材包括相邻的第一区域及第二区域,分别对应于所述两个显示荧幕的局部,所述第一区域于所述预定方向的长度为La,所述第二区域于所述预定方向的长度为Lb,且La≧Lb,所述多个棱镜柱包括排列于所述第一区域的多个第一棱镜柱及排列于所述第二区域的多个第二棱镜柱,各所述第一棱镜柱具有相邻于所述基材的两个内角θa1、θa2,所述内角θa1位于所述内角θa2与所述第二区域之间,且θa1<θa2,各所述第二棱镜柱具有相邻于所述基材的两个内角θb1、θb2,所述内角θb1位于所述内角θb2与所述第一区域之间,且θb1<θb2,
其中,所述基材还包括第三区域,位于所述第一区域与所述第二区域之间,所述第三区域于所述预定方向的长度为Lc,Lc<Lb≦La,且所述第三区域对应所述两个显示荧幕的所述边框中彼此相邻的两个侧边,所述多个棱镜柱还包括多个第三棱镜柱,沿所述预定方向排列于所述第三区域,各所述第三棱镜柱为等腰三角形棱镜柱,且各所述第三棱镜柱的顶角远离所述基材。
2.如权利要求1所述的多荧幕显示装置,其特征在于,La>Lb,且所述第一区域对应于所述两个显示荧幕其中之一的局部外,还对应于所述两个显示荧幕其中另一的局部。
3.如权利要求1所述的多荧幕显示装置,其特征在于,1≦La/Lb≦1.2。
4.如权利要求1所述的多荧幕显示装置,其特征在于,所述多个棱镜柱为三角棱镜柱,且40°≦θa1<60°,60°≦θa2≦90°,40°≦θb1<60°,60°≦θb2≦90°。
5.如权利要求4所述的多荧幕显示装置,其特征在于,θa1=θb1=45°,θa2=71°,θb2=71°。
6.如权利要求4所述的多荧幕显示装置,其特征在于,θa1=θb1=45°,θa2=90°,θb2=90°。
7.如权利要求1所述的多荧幕显示装置,其特征在于,所述多个棱镜柱为三角棱镜柱,且40°≦θa1<60°,60°≦θa2≦75°,40°≦θb1<60°,75°≦θb2≦90°,θa2<θb2。
8.如权利要求7所述的多荧幕显示装置,其特征在于,θa1=θb1=45°,其中θa2=71°,θb2=90°。
9.如权利要求7所述的多荧幕显示装置,其特征在于,θa1=θb1=51.5°,θa2=69°,θb2=90°。
10.如权利要求1所述的多荧幕显示装置,其特征在于,所述多个显示荧幕的数量为三个,而所述至少一棱镜结构光学元件的数量为两个,且各所述至少一棱镜结构光学元件的所述第一区域对应于所述多个显示荧幕中,位于中间的显示荧幕。
11.如权利要求1所述的多荧幕显示装置,其特征在于,各所述至少一棱镜结构光学元件还包括偏光吸收材料层,配置于所述基材,且所述多个显示荧幕分别具有上偏光片,而所述偏光吸收材料层的偏光方向与所述上偏光片的偏光方向相同。
12.如权利要求11所述的多荧幕显示装置,其特征在于,所述偏光吸收材料层配置于所述基材的远离所述多个棱镜柱的表面。
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