CN116594190A - 一种隐藏式悬浮信标显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种隐藏式悬浮信标显示设备，包括：纹理层，具有使光线从第二表面透射出第一表面的透明介质，及使光线从第二表面反射出的纹理介质；微透镜阵列，位于第一表面，且微透镜阵列中透镜的焦距在微透镜阵列远离第一表面的目标侧之外；信标图像源，位于第二表面，且信标图像源的发光面位于微透镜阵列的物平面；其中，信标图像源未显示目标信标时，隐藏式悬浮信标显示设备显示纹理介质的纹理面；信标图像源显示目标信标时，隐藏式悬浮信标显示设备显示纹理面及目标信标，且目标信标通过透明介质及微透镜阵列显示在纹理面之上。本申请的隐藏式悬浮信标显示设备中，实现了信标的可隐藏式悬浮显示，立体感强，提高了用户观看信标的体验性。

Description

一种隐藏式悬浮信标显示设备

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，更具体地说，涉及一种隐藏式悬浮信标显示设备。

背景技术

当前，在汽车智能座舱等可以显示产品信标的场景下，可以借助覆盖在纹理面上的发光阵列来通过发光字符显示信标，这样，发光阵列不显示发光字符时，用户看到的便是纹理面，从而可以实现信标的隐藏式显示。

然而，用户观看到的信标只显示在纹理面的表面，难以体验到信标的立体感显示，用户体验性差。

综上所述，如何提高用户观看信标的体验性是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种隐藏式悬浮信标显示设备，其能在一定程度上解决如何提高用户观看信标的体验性的技术问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种隐藏式悬浮信标显示设备，包括：

纹理层，具有使光线从第二表面透射出第一表面的透明介质，及使光线从所述第二表面反射出的纹理介质；

微透镜阵列，位于所述第一表面，且所述微透镜阵列中透镜的焦距在所述微透镜阵列远离所述第一表面的目标侧之外；

信标图像源，位于所述第二表面，且所述信标图像源的发光面位于所述微透镜阵列的物平面；

其中，所述信标图像源未显示目标信标时，所述隐藏式悬浮信标显示设备显示所述纹理介质的纹理面；所述信标图像源显示所述目标信标时，所述隐藏式悬浮信标显示设备显示所述纹理面及所述目标信标，且所述目标信标通过所述透明介质及所述微透镜阵列显示在所述纹理面之上。

优选的，所述透明介质和所述纹理介质在所述纹理层中均匀分布。

优选的，所述微透镜阵列中透镜的直径在1到100um之间。

优选的，所述微透镜阵列中透镜的焦距在1到100um之间。

优选的，所述微透镜阵列中透镜的厚度在0.1到10um之间。

优选的，所述微透镜阵列中相邻透镜间的间距在1到100um之间。

优选的，所述微透镜阵列中透镜的结构包括半球型结构。

优选的，所述纹理层的反射率大于等于透射率。

优选的，所述纹理层的反射率为80％，透射率为20％。

优选的，所述纹理层的厚度小于等于10um。

本申请提供的一种隐藏式悬浮信标显示设备，包括：纹理层，具有使光线从第二表面透射出第一表面的透明介质，及使光线从第二表面反射出的纹理介质；微透镜阵列，位于第一表面，且微透镜阵列中透镜的焦距在微透镜阵列远离第一表面的目标侧之外；信标图像源，位于第二表面，且信标图像源的发光面位于微透镜阵列的物平面；其中，信标图像源未显示目标信标时，隐藏式悬浮信标显示设备显示纹理介质的纹理面；信标图像源显示目标信标时，隐藏式悬浮信标显示设备显示纹理面及目标信标，且目标信标通过透明介质及微透镜阵列显示在纹理面之上。本申请的隐藏式悬浮信标显示设备中，信标图像源未显示目标信标时，光线从纹理层的第一表面到达第二表面后，会被纹理介质反射，继而通过微透镜阵列成像显示出纹理介质的纹理面；基于同样的原理，信标图像源显示目标信标时，一方面可以显示出纹理介质的纹理面，另一方面，目标信标的光线可以从纹理层的透明介质投射出去，继而经微透镜阵列成像后显示出目标信标，且由于信标图像源的发光面位于微透镜阵列的物平面，纹理层位于微透镜阵列与物平面之间，所以目标信标会悬浮显示在纹理面之上，具有立体感；也即本申请实现了信标的可隐藏式悬浮显示，提高了用户观看信标的体验性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的隐藏式悬浮信标显示设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的隐藏式悬浮信标显示设备的纹理面显示示意图；

图3为本申请实施例提供的隐藏式悬浮信标显示设备的纹理面显示效果图；

图4为本申请实施例提供的隐藏式悬浮信标显示设备的信标显示示意图；

图5为本申请实施例提供的隐藏式悬浮信标显示设备的信标显示效果图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的隐藏式悬浮信标显示设备的结构示意图，其中，11表示纹理层，灰度图块表示纹理介质，白色图块表示透明介质；12表示微透镜阵列；13表示信标图像源。

本申请实施例提供的一种隐藏式悬浮信标显示设备，可以包括：

纹理层11，具有使光线从第二表面透射出第一表面的透明介质，及使光线从第二表面反射出的纹理介质；

微透镜阵列12，位于第一表面，且微透镜阵列中透镜的焦距在微透镜阵列远离第一表面的目标侧之外；

信标图像源13，位于第二表面，且信标图像源的发光面位于微透镜阵列的物平面；

其中，信标图像源未显示目标信标时，隐藏式悬浮信标显示设备显示纹理介质的纹理面；信标图像源显示目标信标时，隐藏式悬浮信标显示设备显示纹理面及目标信标，且目标信标通过透明介质及微透镜阵列显示在纹理面之上。

可以理解的是，纹理层中透明介质的作用是使得光线可以由纹理层的第二表面透射出第一表面，也即透明介质可以使得纹理层具有透射率，为目标信标的光线透过纹理层进行显示提供基础；而纹理介质的作用是使得光线只能由第二表面反射，也即纹理介质可以使得纹理层具有反射率，为纹理介质组成的纹理面反射光线进行显示提供基础。综上所述，本申请中的纹理层是半透半反的物理层，也即纹理层的光学透射率在1％到99％之间，对应的反射率在99％到1％之间。此外，纹理层的材质可以为木、塑料、金属、皮革等，本申请在此不做具体限定。

需要说明的是，纹理介质的第二表面反射光线是使得用户观看到纹理层的基础设置，在应用场景中可以根据需要灵活调整纹理介质的结构，比如可以设置纹理介质的第二表面的一定厚度内的材质为纹理材质，而纹理介质的第一表面到该纹理材质之间的介质均为透明材质；当然，也可以设置纹理介质的第二表面到第一表面间的材质均为纹理材质等，本申请在此不做具体限定。

需要说明的是，透明介质和纹理介质在纹理层中的分布方式可以根据引用场景灵活确定，但考虑到信标显示效果，可以设置透明介质和纹理介质在纹理层中均匀分布，这样，当信标图像源不显示目标信标时，用户观看到的是均匀分布的纹理面，当信标图像源显示目标信标时，用户观看到的是均匀分布的纹理面和目标信标。为便于理解，假设透明介质均位于纹理层的左半部分，纹理介质均位于纹理层的右半部分，这样，当信标图像源不显示目标信标时，用户观看到的是在纹理层的右半部分显示的纹理面，当信标图像源显示目标信标时，用户观看到的是在右半部分显示的纹理面和在左半部分显示的目标信标，且此情况下，用户还可能透过透明介质观看到目标图像源，信标观看体验性差，而本申请设置透明介质和纹理介质在纹理层中均匀分布后，可以避免此种情况，保证信标观看体验性。

需要说明的是，纹理层的光学透射率越高，纹理层中透明介质的比例越高，目标信标的光线越容易透过纹理层继而呈现出清晰显示效果，但纹理层中纹理介质的比例会越低，显示的纹理面会越少，继而使得纹理面呈现出模糊显示效果；相反，纹理层的光学反射率越高，纹理层中纹理介质的比例越高，显示的纹理面会越多，继而使得纹理面呈现出清晰显示效果，但纹理层中透明介质的比例会越低，目标信标的光线越不容易透过纹理层继而呈现出模糊显示效果；也即纹理层的折射率和透射率的不同设置，会影响目标信标与纹理面的显示清晰与否，为了使得目标信标与纹理面均能清晰显示，可以设置本申请中纹理层的反射率大于等于透射率，比如可以设置纹理层的反射率为80％，透射率为20％等。

可以理解的是，微透镜阵列的作用是将目标信标显示在纹理面之上，纹理层及微透镜阵列的结构可以根据应用场景来确定，比如可以根据应用场景来确定纹理层的厚度，根据应用场景来确定微透镜阵列中各个透镜的直径、焦距、厚度，并确定透镜间的间距及透镜的排列方式等。

需要说明的是，虽然可以根据需求来确定纹理层的厚度及微透镜阵列的结构，但考虑到工艺制作难度及光线透过纹理层的难度，可以本着尽可能薄的规则来确定纹理层的厚度，比如可以设置纹理层的厚度小于等于10um，相应的，可以设置微透镜阵列中透镜的结构为半球型结构，透镜的直径在1到100um之间，透镜的焦距在1到100um之间，透镜的厚度在0.1到10um之间，相邻透镜间的间距在1到100um之间。此外，透镜的直径及焦距需大于等于纹理层的厚度值，为了便于理解，假设纹理层的厚度为10um，则透镜的直径可以为10到100um之间，透镜的焦距可以为10到100um之间，透镜的厚度可以为5um等。

需要说明的是，微透镜阵列中透镜的排布方式也可以根据应用场景来确定，比如微透镜阵列中的透镜可以按矩形排布或按六边形排布等。

可以理解的是，信标图像源是平面发光的发光器件，其类型可以根据应用场景来确定，比如信标图像源可以是LED(light-emitting diode，发光二极管)点阵，或是OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)，或是LED发光源和导光元件的组合，或是蓝光/紫外光源和量子点的组合等。

可以理解的是，本申请提供的隐藏式悬浮信标显示设备中还可以包括给信标图像源供电的电源等已知装置，其结构可以在本申请基础上来根据实际需要进行扩展，本申请在此不做具体限定。

本申请提供的一种隐藏式悬浮信标显示设备，包括：纹理层，具有使光线从第二表面透射出第一表面的透明介质，及使光线从第二表面反射出的纹理介质；微透镜阵列，位于第一表面，且微透镜阵列中透镜的焦距在微透镜阵列远离第一表面的目标侧之外；信标图像源，位于第二表面，且信标图像源的发光面位于微透镜阵列的物平面；其中，信标图像源未显示目标信标时，隐藏式悬浮信标显示设备显示纹理介质的纹理面；信标图像源显示目标信标时，隐藏式悬浮信标显示设备显示纹理面及目标信标，且目标信标通过透明介质及微透镜阵列显示在纹理面之上。本申请的隐藏式悬浮信标显示设备中，信标图像源未显示目标信标时，光线从纹理层的第一表面到达第二表面后，会被纹理介质反射，继而通过微透镜阵列成像显示出纹理介质的纹理面，如图2和图3所示；基于同样的原理，信标图像源显示目标信标时，一方面可以显示出纹理介质的纹理面，另一方面，目标信标的光线可以从纹理层的透明介质投射出去，继而经微透镜阵列成像后显示出目标信标，且由于信标图像源的发光面位于微透镜阵列的物平面，纹理层位于微透镜阵列与物平面之间，所以目标信标会悬浮显示在纹理面之上，具有立体感，如图4和图5所示，其中的隐藏式悬浮信标也即目标信标；也即本申请实现了信标的可隐藏式悬浮显示，提高了用户观看信标的体验性。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在没有更多限制的情况下，由语句“数值A到数值B之间”限定的取值可以取临界值，也即可以取数值A或取数值B等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，包括：

纹理层，具有使光线从第二表面透射出第一表面的透明介质，及使光线从所述第二表面反射出的纹理介质；

微透镜阵列，位于所述第一表面，且所述微透镜阵列中透镜的焦距在所述微透镜阵列远离所述第一表面的目标侧之外；

信标图像源，位于所述第二表面，且所述信标图像源的发光面位于所述微透镜阵列的物平面；

其中，所述信标图像源未显示目标信标时，所述隐藏式悬浮信标显示设备显示所述纹理介质的纹理面；所述信标图像源显示所述目标信标时，所述隐藏式悬浮信标显示设备显示所述纹理面及所述目标信标，且所述目标信标通过所述透明介质及所述微透镜阵列显示在所述纹理面之上。

2.根据权利要求1所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述透明介质和所述纹理介质在所述纹理层中均匀分布。

3.根据权利要求1所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述微透镜阵列中透镜的直径在1到100um之间。

4.根据权利要求1所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述微透镜阵列中透镜的焦距在1到100um之间。

5.根据权利要求1所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述微透镜阵列中透镜的厚度在0.1到10um之间。

6.根据权利要求1所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述微透镜阵列中相邻透镜间的间距在1到100um之间。

7.根据权利要求1所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述微透镜阵列中透镜的结构包括半球型结构。

8.根据权利要求1至7任一项所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述纹理层的反射率大于等于透射率。

9.根据权利要求8所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述纹理层的反射率为80％，透射率为20％。

10.根据权利要求8所述的隐藏式悬浮信标显示设备，其特征在于，所述纹理层的厚度小于等于10um。