CN211180438U

CN211180438U - 一种图像显示轴向可变的显示器

Info

Publication number: CN211180438U
Application number: CN202020061814.7U
Authority: CN
Inventors: 吕国皎
Original assignee: Chengdu Technological University CDTU
Current assignee: Chengdu Technological University CDTU
Priority date: 2020-01-11
Filing date: 2020-01-11
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2030-01-11

Abstract

本实用新型提出了一种图像显示轴向可变的显示器。该图像显示轴向可变的显示器由2D显示面板、柱透镜光栅构成，柱透镜光栅放置于2D显示面板之前；2D显示面板的最小结构单元由多个像素构成；每个像素又由多个子单元构成；每一子单元均有一条柱透镜与之对应；这些子单元发出的光线可通过柱透镜光栅投射并汇聚到空间中的视点位置；不同像素的子单元具有不同的节距，则这些像素可以被柱透镜光栅投射到不同的距离位置；当观看者到本显示器的距离不同时，可以分别看到由不同节距子像素构成的像素对应的图像。

Description

一种图像显示轴向可变的显示器

技术领域

本实用新型涉及显示技术，更具体地说，本实用新型涉及显示中的光学技术。

背景技术

传统显示器可以提供图像显示，观看者位于任意位置时，通过传统显示器看到的图像不会发生变化。本实用新型提出了一种图像显示轴向可变的显示器，该显示器可以提供多幅图像的显示，当观看者轴向移动时，即位置相对于显示器发生远离或接近时，可以看到不同的图像。因本实用新型可以随观看者轴向位置变化而提供不同的图像显示，故可以应用于新型艺术装饰，同时也可以作为2D显示面板应用于立体显示，用以提供轴向视差。

实用新型内容

本实用新型提出了一种图像显示轴向可变的显示器。附图1为该图像显示轴向可变的显示器的结构示意图。该图像显示轴向可变的显示器由2D显示面板、柱透镜光栅构成，柱透镜光栅放置于2D显示面板之前。

进一步的，请参照图2，图2为2D显示面板的最小结构单元。最小结构单元由y方向排列的多个像素构成。其中，每个像素又由x方向上排列的多个子单元构成。

进一步的，请参考图2，y方向排列的不同的像素中，其x方向上排列的子单元具有不同的节距。

进一步的，请参考图3，2D显示面板上各最小结构单元中，像素的每一子单元均有一条柱透镜与之对应。这些子单元发出的光线可通过柱透镜光栅投射并汇聚到空间中的视点位置。

请参考图3，设柱透镜光栅节距为p，子单元的节距为l，柱透镜光栅到2D显示面板的距离为d，视点到柱透镜光栅的距离为D。则上述参数应满足：

根据上式，因2D显示面板上各最小结构单元中，不同像素的子单元具有不同的节距l，则这些像素可以被柱透镜光栅投射到不同的距离位置，其视点到柱透镜光栅的距离D不同。

进一步的，请参考图4，2D显示面板上各节距相同的子像素在不同的最小结构单元内，在x方向的起始位置可以不同，以便于柱透镜光栅将所有最小结构单元中，具有同样节距的子单元投射到同一视点。

可选地，2D显示面板可以替换为投影幕布，并由投影机提供图像，投影幕布上的最小结构单元、像素及子单元依然遵循上述2D显示面板上的排布规则。

可选地，柱透镜光栅可以替换为狭缝光栅。

综上所述，因本实用新型的一种图像显示轴向可变的显示器，其最小结构单元中不同像素可以被柱透镜光栅投射到不同的距离位置，因此，由这些像素构成的图像可以被投射到不同的距离。当观看者到本实用新型的距离不同时，可以分别看到对应的图像。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型最小单元结构的示意图。

图3为本实用新型最小单元结构的光路。

图4为本实用新型另一最小单元结构的示意图。

图标：010-一种图像显示轴向可变的显示器；020-最小单元结构；030-最小单元结构光路；040-另一最小单元结构；100-2D显示面板；200-柱透镜光栅；110-像素1；120-像素2；130-像素3；140-像素4；150-像素5；111-像素1的子单元；121-像素2的子单元；131-像素3的子单元；141-像素4的子单元；151-像素5的子单元。

应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

图1为本实施例提供的一种图像显示轴向可变的显示器010的结构示意图。图中x坐标表示空间中的水平方向，y坐标表示空间中的垂直方向，z表示与x-y平面垂直的方向。

请参考图2，该图像显示轴向可变的显示器010由2D显示面板100、柱透镜光栅200构成，柱透镜光栅200放置于2D显示面板100之前。

请参照图2，图2为2D显示面板100的最小结构单元020。最小结构单元020由y方向排列的像素110~150构成。其中，每个像素又由x方向上排列的多个子单元构成。

请参照图2，最小结构单元020中，像素110由x方向上排列的6个子单元111构成；像素120由x方向上排列的6个子单元121构成；像素130由x方向上排列的6个子单元131构成；像素140由x方向上排列的6个子单元141构成；像素150由x方向上排列的6个子单元151构成。

请参考图2，构成各个像素110~150的各子单元111~151在x方向上具有不同的节距。其中，子单元111的节距最大，子单元151的节距最小。

请参考图3，2D显示面板100上像素的每一子单元均有一条柱透镜与之对应。这些子单元发出的光线可通过柱透镜光栅200投射并汇聚到空间中的视点位置。图3以2D显示面板100上临近的两个像素110为例进行光路原理阐释。最小结构单元中的像素110具有6个子单元111，临近的两个像素110总共有12个子单元111。每一子单元111均有柱透镜光栅200上的一条柱透镜与之对应，因此，这些子单元111发出的光线可经过柱透镜光栅200汇聚到空间中的视点位置。

请参考图3，柱透镜光栅200节距p为2.54 mm，柱透镜光栅200到2D显示面板100的距离d为4.2 mm。构成像素110的各子单元111的节距l为2.56 mm，视点到柱透镜光栅200的距离为D，且

，经计算D为533.4 mm。即像素110的各个子单元111发出的光线可汇聚于柱透镜光栅200之前533.4 mm位置处。

请参考图2，构成像素120~150的子单元121~151具有更小的节距，分别为子单元121节距2.558mm，子单元131节距2.556 mm；子单元141节距2.554 mm；子单元151节距2.552mm，根据公式

可得：

像素120的光线汇聚于柱透镜光栅200之前596.86 mm位置处；

像素130的光线汇聚于柱透镜光栅200之前670.95 mm位置处；

像素140的光线汇聚于柱透镜光栅200之前766.2 mm位置处；

像素150的光线汇聚于柱透镜光栅200之前893.2 mm位置处。

请参考图4，图4为本实施例一种图像显示轴向可变的显示器010中2D显示面板100上的另一最小结构单元040，该最小结构单元内040内的各子单元111~151与最小结构单元020中的各子单元111~151具有完全相同的节距。但是，最小结构单元040内的各子单元111~151在x方向的起始位置与最小结构单元020中的各子单元111~151不同，以便于柱透镜光栅200将含最小结构单元020及040在内的所有最小结构单元中，具有同样节距的子单元投射到同一视点。

综上所述，本实施例的一种图像显示轴向可变的显示器010，其最小结构单元中不同像素可以被柱透镜光栅200投射到不同的距离位置，因此，由这些像素构成的图像可以被投射到不同的距离。当观看者到本实用新型的距离不同时，可以分别看到对应的图像。

Claims

1.一种图像显示轴向可变的显示装置，其特征在于：该图像显示轴向可变的显示装置由2D显示面板、柱透镜光栅构成，柱透镜光栅放置于2D显示面板之前；2D显示面板的最小结构单元由多个像素构成；每个像素又由多个子单元构成；每一子单元均有一条柱透镜与之对应；这些子单元发出的光线可通过柱透镜光栅投射并汇聚到空间中的视点位置；不同像素的子单元具有不同的节距，则这些像素可以被柱透镜光栅投射到不同的距离位置；当观看者到本显示装置的距离不同时，可以分别看到由不同节距子像素构成的像素对应的图像。

2.如权利要求1所述的一种图像显示轴向可变的显示装置，其特征在于：设柱透镜光栅节距为p，子单元的节距为l，柱透镜光栅到2D显示面板的距离为d，视点到柱透镜光栅的距离为D，则上述参数应满足：

。

3.如权利要求1所述的一种图像显示轴向可变的显示装置，其特征在于：各节距相同子像素在2D显示面板上不同的最小结构单元内，x方向的起始位置不同。

4.如权利要求1所述的一种图像显示轴向可变的显示装置，其特征在于：2D显示面板可以替换为投影幕布，并由投影机提供图像，投影幕布上的最小结构单元、像素及子单元依然遵循上述2D显示面板上的排布规则。

5.如权利要求1所述的一种图像显示轴向可变的显示装置，其特征在于：柱透镜光栅可以替换为狭缝光栅。