CN211426960U - 一种透明显示器及一种显示系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种透明显示器及一种显示系统，涉及显示技术领域，该透明显示器包括：透明基板、反射凹面镜阵列、像素单元阵列和挡光板阵列；其中所述像素单元阵列，位于所述透明基板上，包括多个间隔设置的像素单元，其中，所述像素单元包括第一图像的像素和第二图像的像素；所述反射凹面镜阵列，位于所述透明基板的一侧，包括多个间隔设置的反射凹面镜，用于将所述第一图像的像素反射到第一视点形成立体影像的第一画面，将所述第二图像的像素反射到第二视点形成立体影像的第二画面；所述挡光板阵列，包括多个间隔设置的挡光板，每个所述挡光板与每个所述像素单元一一对应设置。既可以保证背景图像的显示效果，又可以给观看者呈现更好的3D显示效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种透明显示器及一种显示系统。
背景技术
透明显示器是指显示器本身具有一定程度的光穿透性，能够让使用者观看显示器时清楚地看见显示器后侧的背景。随着透明显示屏的间距越来越小，分辨率越来越高，使得屏幕的功能和应用领域不断丰富和拓展。因此，在这其中对于色彩、亮度、对比度要求更高的4K、3D等概念也应运而生。其中，3D便是指三维空间，相比普通的2D画面，3D更加立体逼真，让观看者有身临其境的感觉。
但是现有技术条件下，具备3D观看能力的透明显示器技术还不够成熟，通常无法保证背景图像的显示效果，导致具备3D观看能力的透明显示器的显示效果不理想。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种透明显示器及一种显示系统，旨在改进现有技术的不足之处，解决现有技术中存在的透明显示器3D显示效果不理想的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供的一种透明显示器，包括：
透明基板、反射凹面镜阵列、像素单元阵列和挡光板阵列；
其中，所述像素单元阵列，位于所述透明基板上，包括多个间隔设置的像素单元，进一步，所述像素单元包括第一图像的像素和第二图像的像素；
所述反射凹面镜阵列位于所述透明基板的一侧，包括多个间隔设置的反射凹面镜，用于将所述第一图像的像素反射到第一视点形成立体影像的第一画面，将所述第二图像的像素反射到第二视点形成立体影像的第二画面；
所述挡光板阵列，包括多个间隔设置的挡光板，每个所述挡光板与每个所述像素单元一一对应设置。
可选地，所述透明基板的光透过率大于等于百分之五十。
可选地，制备上述透明基板的材料包括百分之九十八透过率的聚甲基丙烯酸甲酯或光导材料。
可选地，所述透明基板通过打孔制备而成。
可选地，所述像素单元和所述透明基板之间设有电极进行驱动。
可选地，所述反射凹面镜具有透光性。
可选地，所述反射凹面镜包括反光材料。
可选地，所述反射凹面镜的反光材料包括半透半反膜。
可选地，挡光板的尺寸大于等于像素单元的尺寸。
本实用新型还提供一种显示系统，包括：
如上所述的透明显示器；
控制单元，所述控制单元用于控制该透明显示器。
本实用新型所带来的有益效果是：
本实用新型提供的该透明显示器及显示系统，不仅具备3D观看能力，而且可以使观看者看到显示器后方的事物。
进一步，该透明显示器可以通过增大反射凹面镜的宽度并调整镜面曲率，从而提高所观看到立体图像像素的尺寸，在凹面镜宽度较大时可采用低反射率高透光率材料从而提高通透性，且凹面镜不会改变透射背景光线的方向。
因此，本实用新型提供的该透明显示器及显示系统既可以保证背景图像的显示效果，又可以通过提高像素亮度，保障立体图像的亮度和像素占空比，给观看者呈现更好的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的透明显示器一实施例的结构示意图。
图2为本实用新型提供的透明显示器原理图。
图3为本实用新型提供的反射凹面镜成像原理图。
图4为本实用新型提供的显示系统示意图。
图标：100-透明显示器；11-透明基板；12-反射凹面镜阵列；13-像素单元阵列；14-挡光板阵列；130-像素单元；120-反射凹面镜；131-第一图像的像素；140-挡光板；132-第二图像的像素；S1-第一视点；S2-第二视点；210-控制单元；200-显示系统；L1-物距；L2-像距；f-焦距。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本实用新型实施例提供一种透明显示器。
请参照图1和图2：
该透明显示器100包括：透明基板11、反射凹面镜阵列12、像素单元阵列13和挡光板阵列14；其中，像素单元阵列13，位于透明基板11上，包括多个间隔设置的像素单元130，进一步，像素单元130包括第一图像的像素131和第二图像的像素132；
反射凹面镜阵列12，位于所述透明基板11的一侧，包括多个间隔设置的反射凹面镜120，用于将所述第一图像的像素131反射到第一视点S1形成立体影像的第一画面，将所述第二图像的像素132反射到第二视点S2形成立体影像的第二画面；
所述挡光板阵列14，包括多个间隔设置的挡光板140，每个所述挡光板140与每个所述像素单元130一一对应设置。
具体地，本实用新型实施例中，透明基板11的光透过率大于等于百分之五十，可以保证本实用新型实施例提供的该透明显示器100的光效率优于传统3D透明显示器中使用偏振片的方式。
其中，透明显示器100的光效率是指：背景图像的光线穿过该透明显示器100的透过率；像素单元130发出的光线经反射凹面镜120反射后，穿过透明基板11的光透过率。
可选地，透明基板11用百分之九十八透过率的聚甲基丙烯酸甲酯或其他透过率大于百分之九十八的光导材料制备而成。
具体地，光导材料可以是聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC材料)。光导材料在暗中一定是良好的光绝缘体，受光后马上变成良好的光导体。该光导材料分通常为两大类，即无机光导材料和有机光导材料。
可选地，透明基板11也可以通过打孔制备而成，使得背景图像能够通过透明基板11呈现给观看者，同时，像素单元130发出的光线能够通过反射凹面镜120从透明基板11的孔洞中反射到第一视点S1和第二视点S2。
本实用新型实施例中，像素单元阵列13位于透明基板11上，包括多个间隔设置的像素单元130，进一步，像素单元130包括第一图像的像素131和第二图像的像素132；具体是指：多个像素单元130在垂直于透明基板11的方向上互不重叠，每个像素单元130在垂直于透明基板11的方向上不会对其他像素单元130发出的光线造成遮挡。
具体地，第一图像和第二图像分别是指，需要呈现3D立体效果的对象的两个不同角度的影像。人眼分别接受3D立体显示对象的第一图像和第二图像，双眼接收到的第一图像和第二图像之间存在影像差，经过人的大脑合成，会形成立体感觉。
可选地，像素单元130和透明基板11之间设有电极，用于驱动第一图像的像素131和第二图像的像素132发光，使像素单元130发出光线。
在一些实施例中，由多个像素单元130构成的像素单元阵列13可以布置为M行、N列的矩阵，其中M大于等于1，N大于等于1，本申请对此不做限定，像素单元阵列13可以是根据呈现效果需要的任何图案。
可选地，本实用新型实施例中，像素单元130为非等间距排列，在另外一些实施例中，像素单元130也可以为等间距排列，本申请在此不做任何限定。
具体地，像素单元130中第一图像的像素131和第二图像的像素132可以是黑白像素，以实现立体影像的灰度显示。
可选地，像素单元130中第一图像的像素131和第二图像的像素132可以是RGB单色像素，以实现立体影像的彩色显示。
本实用新型实施例中，像素单元130中第一图像的像素131和第二图像的像素132的实现方式可以是发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)主动发光，或有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)主动发光，也可以是带背光源的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，在此不做任何限定。
本实用新型实施例中，反射凹面镜阵列12，位于透明基板11的一侧，包括多个间隔设置的反射凹面镜120，用于将像素单元130中第一图像的像素131反射到第一视点S1形成立体影像的第一画面，将第二图像的像素132反射到第二视点S2形成立体影像的第二画面。
如图3所示：
可选地，像素单元130中第一图像的像素131和第二图像的像素132及它们在反射凹面镜120中所成的像，满足反射凹面镜120成像公式：
可选地，根据3D技术显示原理，像素单元130应放置于反射凹面镜120的焦距f位置处。
可选地，本实用新型实施例中，多个反射凹面镜120以等间距排列设置，在另外一些实施例中，反射凹面镜120也可以是非间距排列设置的，本申请对此不做任何限定。
可选地，反射凹面镜120的排列方式和位置，需要根据像素单元130的位置和排列方式作出相应调整，以保证将像素单元130发出的光线投射到第一视点S1和第二视点S2。
可选地，反射凹面镜120具有一定程度的透光性，以减弱对呈现给观看者的背景图像的干扰。
可选地，通过给反射凹面镜120涂抹反光材料以实现其反射作用。
可选地，制备反射凹面镜120的反光材料包括半透半反膜。
本实用新型实施例中，第一视点S1和第二视点S2的位置，是由像素单元130组成的像素单元阵列13和反射凹面镜120组成的反射凹面镜阵列12的位置来共同确定的。
可选地，对于该透明显示器100中，可以通过更换宽度较大的反射凹面镜120，并调整镜面曲率，从而提高所观看到立体图像像素的尺寸。
可选地，当反射凹面镜120宽度较大时，反射凹面镜120通常采用低反射率、高透光率的材料制成，以提高该透明显示器100的通透性。
其中，低反射率、高透光率的材料可以是一些高透过性，低反射性的玻璃。
本实用新型实施例中，挡光板阵列14包括多个间隔设置的挡光板140，每个所述挡光板140与每个所述像素单元130一一对应设置；
具体是指：
挡光板140的位置取决于像素单元130的位置，与像素单元130一一对应设置，用于遮挡像素单元130中第一图像的像素131和第二图像的像素132发出的光线，避免其直接进入观看者的视线，影响背景图像的呈现以及3D立体影像的显示效果。
可选地，挡光板140的尺寸应大于等于像素单元130的尺寸，以能够完全阻挡像素单元130发出的光线进入观看者视线。
本实用新型实施例中，像素单元130位于透明基板11靠近反射凹面镜120的一侧，挡光板140位于透明基板11和像素单元130之间，用于阻挡像素单元130发出的光线进入观看者视线。
具体地，制备挡光板140的材料，其光透过率趋近于零。
可选地，制备挡光板140的材料可以是黑色高吸收系数材料，也可以是如白色等其他颜色的材料。
具体地，像素单元130位于透明基板11靠近反射凹面镜120的一侧，挡光板140位于透明基板11相对于反射凹面镜120的另外一侧，用于阻挡像素单元130发出的光线进入观看者视线。
可选地，像素单元130位于透明基板11靠近反射凹面镜120的一侧，挡光板140镶嵌于透明基板11内部，与像素单元130一一对应设置，用于阻挡像素单元130发出的光线进入观看者视线。
可选地，像素单元130位于透明基板11靠近反射凹面镜120的一侧，挡光板140为透明基板11的一部分，通过在透明基板11上与像素单元130一一对应的位置，涂抹有光透过率趋近于零的材料以实现挡光板140的功能，用于阻挡像素单元130发出的光线进入观看者视线。
可选地，像素单元130位于透明基板11相对于反射凹面镜120的一侧，像素单元130位于挡光板140和透明基板11之间，用于阻挡像素单元130发出的光线进入观看者视线。
如上所述，在不同的实施例中，像素单元130与透明基板11之间，像素单元130与挡光板140之间，以及挡光板140与透明基板11之间，其连接方式可以是通过胶水连接，也可以是通过其他方式连接，对此不做任何限定。
综上所述，本实用新型提供的该透明显示器100，利用反射凹面镜120构成的反射凹面镜阵列12，替代现有3D透明显示器中的液晶光栅或柱状透镜，通过反射凹面镜120控制第一图像的像素131和第二图像的像素132的光线的传播方向，将其分别反射到第一视点S1和第二视点S2，第一视点S1和第二视点S2接受到的两组图像分别进入观看者的双眼，经过大脑的合成，在观看者眼中呈现出3D效果，进而实现3D显示。通过设置透明基板11，以及设置具有一定透光性的反射凹面镜120，使得该透明显示器100不会改变背景图像光线的方向，进而实现对背景图像更清晰、完整地呈现。
如图4所示：
本实用新型实施例还提供一种显示系统200，包括：控制单元210和上述该透明显示器100，控制单元210可以控制该透明显示器100生成需要的3D内容呈现给观看者，同时，观看者也可以看到清晰的显示系统200背后的景物。
在一些实施例中，该显示系统200具体是指：一些建筑物的窗口，互动的橱窗、公共信息显示器、互动广告展示器、虚拟会议室或透明的电脑屏幕等等。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种透明显示器，其特征在于，包括：透明基板、反射凹面镜阵列、像素单元阵列和挡光板阵列；其中，
所述像素单元阵列，位于所述透明基板上，包括多个间隔设置的像素单元，其中，所述像素单元包括第一图像的像素和第二图像的像素；
所述反射凹面镜阵列，位于所述透明基板的一侧，包括多个间隔设置的反射凹面镜，用于将所述第一图像的像素反射到第一视点形成立体影像的第一画面，将所述第二图像的像素反射到第二视点形成立体影像的第二画面；
所述挡光板阵列，包括多个间隔设置的挡光板，每个所述挡光板与每个所述像素单元一一对应设置。
2.根据权利要求1所述的一种透明显示器，其特征在于，所述透明基板的光透过率大于等于百分之五十。
3.根据权利要求2所述的一种透明显示器，其特征在于，制备所述透明基板的材料包括百分之九十八透过率的聚甲基丙烯酸甲酯或光导材料。
4.根据权利要求2所述的一种透明显示器，其特征在于，所述透明基板通过打孔制备而成。
5.根据权利要求1所述的一种透明显示器，其特征在于，所述像素单元和所述透明基板之间设有电极进行驱动。
6.根据权利要求1所述的一种透明显示器，其特征在于，所述反射凹面镜具有透光性。
7.根据权利要求6所述的一种透明显示器，其特征在于，所述反射凹面镜包括反光材料。
8.根据权利要求7所述的一种透明显示器，其特征在于，所述反光材料包括半透半反膜。
9.根据权利要求1所述的一种透明显示器，其特征在于，所述挡光板的尺寸大于等于所述像素单元的尺寸。
10.一种显示系统，其特征在于，包括：
如权利要求1-9任一项所述的一种透明显示器；
控制单元，所述控制单元用于控制所述透明显示器。
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