CN109425991A - 一种显示屏及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示屏及显示装置。所述显示屏包括阵列形式布设的多个像素点，每个像素点设置有至少两个发光源，发光源固定在固定板上，且在垂直于显示屏平面的方向上间隔设定距离，每个发光源用于通过所述发光源所发出的光线呈现像素点的图像数据。本发明实施例提供的显示屏及显示装置，将各像素点的发光源进行立体空间布局，在相同显示屏面积的情况，能够提高所布设发光源的数量，从而提高了显示画面的分辨率。

Description

一种显示屏及显示装置

技术领域

本发明实施例涉及图像显示技术，尤其涉及一种显示屏及显示装置。

背景技术

裸眼3D是目前热门的显示技术发展方向，其通过显示屏显示画面，让观看者无需佩戴特制的3D眼镜，就能观看到3D效果的画面。

目前的裸眼3D显示技术方案，如图1所示，是通过在常规显示屏的观看侧面罩设一个特制透镜来实现的。在显示屏中包括阵列形式排列的多个像素点110，每个像素点110是显示屏中的一个独立显示单元。每帧裸眼3D视频画面中，已经预设了左眼像素点111和右眼像素点112，通常是均匀的间隔分布。当裸眼3D视频画面输入至显示屏时，该帧画面对应至显示屏，就使得显示屏的某些像素点为左眼像素点111，另一些像素点为右眼像素点112。在显示屏朝向观看者的观看侧面罩设有透镜，例如图1所示的表面为连续弧线的柱状透镜120，也被称为双凸透镜或者3D技术。每个弧线曲面与像素点110有设定的对应关系，使显示屏的像平面位于柱状透镜120的焦平面上，这样每个柱状透镜120下面的图像的像素点110被分成几个子像素点，这样透镜120就能以不同的方向投影每个子像素所发出的光线。当显示画面时，各左眼像素点111所发出的光线通过透镜120进行折射，而后投射至显示屏外侧对应于人的左眼的位置，类似的，各右眼像素点112所发出的光线通过透镜120进行折射，而后投射至显示屏外侧对应于人的右眼的位置。人的左眼和右眼看到不同的画面，会在大脑中拼合成3D效果的画面，即实现了裸眼3D显示。

但是，基于柱状透镜呈现的3D图像，每个像素点与透镜的位置相对固定，且不能发生相互干涉，对像素点的位置设置要求较高。并且，左眼像素点和右眼像素点间隔设置，只能占据屏幕的一半面积，显然降低了画面显示的分辨率。

发明内容

本发明提供一种显示屏及显示装置，以改善显示屏中像素点的空间分布，便于控制显示画面。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示屏，所述显示屏包括阵列形式布设的多个像素点，其中，

每个像素点设置有至少两个发光源，发光源固定在固定板上，且在垂直于显示屏平面的方向上间隔设定距离，每个发光源用于通过所述发光源所发出的光线呈现像素点的图像数据。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括处理器和存储器，其中，还包括本发明任意实施例所提供的显示屏。

本发明实施例通过在显示屏的各像素点位置设置至少两个发光源，每个发光源发出的光线用于呈现像素点的图像数据，且所述发光源在垂直于显示屏平面的方向上间隔设定距离，将各像素点的发光源进行立体空间布局，在相同显示屏面积的情况，能够提高所布设发光源的数量，从而提高了显示画面的分辨率。该技术方案中，发光源的位置及发光方向也更易于控制，解决了现有技术中对像素点的位置设置要求较高，并且画面显示分辨率较低的问题，在改善裸眼3D显示屏中像素点空间分布、方便控制显示画面的同时提高了画面显示的分辨率。

附图说明

图1是现有技术中柱状透镜裸眼3D显示的原理图；

图2a是本发明实施例一中的一种显示屏的结构俯视图；

图2b是本发明实施例一中的一种显示屏的结构俯视图；

图2c是本发明实施例一中的一种显示屏的结构前视图；

图2d是本发明实施例一中的一种显示屏的结构前视图；

图3a是本发明实施例二中的一种显示屏中两类发光源与眼睛的位置关系示意图；

图3b是本发明实施例二所提供的显示屏中一个像素点的俯视图；

图3c是本发明实施例二所提供的显示屏中一个像素点的俯视图；

图3d是本发明实施例二中的一种显示屏中两类发光源与眼睛的位置关系示意图；

图3e是本发明实施例二所提供的显示屏中一个像素点的前视图。

图3f是本发明实施例二所提供的显示屏中一个像素点的前视图。

图3g是本发明实施例二所提供的显示屏中一个像素点的前视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2a为本发明实施例一提供的一种显示屏的结构俯视图，图2b为本发明实施例一提供的一种显示屏的结构俯视图，图2c为本发明实施例一提供的一种显示屏的结构前视图，图2d为本发明实施例一提供的一种显示屏的结构前视图，其中，所述显示屏210包括阵列形式布设的多个像素点220。由图2……可以看出，每个像素点设置有至少两个发光源，发光源固定在固定板上，，每个发光源用于通过所述发光源所发出的光线呈现像素点的图像数据。

具体的，每个像素点220设置有至少两个发光源230，这些发光源230固定在与该像素点相对应的固定板上，且在垂直于显示屏210平面的方向上间隔设定距离。本实施例中，每个像素点220对应的各发光源230其排列方式不作限定，只要能实现显示屏210的功能即可。每个发光源230用于通过所述发光源230所发出的光线呈现像素点220的图像数据。

本实施例中，每个像素点220都设置有至少两个发光源230，每个发光源230优选是可发出RGB三种颜色混合后所呈现的颜色。且能根据外部观看环境的明暗变化，发光源230的亮度可以通过控制驱动电信号来调整，以增强眼睛观看显示屏的舒适度，提升观看体验。各像素点220的图像数据可以通过各发光源230所发出的光线呈现。由于每个像素点220包括至少两个发光源230，所以该像素点220可以利用多个发光源230配合来显示画面中最小显示单位的一个像素图像数据。或者，也可以利用该像素点220内多个发光源230来呈现显示画面中多个最小显示单位的像素图像数据，即像素点220实际为多个图像画面中像素的集合。

本发明实施例通过在显示屏210的各像素点220位置设置至少两个发光源230，每个发光源230发出的光线用于呈现像素点220的图像数据。且所述发光源230在垂直于显示屏210平面的方向上间隔设定距离，将各像素点220的发光源230进行立体空间布局，在相同显示屏面积的情况，能够提高所布设发光源230的数量，从而提高了显示画面的分辨率。该技术方案中，发光源230的位置及发光方向也更易于控制，解决了现有技术中对像素点的位置设置要求较高，并且画面显示分辨率较低的问题，在改善裸眼3D显示屏中像素点空间分布、方便控制显示画面的同时提高了画面显示的分辨率。

进一步的，

所述发光源230优选可采用Micro LED，每个像素点内的多个Micro LED发光源可单独或相互配合来显示画面中最小显示单位的一个像素图像数据，也可显示画面中多个最小显示单位的像素图像数据。Micro LED发光源体积超微小，因此，在相同显示屏面积的情况下，能够大幅提高所布设发光源的数量，从而有效提高显示屏的分辨率。此外，由于MicroLED发光源还具有节能、可自发光、无需背光源等特点，因此可大大降低显示屏幕的耗电率，有效提高其利用率。

进一步的，

各所述发光源划分为至少两类；

每类发光源设置为朝向所述显示屏外侧的设定位置发出光线；

本实施例中，所述显示屏中各类发光源所对应的设定位置的数量为至少两个。，优选是每个像素点220所对应的发光源230划分为至少两类，每类发光源230都会朝向显示屏210外侧的某个特定方向上发出光线，即每类发光源230的发光方向不同。所述显示屏210中各类发光源230所对应的所述设定位置的数量为至少两个。由于发光源230所发射光线朝向不同设定位置发出，则在不同设定位置能看到不同画面，呈现多样的显示效果，尤其适用于当设定位置分别为左眼位置和右眼位置时，则能够呈现裸眼3D显示效果。若存在多个左眼位置，以及相对应的多个右眼位置，则可设定每个左眼位置和每个右眼位置都有对应的发光源照射。可以使得多个观看者站在不同的位置，都能看到裸眼3D显示效果。

进一步的，

所述设定位置距离所述显示屏外表面的直线距离为20cm-50cm。

本发明实施例所提供的显示屏210，优选为移动终端、平板电脑或个人电脑等小型显示装置，因此，所述设定位置距离所述显示屏210外表面的直线距离优选为20cm-50cm。

实施例二

图3a为本发明实施例二提供的一种显示屏中两类发光源与眼睛的位置关系示意图，本实施例对实施例一进行了优化，具体的，本实施例进一步描述了像素点所对应的的发光源的分类及位置朝向等内容。

各所述发光源划分为左眼发光源和右眼发光源；

左眼发光源设置为朝向所述显示屏外侧的左眼位置发出光线；

右眼发光源设置为朝向所述显示屏外侧的右眼位置发出光线。

本实施例中，各所述发光源至少可划分为左眼发光源310和右眼发光源320；左眼发光源310设置为朝向所述显示屏外侧的左眼位置340发出光线；右眼发光源320设置为朝向所述显示屏外侧的右眼位置350发出光线。

由于左眼与右眼位置不同，，两类发光源设定发出的光线的汇聚点也不同。所以，每个像素点220所对应的发光源230数量至少为两个，以实现向左眼和右眼位置分别发出光线的目的。其具体数量具体不做限定。以像素点220所对应的发光源230数量为4个为例，其中，两个发光源230对应显示屏幕外的左眼位置，其余两个发光源230对应显示屏幕外的右眼位置。以实现左眼和右眼观察到不同的光线的目的。这样，当一个观看者站在其中一对左右眼位置上进行观看时，观看者的两只眼睛接收到的与该位置相对应的光源所发出的光线所组成的图案时，观看者能够体验到裸眼3D的显示效果。

此外，对应左眼位置的两个发光源230其出射光线的位置可以相同，也可以不同。在出射光线位置不同时，分别对应两个不同的左眼位置。且左眼位置与右眼位置是成对出现的，对应右眼位置的两个发光源230其出射光线的位置也是不同的。这由于存在两对左右眼位置，因此可供两个观看者在不同的位置同时进行观看。在此基础上，也可根据设计的观看位置确定同一像素点内的发光源数量，以及每个发光源的光出射角度，以提供更多的左右眼位置。以使得该显示屏可供多个观看者观看，不同的观察者站在不同的位置，均可体验到裸眼3D的显示效果。

本发明实施例通过在显示屏的各像素点位置设置至少两个发光源，并将各发光源至少划分为左眼发光源310和右眼发光源320两类，且将两类发光源分别设置为朝向显示屏外侧的左眼位置340和右眼位置350发出光线，解决了现有技术中对像素点的位置设置要求较高并且画面显示分辨率较低的问题，在改善裸眼3D显示屏中像素点空间分布、方便控制显示画面的同时提高了画面显示的分辨率。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述发光源还包括：正常发光源；

正常发光源设置为朝向垂直于显示屏平面的方向发出光线。设置正常发光源的目的是在显示屏进行正常的2D图像显示时，无需开启左眼发光源和发光源，通过正常发光源发出的图像即可实现正常的2D图像显示，能够在进行2D图像显示时，有效减少功耗，达到节能的目的。

进一步的，所述显示屏还可包括：

第一显示控制装置，与各发光源相连，用于基于设定控制策略，控制一个像素点中的包括左眼发光源和右眼发光源的3D发光源和正常发光源分时发光。其中，所述设定控制策略，可以包括：

当识别到需要进行2D显示时，显示控制装置将控制垂直于显示屏平面的正常发光源发出光线，显示2D图像，并控制其他所有左右眼发光源关闭。

当识别到需要进行3D显示时，显示控制装置将控制左眼发光源和有眼发光源发出光线，并控制正常发光源关闭。

在本实施例中，每个像素点可对应一个固定板，所述固定板的内表面呈弧形设置，固定在所述固定板内表面的至少两个发光源沿弧形表面设置。

优选是每个像素点对应一个固定板360，所有固定板360的内表面呈弧形，每个像素点对应的所有发光源沿固定板360的弧形内表面设置。

进一步的，

每个固定板上固定的发光源至少包括两类，且每类发光源的数量为一个、两个或两个以上。

每个固定板内的两类发光源相对于弧形中轴线对称设置。

每个固定板内的发光源至少划分为左眼发光源和右眼发光源两类，且每类发光源可相对于弧形内表面的中轴线对称设置。每个固定板内的左眼发光源和右眼发光源是成对存在的，并且发光源的总数量可以是一对，两对或两对以上，即每个固定板上固定的发光源至少包括两类，每类发光源的数量为一个、两个或两个以上。当发光源的数量为一对时，其对应的左眼发光源和右眼发光源的朝向是确定的、单一的方向，观看者只能站在显示屏幕前方该确定的、单一的方向上才能体验到裸眼3D的显示效果，在其他位置观看都可能是模糊的，因此，该方向一般设置在屏幕前方观察者最频繁出现的位置；当发光源的数量为两对时，其对应两个左眼发光源和与之成对存在的右眼发光源的朝向，此时，观看者有两个位置可以选择，其站在任何一个位置上时，都可以体验到裸眼3D的显示效果，同理，该屏幕也可供两名观看者观看。当发光源的数量为两对以上时，此时，观看者有多种观看位置可以选择，可提升观看者的体验度。

在上述发光源设置的基础上，一个发光源可设置在固定板弧形内表面的底部中心。

除了左眼发光源和右眼发光源外，每个固定板360弧形内表面的底部中心还设置有一个特殊的发光源330，该发光源可以设定为左眼发光源，也可以设定为右眼发光源，也可以设定为正常发光源，正常发光源设置为朝向垂直于显示屏平面的方向发出光线。当该发光源被设定为左眼或右眼发光源时，可与其他左眼发光源或右眼发光源中的一个相配合达到3D显示的效果，当该发光源被设定为正常发光源时，即可进行2D显示。这样，该显示屏就可以根据用户的需求进行2D显示与3D显示之间的切换；发光源可以采用半导体制成工艺形成，可直接制备在固定板360上，因此其位置精度较高。

发光源在固定板360内部的分布方式不限，优选是5个发光源，可以分布在四个角和中心，如图3b所示，中间的为正常发光源330，右边的是左眼发光源310，左边的是右眼发光源320。也可以是在四边的中点以及整个固定板的中心，如图3c所示。或者，如图3d所示，发光源沿固定板360内表面的一条弧线布设，中间的为正常发光源330，右边的是两个左眼发光源310，左边的是两个右眼发光源320。两个左眼发光源310和两个右眼发光源320可以控制其同时发光，也可以控制部分发光，可以射向相同的左右眼位置，也可以射向不同的左右眼位置，以满足不同观看位置的观看需求。

可以理解的是，固定板内发光源的数目并不限于5个，还可以是其他任意的数目，如3个、7个、9个等；且左眼发光源和右眼发光源也不限于相对于弧形中轴线对称设置；固定板360的截面形状并不限于是圆弧形，还可以是其他形状，例如梯形，如图3e所示，例如波浪形，如图3f所示，例如折线形，如图3g所示。

因此，固定板内发光源的分布方式、固定板内发光源数量、两类发光源是否对称设置以及固定板的界面形状都不限于上述描述，只要能够满足各发光源在空间上的立体布局即可，通常需要在垂直显示屏平面的方向上错开设定距离，且在平行显示屏平面的方向上位置有部分重叠或者距离接近。

实施例三

在上述实施例的基础上，所述显示屏还可以包括：人眼位置识别模块，位于所述显示屏内，用于识别所述显示屏前方观看者的人眼位置和与显示屏之间的距离。

本实施例中，人眼识别模块可以是屏幕前方的摄像头，该摄像头通过镜头捕捉屏幕前方人脸的图像，并投射到图像传感器表面，通过图像识别技术判断人眼在图像中的具体位置，然后根据成像的大小、形状等各种参数来确定显示屏前方观看者的人眼位置和与显示屏之间的距离。

或者也可采用如下方式识别人眼位置，将上述固定板360弧形内表面的底部中心设定的发光源替换为IR模块，所述IR模块可发出红外光，基于虹膜技术可准确的识别人眼的位置。

相应的，所述显示屏还包括：第二显示控制装置，

与各发光源相连，用于控制朝向于所述人眼位置的发光源发光。

示例性的，若每个像素点存在多个发光源，其中，每两个发光源分别对应一个左眼位置和右眼位置，所述左眼位置和右眼位置有多个。当人眼位置识别模块识别到某个左眼位置和右眼位置有观看者观看时，则将结果反馈给显示控制装置，显示控制装置控制该对发光源关闭或降低亮度；当人眼位置识别模块识别到在该观看位置存在观看者时，则将结果反馈给显示控制装置，显示控制装置控制该对发光源发光。

示例性的，若每个像素点至少存在两对发光源，优选是两对发光源。每对发光源对应一个观看位置，当没有观看者观看时，人眼位置识别模块将识别结果反馈给显示控制装置，显示控制装置控制两对发光源关闭；当观看者在其中一个观看位置上观看显示屏时，另外一对发光源所发出的光线不能进入观看者眼中，人眼位置识别模块识别到其具体位置，并将结果反馈给显示控制装置，显示控制装置则控制另外一对发光源关闭，避免该发光源对观看效果产生的干扰，并可进一步避免能量额外损耗，并且，由于所有的发光源都可以根据观看环境的明暗变化调整其亮度，因此，当其中一对发光源关闭时，也不会因为屏幕显示亮度不够而造成裸眼3D显示效果体验不佳的问题；；当观看者从该观看位置移动到另一个观看位置时，人眼位置识别模块识别到其观看位置发生变化，并将发生变化后的结果反馈给显示控制装置，此时，显示控制装置将控制原本处于关闭状态的一对发光源发光，并控制原本处于发光状态的发光源关闭。此外，当人眼识别模块识别到两个观看位置都存在观看者时，显示控制装置不工作，两对发光源都处于发光的工作状态。或者还可以是：

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括处理器和存储器，其中，还包括本发明任意实施例所提供的显示屏。该显示装置可以是任意显示设备，例如手机、平板电脑、或PC等设备。

本发明实施例的技术方案所提供的显示装置，尤为适用于能够便捷的实现裸眼3D显示的用户便携式电子设备。在此类电子设备中，通过设置像素点中发光源的发光朝向就可以呈现裸眼3D效果，不会过多增加其他部件，使得设备本身的重量轻，体积小，满足便携设备的常规要求。而且，便携设备的特点是，通常观看者较少，由于便携设备方便调整角度，所以观看者也仅会在电子设备显示屏前方的某个较小位置范围内观看，所以易于使得光线汇集位置与人眼位置进行匹配。用户无需另行携带特制眼镜等设备，就可以方便的直接使用便携设备欣赏裸眼3D视频图像。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种显示屏，包括阵列形式布设的多个像素点，其特征在于：

每个像素点设置有至少两个发光源，发光源固定在固定板上，且在垂直于显示屏平面的方向上间隔设定距离，每个发光源用于通过所述发光源所发出的光线呈现像素点的图像数据。

2.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于：

各所述发光源划分为至少两类；

每类发光源设置为朝向所述显示屏外侧的设定位置发出光线；

所述显示屏中各类发光源所对应的设定位置的数量为至少两个。

3.根据权利要求2所述的显示屏，其特征在于，各所述发光源划分为左眼发光源和右眼发光源；

左眼发光源设置为朝向所述显示屏外侧的左眼位置发出光线；

右眼发光源设置为朝向所述显示屏外侧的右眼位置发出光线。

4.根据权利要求3所述的显示屏，其特征在于，每个像素点对应一个固定板，所述固定板的内表面呈弧形设置，固定在所述固定板内表面的至少两个发光源沿弧形表面设置。

5.根据权利要求4所述的显示屏，其特征在于，每个固定板上固定的发光源至少包括两类，且每类发光源的数量为一个、两个或两个以上。

6.根据权利要求5所述的显示屏，其特征在于，一个发光源设置在固定板弧形内表面的底部中心。

7.根据权利要求3所述的显示屏，其特征在于，所述发光源还包括：正常发光源；

正常发光源设置为朝向垂直于显示屏平面的方向发出光线。

8.根据权利要求7所述的显示屏，其特征在于，所述正常发光源设置在固定板弧形内表面的底部中心。

9.根据权利要求6所述的显示屏，其特征在于：每个固定板内的两类发光源相对于弧形中轴线对称设置。

10.根据权利要求7所述的显示屏，其特征在于，还包括：

第一显示控制装置，与各发光源相连，用于基于设定控制策略，控制一个像素点中的包括左眼发光源和右眼发光源的3D发光源和正常发光源分时发光。

11.根据权利要求1-6任一所述的显示屏，其特征在于，还包括：

人眼位置识别模块，用于识别所述显示屏前方观看者的人眼位置；

第二显示控制装置，与各发光源相连，用于控制朝向于所述人眼位置的发光源发光。

12.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于：所述发光源为micro LED。

13.根据权利要求2所述的显示屏，其特征在于：所述设定位置距离所述显示屏外表面的直线距离为20cm-50cm。

14.一种显示装置，包括处理器和存储器，其特征在于，还包括权利要求1-13任一项所述的显示屏。