空中立体图像显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及显示器技术领域，特别涉及一种空中立体图像显示装置。


背景技术：

2.空中成像技术可以使立体影像不借助任何屏幕或介质而直接悬浮在装置外的自由空间，观看者可以不佩戴任何辅助工具(如立体眼镜、vr头盔等)直接用裸眼观看立体图像。
3.目前，传统的用于空中成像的显示装置所使用的背光模组往往都是侧入型，即在背光模组中导光板的一侧或相对两侧进行配置光源，出光效率只能达到70％左右，而且配置光源数量有限，导致光照强度不够，并且可视性差，所显示图像亮和暗差别不明显，导致在空中所成的虚拟图像效果不好。因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的问题是提供一种空中立体图像显示装置，以克服现有空中成像显示装置亮度低、可视性差、成像效果不好的缺陷。
5.本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空中立体图像显示装置，包括：用于显示图像的显示模块、空中成像面板和反射面板，所述空中成像面板和反射面板均与所述显示模块成一角度设置，所述显示模块发射的光分别经所述空中成像面板和所述反射面板射出后在焦点处形成空中立体图像；所述显示模块包括液晶显示器和直下型背光模组，所述直下型背光模组用于提供所述液晶显示器所需面光源，所述直下型背光模组包括光学膜片组件和若干发光元件，若干所述发光元件呈阵列分布并配置在所述光学膜片组件正下方。
6.作为本实用新型的进一步改进，所述显示模块、所述空中成像面板和所述反射面板呈三角形结构布置，且所述显示模块和所述反射面板与所述空中成像面板之间的角度均为45
°
。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述反射面板集成在所述空中成像面板内形成一体化结构，且所述空中成像面板和所述反射面板与所述显示模块之间的角度均为45
°
。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述光学膜片组件包括自所述发光元件朝向所述液晶显示器依次叠加布置的第一扩散片、量子点面板、第二扩散片、棱镜片和视角控制膜。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述液晶显示器上还配置有触控面板。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述直下型背光模组还包括电路板，若干所述发光元件均安装在所述电路板上，所述电路板电连接有背光分区控制模块，所述背光分区控制模块用于控制流过各所述发光元件的电流大小。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述发光元件采用led。
12.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种空中立体图像显示装置，将空中
成像面板和反射面板均与显示模块成一角度设置，显示模块发射的光分别经空中成像面板和反射面板射出后在焦点处能够形成空中立体图像，显示模块采用直下型背光模组，具有阵列分布在光学膜片组件下方的若干发光元件，其发射出的光可直接向上依次经光学膜片组件、液晶显示器和触控面板折射出，出光效率接近100％，并且可配置数量大大增加，进而增加所成空中立体图像的亮度，并且不需要配置导光板，从而节省材料使用；同时，可通过背光分区控制模块对若干发光元件进行分区控制，用于控制流过各分区发光元件的电流大小，进而使各区域亮和暗的差别变得更加明显，可以很大程度提升可视性，提高空中立体图像的效果。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
14.图2为本实用新型显示模块的爆炸图；
15.图3为本实用新型图2中a的放大图；
16.图4为本实用新型实施例一空中成像面板的结构示意图；
17.图5为本实用新型实施例二的结构示意图；
18.图6为本实用新型图5中b的放大图；
19.其中，图1和图5中箭头所示为光的射出路径。
20.结合附图，作以下说明：
21.1——显示模块；
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101——液晶显示器；
22.102——发光元件；
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103——第一扩散片；
23.104——量子点面板；
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105——第二扩散片；
24.106——棱镜片；
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107——视角控制膜；
25.108——触控面板；
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109——电路板；
26.110——面框；
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111——后盖板；
27.2——空中成像面板；
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201——第一面板；
28.202——第二面板；
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3——反射面板。
具体实施方式
29.以下结合附图，对本实用新型的较佳的两个实施例作详细说明。
30.实施例一：
31.参阅图1至图4，本实用新型提供一种空中立体图像显示装置,包括：用于显示图像的显示模块1、空中成像面板2和反射面板3。空中成像面板2和反射面板3均与显示模块1成一角度设置，具体的，显示模块1、空中成像面板2和反射面板3呈三角形结构布置。优选地，显示模块1和反射面板3与空中成像面板2之间的角度均为45
°
。显示模块1发射的光分别经空中成像面板2和反射面板3射出后，在空中成像面板2与显示模块1相背的一侧焦点处形成空中立体图像。可以理解的是，根据实际情况的使用，显示模块1和反射面板3与空中成像面板2之间的角度可以作适当修改，其形成空中立体图像的位置随之发生改变，本实施例在此不做限制。
32.参阅图2和图3，显示模块1包括液晶显示器101、直下型背光模组、触控面板108、面
框110和后盖板111，触控面板108、液晶显示器101和直下型背光模组均叠加放置在面框110内，并通过后盖板111进行固定。触控面板108配置在液晶显示器101的顶部一侧，能够便于操控显示模块1，使得显示模块1按照所需功能图像进行显示。直下型背光模组配置在液晶显示器101的底部一侧，用于提供液晶显示器101所需面光源。直下型背光模组包括光学膜片组件、若干发光元件102和电路板109，若干发光元件102呈阵列分布安装在电路板109上，并配置在光学膜片组件正下方。发光元件102均采用led或miniled，发光元件102发出的光可直接向上依次经光学膜片组件、液晶显示器101和触控面板108折射出，出光效率接近100％，并且可配置数量大大增加，进而增加所成空中立体图像的亮度，并且不需要配置导光板，从而节省材料使用。
33.此外，显示模块1还包括相应的电路组件，电路组件具有背光分区控制模块，电路板109电连接有背光分区控制模块，背光分区控制模块能够对若干发光元件102进行分区控制，用于控制流过各分区发光元件102的电流大小，进而使各区域亮和暗的差别变得更加明显，因此可以很大程度提升可视性，提高空中立体图像的效果。需要说明的是，背光分区控制模块的具体控制过程不作为本技术的重点，可采用现有技术中多种控制方式，以能够实现上述功能为准，本实施例在此不做限制。
34.参阅图2，光学膜片组件包括自发光元件102朝向液晶显示器101依次叠加布置的第一扩散片103、量子点面板104、第二扩散片105、棱镜片106和视角控制膜107，第一扩散片103和第二扩散片105能够使射出的光分布更加均匀，量子点面板104能够提高显示亮度和色域，棱镜片106主要利用反射和折射定律，将分散的光集中在一定角度范围内射出，从而提高该范围内的亮度，以上均为构成直下型背光模组所采用的常规光学部件，此处不再一一详细赘述。
35.参阅图1和图4，空中成像面板2包括相互叠加的第一面板201和第二面板202，第一面板201位于靠近显示模块1一侧。第一面板201朝向第二面板202的一侧设置有相互正交的第一镜面和第二镜面、以及由第一镜面和第二镜面在长边上形成的第三镜面，第三镜面与第二面板202的一侧面相贴合。为了便于理解，第一镜面可视为由第一面板201沿x轴设置的若干连续排列的第一棱镜单元的侧面，第二镜面可视为由第一面板201沿y轴设置的若干连续排列的第二棱镜单元的侧面，第一棱镜单元与第二棱镜单元相互正交，并在由第一镜面和第二镜面所形成的凹凸部位填充透明树脂，形成具有平板状特征的反射体。本实施例中反射面板3采用全反射镜片，显示模块1所出射的光分为两部分，一部分直接进入空中成像面板2，经第一面板201和第二面板202折射出，另一部分由反射面板3进行全反射后再进入空中成像面板2，经第一面板201和第二面板202折射出，两部分光在空中成像面板2与显示模块1相背的一侧聚焦形成空中立体图像。需要说明的是，空中成像面板2的具体结构不作为本技术的重点，具有多种结构可实现其功能，也是能够从市场上直接购买到的，本实施例在此不做限制。
36.实施例二：
37.参阅图5和图6，本实施例与实施例一的区别在于：反射面板3集成在空中成像面板2内形成一体化结构，具体的，反射面板3平行设置在第一面板201和第二面板202之间，空中成像面板2和反射面板3与显示模块1之间的角度均为45
°
。可以理解的是，根据实际情况的使用，空中成像面板2和反射面板3与显示模块1之间的角度可以作适当修改，其形成空中立
体图像的位置随之发生改变，本实施例在此不做限制。
38.此外，本实施例中反射面板3采用半反射镜，显示模块1所出射的光直接进入空中成像面板2，依次经过第一面板201、反射面板3和第二面板202折射出。从第一镜面射出的光是根据角度的不同，分为透过的光和反射的光两种，根据位于中间位置的半反射镜进行反射会使和直接进入第二面板202的光发生视差反应，由于视差而差生的画面最终折射在空中聚焦形成空中立体图像。同理，第二镜面也能观测到相同现象。通过大量的视差的产生使得空中立体图像显示更加清晰。
39.由此可见，本实用新型一种空中立体图像显示装置，将空中成像面板和反射面板均与显示模块成一角度设置，显示模块发射的光分别经空中成像面板和反射面板射出后在焦点处能够形成空中立体图像，显示模块采用直下型背光模组，具有阵列分布在光学膜片组件下方的若干发光元件，其发射出的光可直接向上依次经光学膜片组件、液晶显示器和触控面板折射出，出光效率接近100％，并且可配置数量大大增加，进而增加所成空中立体图像的亮度，并且不需要配置导光板，从而节省材料使用；同时，可通过背光分区控制模块对若干发光元件进行分区控制，用于控制流过各分区发光元件的电流大小，进而使各区域亮和暗的差别变得更加明显，可以很大程度提升可视性，提高空中立体图像的效果。
40.在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。