专利名称：一种基于柱面透镜发光管的立体大屏幕的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED立体大屏幕，具体为一种基于柱面透镜发光管的立体大屏幕。
背景技术：
现有的技术中一般采用快门式立体眼镜，其缺点为图像快速的左右眼切换，导致视觉闪烁感严重，对眼睛易产生视觉疲劳等，而且立体显示/平面显示不能完全兼容。对于液晶或者等离子显示屏，可以在屏前面采用柱面透镜实现裸眼立体显示，如果将此原理直接应用于LED立体大屏幕，在LED立体大屏幕前面就要加装类似柱面透镜板，这样的透镜板由于产生严重反射，将会造成显示屏的对比度和饱和度的大幅度降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，克服了现有技术中的不足，在发光点或者发光像素的一面设置柱面透镜，使用该发光点或者发光像素制成的大屏幕分别发出左、右图像的光，左、右眼图像分别进入相对应的左、右眼中，根据柱面透镜发光原理，形成左右眼图像视觉差，最终在人脑中形成最终立体图像，在观看时人们无需戴任何立体眼镜，实现了裸眼立体大屏幕显示。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，包括控制器和显示屏，其中，在显示屏上设置多个发光像素，由控制器控制发光像素发光；在所述发光像素上分别设置柱面透镜，根据柱面发光原理，形成左右眼图像视觉差。进一步，所述发光像素为发光管，包括柱面透镜、封装体、引脚和发光芯片，所述发光芯片设置在封装体内，柱面透镜设置在封装体上，引脚与发光芯片连接。进一步，所述发光像素的纵切面透镜侧为直线、外凸或内凹。进一步，所述发光像素包括两个发光芯片，一个用于显示左眼图像信息，一个用于显示右眼图像信息。进一步，所述发光像素拆分为左右对称的两部分，分别显示左眼图像和右眼图像。进一步，所述发光像素为SMD贴片型，其透镜为柱面透镜，或在SMD贴片型发光像素封装体发光面上设置一个柱面透镜罩。进一步，所述发光像素包括显示左眼图像的发光像素和显示右眼图像的发光像素，所述显示左眼图像的发光像素和显示右眼图像的发光像素均包含三基色RGB。进一步，所述发光像素拆分为左右对称的两个，分别显示左眼图像和右眼图像。本发明的发光像素使用透镜为柱面的发光管或SMD贴片型发光管，或在SMD贴片的封装体发光面设置一个柱面透镜罩，发光管为单色发光(RGB中的一种)，SMD贴片型可为单色发光，也可为三基色发光(包含RGB三种)，发光管或SMD贴片型内的发光芯片均可同时显示左眼图像信息和右眼图像信息，柱面透镜或柱面透镜罩的设置，根据柱面透镜发光原理，形成左右眼图像视觉差，最终在人脑中形成最终立体图像，在观看时人们无需戴任何立体眼镜，实现了裸眼立体大屏幕显示。而且本发明在发光像素上设置柱面透镜或柱面透镜罩，解决了现有技术中在LED 立体大屏幕前面加装类似柱面透镜板，这样的透镜板由于产生严重反射，将会造成显示屏的对比度和饱和度的大幅度降低的问题；本发明的大屏幕的发光像素或发光点可以形成一个高清晰度显示的完整像素，这样使得系统分辨率、对比度、色饱和度没有任何降低，立体显示与平面显示兼容，操作简单，清晰度高。本发明的有益效果为
本发明在发光点或者发光像素上设置柱面透镜，使用该发光点或者发光像素制成的大屏幕分别发出左、右图像的光，左、右眼图像分别进入相对应的左、右眼中，根据柱面透镜发光原理，形成左右眼图像视觉差，最终在人脑中形成最终立体图像，在观看时人们无需戴任何立体眼镜，实现了裸眼立体大屏幕显示。本发明在各发光点或者发光像素周边仍然采用各种形式的黑底处理，比如但不限于使用黑色塑框等，以增大对比度和饱和度。本发明的发光像素可以同时显示左右眼图像，形成一个高清晰度显示的完整像素，这样使得系统分辨率、对比度、色饱和度没有任何降低，立体显示与平面显示兼容，操作简单，清晰度高。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图1为一般液晶柱面透镜立体显示的基本原理图； 图2为柱面透镜板的示意图3为从柱面透镜板上截取出作为柱面透镜发光管的示意图； 图4为纵切面透镜侧为直线的柱面透镜发光管示意图； 图5为外凸形的柱面透镜发光管示意图； 图6为内凹形的柱面透镜发光管示意图； 图7为椭球面透镜发光管基本形状示意图； 图8为球面透镜发光管基本形状示意图； 图9为本发明发光管衬托引脚在中间的四引脚实施例的示意图； 图10为图9的俯视示意图11为本发明发光管衬托引脚在中间的三引脚实施例的示意图； 图12为图11的俯视示意图13为本发明发光管衬托引脚在外侧的四引脚实施例的示意图； 图14为图13的俯视示意图15为本发明发光管衬托引脚在外侧的三引脚实施例的示意图； 图16为图15的俯视示意图； 图17为本发明发光管电路板排列示意图；图18为本发明发光管电路板高密度排列示意图； 图19为本发明将衬托引脚在中间的发光管一分为二的实例； 图20为本发明将衬托引脚在外侧的发光管一分为二的另一实例； 图21为本发明将两个一分为二的柱面透镜发光管在电路板上合并安装的示意图； 图22为本发明将六个一分为二的发光管(RGB各二个)在电路板上合并安装的示意图； 图23为本发明两个三合一贴片型柱面透镜发光像素制作在一起、在原像素封装基础上再封装柱面透镜的示意图； 图M是图23的俯视示意图25为本发明两个三合一贴片型柱面透镜发光像素制作在一起、在发光芯片上直接封装柱面透镜的示意图沈为图25的俯视示意图27为本发明独立三合一贴片型柱面透镜发光像素二次封装的示意图； 图观是图27的俯视示意图四为本发明独立三合一贴片型柱面透镜发光像素直接封装的示意图； 图30为图四的俯视图31为本发明两个独立三合一贴片型柱面透镜发光像素在电路板上安装的示意图； 图32为图31的俯视示意图33为本发明两个单色贴片型柱面透镜发光管制作在一起的示意图； 图34为图33的俯视示意图35为本发明独立单色贴片型柱面透镜发光管的示意图； 图36为图35的俯视示意图37为本发明两个独立单色贴片型柱面透镜发光管在电路板上安装的示意图； 图38为图37的俯视示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
并结合附图对本发明做进一步的详细描述
如图1、图2所示，对于液晶或者等离子显示屏，可以在屏前面采用柱面透镜实现裸眼立体显示，这种柱面透镜如图1所示，图1中由左右眼图像发光像素1和柱面透镜2组成。 由于液晶或者等离子显示屏与大屏幕显示原理的不同，如果将此原理应用于LED大屏幕， 在LED屏幕前面就要加装类似柱面透镜板，如图2所示，这样的透镜板由于产生严重反射， 将会造成显示屏的对比度和饱和度的大幅度降低。本发明包括控制器和显示屏，在显示屏上设置多个发光像素(或称发光点)，由控制器控制发光像素发光；在发光像素上分别设置柱面透镜，使用此类发光像素制成的大屏幕分别发出左右图像的光，左、右眼图像分别进入相对应的左、右眼中，根据柱面透镜发光原理，形成左右眼图像视觉差，最终在人脑中形成最终立体图像，在观看时人们无需戴任何立体眼镜，实现了裸眼立体大屏幕显示。在各发光像素周边仍然采用各种形式的黑底处理， 比如但不限于使用黑色塑框等，以增大对比度和饱和度。如图9 一图22所示，本发明的发光像素可以是发光管，包括柱面透镜4、封装体1、 引脚3和发光芯片2，发光芯片2设置在封装体1内，柱面透镜4设置在封装体1 一侧，引脚设3置在封装体1另一侧，引脚3与发光芯片2连接。图3所示为柱面透镜名称的由来，所谓发光管或发光像素的柱面是取图2所示柱面透镜板中的一列之中的一个薄片而得，得到的柱面透镜发光像素的基本形状如图4所示。在封装体1上柱面透镜4的对应面，可以为柱面，也可以为柱面内凹或外凸，SMD贴片型的相应特征与此相同。本发明的发光管或发光像素的纵切面透镜侧可以为直线，如图4所示，也可以为外凸形，如图5所示，或为内凹形，如图6所示，图5、图6为图4发光管柱面透镜的两种变形。传统的椭球面或者球面透镜发光像素也可以据此原理加以变形，照此将两个发光管合二而一制造，如图7和图8所示，图8实际上是图7的水平半径和垂直半径相等的一个特例， 图7和图8所示形状的发光像素在电路板上安装后，其垂直方向上仍然呈基本形体上的柱面外廓。这里以纵切面透镜侧为直线的图4作为基本形状加以详述，图5、图6、图7、图8所示的外凸形或内凹形、或者椭球面或者球面透镜发光管或发光像素全部也都可以按照以下详述完成制作，无论其单个元器件的透镜外形如何，安装在大屏幕后，其宏观的垂直方向上均仍然呈基本形体上的柱面外廓。椭球面透镜的发光管也可以改型设计，将两个合为一个而将发光透镜改为柱面透镜及其径向凸面或径向凹面的变形的柱面透镜，如图7所示；作为椭球面透镜的一个极端情况，也可将两个发光管合起来制成一个球面透镜的发光管，如图8所示。图4至图8所示形状的发光管或发光像素在电路板上安装后，无论其单个元器件的透镜外形如何，安装在大屏幕后，其宏观的垂直大屏幕方向上均仍然呈基本形体上的柱面外廓。如图9 一图18所示，发光像素为包括两个发光芯片的柱面透镜单色发光管，一个用于显示左眼图像信息，一个用于显示右眼图像信息，所述的单色是指三基色RGB中的一个。发光像素可以是一体式的，两个发光芯片在一个封装体内，其柱面透镜部分为完整的柱面形状；发光像素也可以是由一个完整的发光像素拆分为左右对称的两部分，分别加工制造，分别显示左眼图像和右眼图像，如图19、图20所示，图21、图22所示为两个拆分为两部分的发光像素安装在一起的示意图，其两部分可以在电路板制作时再安装在一起。本发明的发光像素也可以为SMD贴片型发光像素，其透镜为柱面透镜4，如图23、 M所示，两个三合一贴片型柱面透镜发光像素制作在一起、在原像素封装基础上再封装柱面透镜罩5。如图25、图沈所示，两个三合一(即包含三基色RGB)贴片型柱面透镜发光像素制作在一起、在封装体1上直接封装柱面透镜4。也可以是在SMD贴片型发光像素封装体1 的发光面上设置一个柱面透镜罩5，而保持其原有其它结构不变，如图27 —图30所示，将发光像素拆分为左右对称的两部分，分别显示左眼图像和右眼图像，这两部分可以单独生产， 在电路板制作时再安装在一起，如图31 —图34所示。如图35、36所示，SMD贴片型发光像素可以为一个单色贴片型柱面透镜发光管，也可以为两个独立的单色贴片型柱面透镜发光管安装在一起，如图37、38所示，形成一个完整的柱面透镜。以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。
权利要求
1.一种基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，包括控制器和显示屏，其特征在于在显示屏上设置多个发光像素，由控制器控制发光像素发光；在所述发光像素上分别设置柱面透镜，根据柱面发光原理，形成左右眼图像视觉差。
2.根据权利要求1所述的基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，其特征在于所述发光像素为发光管，包括柱面透镜、封装体、引脚和发光芯片，所述发光芯片设置在封装体内，柱面透镜设置在封装体上，引脚与发光芯片连接。
3.根据权利要求2所述的基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，其特征在于所述发光像素的纵切面透镜侧为直线、外凸或内凹。
4.根据权利要求所述2或3的基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，其特征在于所述发光像素包括两个发光芯片，一个用于显示左眼图像信息，一个用于显示右眼图像信息。
5.根据权利要求4所述的基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，其特征在于所述发光像素拆分为左右对称的两部分，分别显示左眼图像和右眼图像。
6.根据权利要求所述1的基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，其特征在于所述发光像素为SMD贴片型，其透镜为柱面透镜，或在SMD贴片型发光像素封装体发光面上设置一个柱面透镜罩。
7.根据权利要求5所述的基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，其特征在于所述发光像素包括显示左眼图像的发光像素和显示右眼图像的发光像素，所述显示左眼图像的发光像素和显示右眼图像的发光像素均包含三基色RGB。
8.根据权利要求7所述的基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，其特征在于所述发光像素拆分为左右对称的两个，分别显示左眼图像和右眼图像。
全文摘要
本发明公开了一种基于柱面透镜发光管的立体大屏幕，包括控制器和显示屏，其中，在显示屏上设置多个发光像素，由控制器控制发光像素发光；在所述发光像素上分别设置柱面透镜，根据柱面发光原理，形成左右眼图像视觉差。本发明在发光管或者发光像素上设置柱面透镜，使用该发光点或者发光像素制成的大屏幕分别发出左、右图像的光，左、右眼图像分别进入相对应的左、右眼中，根据柱面透镜发光原理，形成左右眼图像视觉差，最终在人脑中形成最终立体图像，在观看时人们无需戴任何立体眼镜，实现了裸眼立体大屏幕显示。
文档编号H04N13/00GK102183845SQ201110122809
公开日2011年9月14日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者宋新利, 康献斌, 时大鑫, 朱国生, 李书政, 李超, 熊彬, 郝喜 申请人:郑州中原显示技术有限公司