本发明涉及立体显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及显示方法。
背景技术：
虚拟现实(Virtual Reality，缩写为VR)技术是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中，其具有多感知性、存在感、交互性、自主性等特点。
目前，VR显示设备大多具有双屏幕显示功能，并在两块屏幕之间设置挡光板，以避免用户的左右眼同时看到一块屏幕时所产生的视觉错乱，但是这样不仅增加了VR显示设备的结构复杂度，而且也限制了用户使用VR显示设备的视场角，使得用户在使用VR显示设备时的沉浸感不高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种显示装置及显示方法，以在简化显示装置结构的同时，增加用户观看显示装置所显示画面的视场角，以提高用户使用显示装置的沉浸感。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种显示装置，其特征在于，包括显示面板以及设在所述显示面板的出光侧的滤光单元，所述滤光单元包括第一滤光透镜和第二滤光透镜；所述第一滤光透镜在显示面板的出光侧的正投影与所述第二滤光透镜在显示面板的出光侧的正投影不重叠；透过所述第一滤光透镜的光线波长范围与透过所述第二滤光透镜的光线波长范围不交叠；
所述显示面板用于提供混合画面，所述混合画面包括第一画面和第二画面，所述第一画面的光线波长范围位于透过所述第一滤光透镜的光线波长范围内，所述第二画面的光线波长范围位于透过所述第二滤光透镜的光线波长范围内。
与现有技术相比，本发明提供的显示装置中，显示面板提供混合画面，且混合画面的光线包括第一画面和第二画面，而由于设在显示面板的出光侧的滤光单元包括第一滤光透镜和第二滤光透镜，且第一滤光透镜在显示面板的出光侧的正投影与所述第二滤光透镜在显示面板的出光侧的正投影不重叠，第一画面的光线波长范围位于透过第一滤光透镜的光线波长范围内，第二画面的光线波长范围位于透过第二滤光透镜的光线波长范围内，这使得第一滤光透镜和第二滤光透镜在接收到混合画面的光线时，混合画面所包含的第一画面的光线能够透过第一滤光透镜，而第二画面的光线无法透过第一滤光透镜，混合画面所包含的第二画面的光线能够透过第二滤光透镜，而第一画面的光线无法透过第二滤光透镜，这样就能够将原来复合在一起的第一画面的光线和第二画面的光线分成独立的两束光线进入用户的左右眼，并在大脑中进行画面重构，生成立体图像。可见，本发明提供的显示装置能够将混合画面进行画面解析，形成相互独立且不发生干扰的两束光线，从而生成立体图像，而无需使用双屏幕显示左右眼图像，且避免了在显示装置中增设挡光板，达到了简化结构降低显示装置重量的目的。而且，由于没有挡光板的遮挡作用，使得显示设备的视场角可覆盖到显示面板的整个显示面，因此，相对于现有技术，本发明提供的显示装置中，用户的左右眼能够在较大的视场角下看到对应的第一画面和第二画面，使得在大脑中构建立体图像时，第一画面和第二画面具有较高的互补度，所构建出的立体图像具有良好的立体感，这样就能够提高用户使用显示装置的沉浸感。
本发明还提供了一种显示方法，该显示方法应用上述技术方案所述的显示装置，所述显示方法包括：
显示面板提供混合画面；所述混合画面包括第一画面和第二画面；
第一滤光透镜对所述混合画面的光线进行过滤，使得所述混合画面所包含的第一画面的光线透过第一滤光透镜；
第二滤光透镜对所述混合画面的光线进行过滤，使得所述混合画面所包含的第二画面的光线穿过第二滤光透镜；
根据所述第一画面的光线和所述第二画面的光线显示立体图像。
与现有技术相比，本发明提供的显示方法的有益效果与上述技术方案提供的显示装置的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的显示装置的基本结构示意图；
图2为本发明实施例提供的显示装置的基本原理图；
图3为本发明实施例中显示面板的结构图；
图4为本发明实施例中彩膜基板的结构原理图；
图5为本发明实施例中第一滤光层的结构示意图；
图6为本发明实施例中第二滤光层的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的显示装置的滤光原理图；
图8为本发明实施例中奇数列彩膜像素和偶数列彩膜像素的像素材料波段对比图；
图9为本发明实施例提供的显示方法的流程图。
附图标记：
1-显示面板， 11-彩膜基板；
11L-奇数列彩膜像素， 11L1-第一奇数列彩膜像素；
11L2-第二奇数列彩膜像素， 11L3-第三奇数列彩膜像素；
11L4-第四奇数列彩膜像素， 11R-偶数列彩膜像素；
11R1-第一偶数列彩膜像素， 11R2-第二偶数列彩膜像素；
11R3-第三偶数列彩膜像素， 11R4-第四偶数列彩膜像素；
12-显示基板， 2-滤光单元；
21-第一滤光透镜， 211-第一透镜；
212-第一滤光层， 212L-第一子膜层；
22-第二滤光透镜， 221-第二透镜；
222-第二滤光层， 222R-第二子膜层；
3-虚拟画面， C-混合画面的光线；
L-左眼， R-右眼；
P1-第一画面的光线， P2-第二画面的光线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2和图7，本发明实施例提供的显示装置包括显示面板1以及设在所述显示面板1的出光侧的滤光单元2，滤光单元2包括第一滤光透镜21和第二滤光透镜22；第一滤光透镜21在显示面板1的出光侧的正投影与第二滤光透镜22在显示面板1的出光侧的正投影不重叠(即第一滤光透镜21和第二滤光透镜22在显示面板的出光侧并排设置)；透过第一滤光透镜21的光线波长范围与透过第二滤光透镜22的光线波长范围不交叠；显示面板1用于提供混合画面，混合画面包括第一画面和第二画面，第一画面的光线波长范围位于透过第一滤光透镜21的光线波长范围内，第二画面的光线波长范围位于透过第二滤光透镜22的光线波长范围内。
下面结合图1、图2、图7和图9对本发明实施例提供的显示装置的显示过程，该显示过程具体包括如下步骤：
步骤S100：显示面板1提供混合画面；该混合画面包括第一画面和第二画面；
步骤S200：第一滤光透镜21对混合画面的光线C进行过滤，使得混合画面所包含的第一画面的光线P1透过第一滤光透镜21，将第一画面的光线P1定义为左眼画面光线；第二滤光透镜22对混合画面的光线C进行过滤，使得混合画面所包含的第二画面的光线P2穿过第二滤光透镜22，将第二画面的光线P2定义为右眼画面光线；
步骤S300：根据左眼画面光线和右眼画面光线显示立体图像。
基于本发明实施例提供的显示装置的结构和显示过程可知，显示面板1提供混合画面，混合画面包括第一画面和第二画面，而由于设在显示面板1的出光侧的滤光单元2包括第一滤光透镜21和第二滤光透镜22，且第一滤光透镜21在显示面板1的出光侧的正投影与第二滤光透镜22在显示面板1的出光侧的正投影不重叠，第一画面的光线P1的波长范围位于透过第一滤光透镜21的光线波长范围内，第二画面的光线P2的波长范围位于透过第二滤光透镜22的光线波长范围内，这使得第一滤光透镜21和第二滤光透镜22在接收到混合画面的光线C时，混合画面所包含的第一画面的光线P1能够透过第一滤光透镜21，而第二画面的光线P2无法透过第一滤光透镜21，混合画面所包含的第二画面的光线P2能够透过第二滤光透镜22，而第一画面的光线P1无法透过第二滤光透镜22，这样就能够将原来复合在一起的第一画面的光线P1和第二画面的光线P2分成独立的两束光线进入用户的左右眼(第一画面的光线P1进入左眼L，第二画面的光线P2进入右眼R)，第一画面的光线P1和第二画面的光线P2在大脑中进行画面重构，生成立体图像。可见，本发明实施例提供的显示装置能够将混合画面进行画面解析，形成相互独立且不发生干扰的两束光线，从而生成立体图像，而无需使用双屏幕显示左右眼图像，且避免了在显示装置中增设挡光板，达到了简化结构降低显示装置重量的目的。而且，由于没有挡光板的遮挡作用，使得显示设备的视场角可覆盖到显示面板1的整个显示面，因此，相对于现有技术，本发明提供的显示装置中，用户的左右眼能够在较大的视场角下看到对应的第一画面和第二画面，使得在大脑中构建立体图像时，第一画面和第二画面具有较高的互补度，所构建出的立体图像也就良好的立体感，这样就能够提高用户使用显示装置的沉浸感。
此外，现有技术中VR显示装置中两块显示屏幕显示左右眼画面时，两块显示屏需要严格对齐，这样才能够保证两块显示屏幕所显示的左右眼画面进入人眼后，在大脑所形成的立体图像比较形象，但这也使得VR显示装置的制作精度要求比较高，导致VR显示装置的制作难度加大。而本发明实施例提供的显示装置，只需要使得显示面板1提供混合画面，并保证该混合画面包括第一画面和第二画面，然后与滤光单元2相配合，就能够使得第一画面的光线P1进入左眼L，第二画面的光线P2进入右眼R，以完全避免两个显示屏幕需要严格对齐的问题，从而降低显示装置的制作难度和安装难度。
为了保证所显示的画面真实性，如图1和图2所示，本发明实施例提供的显示装置中显示面板1的出光侧到第一滤光透镜21的入光侧之间的距离d1小于第一滤光透镜21的焦距，显示面板1的出光侧到第二滤光透镜22的入光侧之间的距离d2小于第二滤光透镜22的焦距，这样所构建出的立体画面的比较真实。
其中，由于本发明实施例提供的显示装置中，只通过一个显示面板1就能够提供包括第一画面和第二画面的混合画面，因此，用户的左右眼不受现有技术中挡光板的遮挡，可以覆盖整个显示面板1。而且，当显示装置中显示面板1的出光侧到第一滤光透镜21的入光侧之间的距离小于第一滤光透镜21的焦距和第二滤光透镜22的焦距时，用户的左右眼看到的画面相当于虚拟画面3，只是左眼L看到的是左眼虚拟画面，右眼R看到的是右眼虚拟画面。
需要说明的是，本发明实施例提供的显示装置一般为VR显示装置，也可以为分体式的显示系统。当本发明实施例提供的显示装置为分体式的显示系统时，显示面板1可以以手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有显示功能的产品或部件的形式存在，而滤光单元2可以作为便携式眼镜提供给用户，以辅助用户观看显示面板1所提供的画面。
另外，如图1和图2所示，滤光单元2包括第一滤光透镜21和第二滤光透镜22，在实际结构中，可通过简单的连接件将第一滤光透镜21和第二滤光透镜22连接在一起，当然也可以用镜筒连接，但由于本发明实施例提供的显示装置中，只有一块作为屏幕的显示面板1，因此，无需像现有技术一样，将镜筒延长至两块屏幕之间作为挡光板。
可选的，如图7所示，本发明实施例中显示面板1用于提供混合画面，该混合画面包括第一画面和第二画面，这实际上是一种使用单屏幕输出双彩色光谱的视差图像的显示面板1，实现该功能的显示面板1的具体结构多种多样。
图2示出一种显示面板1，其包括第一类像素和第二类像素，第一类像素用于提供第一画面，第二类像素用于提供第二画面。具体实现时，第一类像素包括第一类滤光部，第二类像素包括第二滤光部，且第一类滤光部的透光波长范围位于透过第一滤光透镜的光线波长范围内，第二类滤光部的透光波长范围位于透过第一滤光透镜的光线波长范围内，以实现显示面板提供包含第一画面和第二画面的混合画面。
进一步，如图3所示，本发明实施例中第一滤光部包括多个第一滤光部，第二类滤光部包括多个第二滤光部，多个第一滤光部和多个第二滤光部交替排布，相邻两个第一滤光部之间具有一个第二滤光部，为了使得提高第一画面和第二画面的匹配性，第一滤光部的面积越小越好，而考虑到显示面板的画面分辨率以像素级别为单位，因此，本发明实施例中第一滤光部的面积为一个像素面积或一列像素面积，第二滤光部的面积为一个像素面积或一列像素面积。
其中，本发明实施例中能够提供包含第一画面和第二画面的混合画面的显示面板种类多种多样，如LCD显示面板或OLED显示面板。如果显示面板为OLED显示面板，则可通过限定OLED显示面板中每个发光器件所发出的光线波长，使得OLED显示基板的像素分为第一类像素和第二类像素。如果显示面板为LCD显示面板时，可限定彩膜基板的彩色膜层的膜层透过波长，以使得彩膜基板的像素膜层分为第一类像素和第二类像素。下面以图3和图4为例进行详细结构说明。
本发明实施例中LCD显示面板包括彩膜基板11和显示基板12，其中，彩膜基板11包括多个奇数列彩膜像素11L和多个偶数列彩膜像素11R；多个奇数列彩膜像素11L和多个偶数列彩膜像素11R交替排布，相邻两个奇数列彩膜像素11L之间具有一个偶数列彩膜像素11R；其中，
奇数列彩膜像素11L的透光波长范围位于透过第一滤光透镜21的光线波长范围内，偶数列彩膜像素11R的透光波长范围位于透过第二滤光透镜22的光线波长范围内。
具体工作时，如图7所示，显示基板12提供初始画面，显示基板12所提供的初始画面一般为灰阶画面；奇数列彩膜像素11L将初始画面的光线进行过滤，使得在奇数列彩膜像素11L的透光波长范围内的光线通过奇数列彩膜像素11L，以使得通过奇数列彩膜像素11L的光线形成第一画面；
偶数列彩膜像素11R将初始画面的光线进行过滤，使得在偶数列彩膜像素11R的透光波长范围内的光线通过偶数列彩膜像素11R，以使得通过偶数列彩膜像素11R的光线形成第二画面。
由上可见，本发明实施例通过对彩膜基板11进行结构设计，使得显示基板12所提供的初始画面的光线能够被复用，形成由第一画面和第二画面所组成的混合画面。
另外，在选择奇数列彩膜像素11L的透光波长范围和偶数列彩膜像素11R的透光波长范围时，应当考虑到显示基板12所提供的初始画面的光线波长范围，以使得初始画面的光线波长范围位于奇数列彩膜像素11L的透光波长范围内和偶数列彩膜像素11R的透光波长范围内，这样才能够使得较多的初始画面的光线通过奇数列彩膜像素11L和偶数列彩膜像素11R，以减少画面光线损耗，保证所显示的图像真实性。
上述显示基板12可以为OLED显示基板，也可以为阵列基板。当显示基板12为阵列基板时，如图3所示，本发明实施例中显示面板1还包括位于阵列基板和彩膜基板11之间的液晶层，显示装置还包括背光模组，背光模组位于阵列基板背离液晶层的表面。其中，背光模组的光源为单色LED光源或激光光源，且由于单色LED光源的光线频带比较宽，因此在选择单色LED光源时，尽量选择频带较窄的单色LED光源，以使得彩膜基板11所包括的奇数列彩膜像素11L和偶数列彩膜像素11R的选择范围只要能够涵盖初始画面光线的波长范围即可；其中，单色LED光源的频带在20nm以内，当然也可以根据实际需要设定。
需要说明的是，如图3和图4所示，本发明实施例的彩膜基板11中，不管是奇数列彩膜像素11L，还是偶数列彩膜像素11R，其所包括的彩膜像素至少为一列像素彩膜，当然也可以为多列像素彩膜，只是一列彩膜像素时，所形成的第一画面和第二画面的匹配性更为精细。
可选的，如图1、图2、图5和图7所示，本发明实施例中第一滤光透镜21包括第一透镜211，以及形成在第一透镜211的第一滤光层212；第二滤光透镜22包括第二透镜221，以及形成在第二透镜221的第二滤光层222；第一滤光层212的透光波长范围与第二滤光层222的透光波长范围不交叠；第一画面的光线波长范围位于第一滤光层212的透光波长范围内，以使得混合画面所包含的第二画面的光线P2被第一滤光层212阻挡，而混合画面所包含的第一画面的光线P1从第一滤光层212透过，并作为左眼画面光线进入用户的左眼L，而第二画面的光线P2的波长范围位于第二滤光层222的透光波长范围内，使得混合画面所包含的第一画面的光线P1被第二滤光层222阻挡，而混合画面所包含的第二画面的光线P2从第二滤光层222透过，并作为右眼画面光线进入用户的右眼R。
具体的，若本发明实施例中显示面板1中第一类滤光部的透光波长范围位于透过第一滤光透镜的光线波长范围内，第二类滤光部的透光波长范围位于透过所述第一滤光透镜的光线波长范围内，则第一类滤光部的透光波长范围位于第一滤光层212的透光波长范围内，第二类滤光部的透光波长范围位于第二滤光层222的透光波长范围内。
其中，第一滤光层212和第二滤光层222均为干涉滤光膜或单层滤光膜，具体而言，第一滤光层212为第一干涉滤光膜或第一单层滤光膜，第二滤光层222为第二干涉滤光膜和第二单层滤光膜。第一干涉滤光膜和第二干涉滤光膜的区别仅在于二者通过光线波长范围的区别；同理，第一单层滤光膜和第二单层滤光膜的区别仅在于二者通过光线波长范围的区别。
示例性的，本发明实施例中第一干涉滤光膜和第二干涉滤光膜均为多层膜结构。
需要说明的是，如图1、图2和图7所示，本发明实施例中第一滤光层212与第一透镜211的相对位置关系，只要保证第一滤光层212能够过滤混合画面的光线C即可。也就是说，第一滤光层212位于第一透镜211的出光侧，或，第一滤光层212位于第一透镜211的入光侧；只是由于第一滤光层212位于第一透镜211的入光侧时，第一画面的光线P1在穿过第一滤光层212后，还会穿过第一透镜211，使得穿过第一滤光层212的第一画面的光线P1受到光学干扰出现波长范围变化等光学特性改变的问题，不利于第一滤光层212的滤光效果的充分发挥；而第一滤光层212位于第一透镜211的出光侧，此时混合画面的光线C穿过第一透镜211后，再通过第一滤光层212对混合画面的光线C进行过滤，使得第一画面的光线P1穿过第一滤光层212，而后以左眼画面光线的形式进入左眼L，这个过程中穿过第一滤光层212的第一画面的光线P1不再受到光学干扰，保证了第一滤光层212的滤光效果能够充分发挥。同理，第二滤光层222位于第二透镜221的出光侧；或第二滤光层222位于第二透镜221的入光侧；并且让第二滤光层222位于第二透镜221的出光侧时，第二滤光层222的滤光效果能够充分发挥，原因参照第一滤光层212的相应分析。
而为了提高用户的视觉体验效果，如图5所示，本发明实施例中第一滤光层212包括多个第一子膜层212L；如图6所示，第二滤光层222包括多个第二子膜层222R，这样就能够利用多种颜色的第一子膜层212L对第一画面的光线P1进行着色，利用第二子膜层222R对第二画面的光线P2进行着色。
而结合现有技术中彩膜基板实现画面彩色化的原理，本发明实施例中第一子膜层212L由红、绿、蓝三种颜色的膜层组合而成，多个第一子膜层呈现像素化排列。同理第二子膜层222R包括红、绿、蓝三种颜色的膜层组成，多个第二子膜层222R呈现像素化排列。
示例性的，图4示出了一种彩膜基板11的像素化排列结构，该彩膜基板11的像素呈现12列6行的方式阵列排布，奇数列彩膜像素11L的数量为4个，具体包括第一奇数列彩膜像素11L1、第二奇数列彩膜像素11L2、第三奇数列彩膜像素11L3和第四奇数列彩膜像素11L4，偶数列彩膜像素11R的数量为4个，具体包括第一偶数列彩膜像素11R1、第二偶数列彩膜像素11R2、第三偶数列彩膜像素11R3和第四偶数列彩膜像素11R4，且不管是奇数列彩膜像素11L，还是偶数列彩膜像素，其所占的空间为一列像素，一列像素包括红、绿、蓝三列子像素；其中，
第一偶数列彩膜像素11R1位于第一奇数列彩膜像素11L1和第二奇数列彩膜像素11L2之间，第二偶数列彩膜像素11R2位于第二奇数列彩膜像素11L2和第三奇数列彩膜像素11L3之间，第三偶数列彩膜像素11R3位于第三奇数列彩膜像素11L3和第四奇数列彩膜像素11L4之间，第四奇数列彩膜像素11L4位于第三偶数列彩膜像素11R3和第四偶数列彩膜像素11R4之间。
图5示出了一种第一滤光层212的像素化结构，从图5可以看出，其包括多个第一子膜层212L，且每个第一子膜层212L实质上由红绿蓝三种子像素膜组成。
图6示出了一种第二滤光层222的像素化结构，从图6可以看出，其包括多个第二子膜层222R，且每个第二子膜层222R实质上由红绿蓝三种子像素膜组成。
当显示基板12提供的初始画面被图7所示的彩膜基板11处理后，生成混合画面，该混合画面包括第一画面和第二画面。第一滤光层212将混合画面的光线C进行过滤，使得第一画面的光线P1通过第一滤光层212，第二滤光层222将混合画面的光线C进行过滤，使得第二画面的光线P2通过第二滤光层222。
考虑到制作的便利性，可以限定奇数列彩膜像素11L所使用的滤光材料(红、绿、蓝)和第一子膜层212L所使用的滤光材料(红、绿、蓝)相同，并限定偶数列彩膜像素11R所使用的滤光材料(红、绿、蓝)和第二子膜层222R所使用的滤光材料(红、绿、蓝)相同，这样既方便原料采购，又有利于原料的充分利用，从而降低制作成本。
具体的，将制作奇数列彩膜像素11L所使用的材料设在第一透镜211上，即可形成第一滤光透镜21；将制作偶数列彩膜像素11R所使用的材料设在第二透镜221上，即可形成第二滤光透镜22。
需要说明的是，如图5-图8所示，奇数列彩膜像素11L、偶数列彩膜像素11R、第一滤光层212和第二滤光层222均可实现光线彩色化的时候，奇数列彩膜像素11L和偶数列彩膜像素11R的区别，以及第一滤光层212和第二滤光层222的区别一般通过彩色化程度分别其滤光波长大小。例如：彩色化程度比较重，则滤光波长较小，彩色化程度比较小，则滤光波长较大。
如图1、图2、图7和图9所示，本发明实施例还提供了一种显示方法，该显示方法应用上述显示设备，该显示方法包括：
步骤S100：显示面板1提供混合画面；混合画面包括第一画面和第二画面；
步骤S200：第一滤光透镜21对混合画面的光线C进行过滤，使得混合画面所包含的第一画面的光线P1透过第一滤光透镜21；第二滤光透镜22对混合画面的光线C进行过滤，使得混合画面所包含的第二画面的光线P2穿过第二滤光透镜22；
步骤S300：根据第一画面的光线P1和第二画面的光线P2显示立体图像。
与现有技术相比，本发明实施例提供的显示方法的有益效果与上述技术方案提供的显示装置的有益效果相同，在此不做赘述。
具体的，如图3、图5和图7所示，当所述显示面板包括第一类像素和第二类像素，本发明实施例中显示面板提供混合画面的光线包括：
第一类像素提供第一画面，第二类像素用于提供第二画面，具体过程参见上文描述。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。