本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬曲面顯示面板、顯示裝置及顯示方法。

背景技術(shù)：

目前的平板顯示有節(jié)省物理空間的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用。但由于其光分布屬性，一般在顯示器正對人眼的位置往兩邊的觀看距離依次增加，光強(qiáng)依次變?nèi)?，即給人眼的視角體驗不好。特別是大型的顯示器，此種效應(yīng)更加明顯。而曲面顯示的環(huán)抱效果可增強(qiáng)觀看的視覺效果沖擊，但其缺點是物理彎曲工程難度較大，而且器件厚重。

因此，如何在平板顯示上顯示出虛擬曲面的畫面效果，將是人們所要研究的重點問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種虛擬曲面顯示面板、顯示裝置及顯示方法，用以在平面顯示上顯示出虛擬曲面的畫面效果。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種虛擬曲面顯示面板，包括：具有多個像素的顯示面板，以及設(shè)置在所述顯示面板出光側(cè)的用于使各所述像素的成像軌跡構(gòu)成曲面的多個凸透鏡陣列，每個所述凸透鏡陣列包括多個凸透鏡；

各所述凸透鏡陣列到所述顯示面板的距離以所述顯示面板的豎直中心軸呈對稱的階梯狀分布；位于所述豎直中心軸兩側(cè)且距離所述中心軸相等的各所述凸透鏡的焦距相等，與所述豎直中心軸距離不等的各所述凸透鏡的焦距互不相等；

各所述凸透鏡陣列的焦距隨著各所述凸透鏡陣列到所述顯示面板之間的物距的增大而增大。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述凸透鏡陣列中位于中心位置的凸透鏡的放大倍率相等。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述凸透鏡陣列到所述顯示面板之間的物距隨著與所述豎直中心軸的距離的增大而減小。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述凸透鏡到所述顯示面板之間的物距小于對應(yīng)的各所述凸透鏡的焦距。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述凸透鏡陣列到所述顯示面板之間的物距隨著與所述豎直中心軸的距離的增大而增大。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述凸透鏡到所述顯示面板之間的物距大于對應(yīng)的各所述凸透鏡的焦距，且小于2倍焦距。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，每個所述凸透鏡陣列中的各凸透鏡的焦距隨著與所述豎直中心軸距離的增大而依次增大。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，每個所述凸透鏡陣列與所述顯示面板中的至少一個所述像素相對應(yīng)。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所述顯示面板中的各像素分別與所述凸透鏡陣列中的一個凸透鏡相對應(yīng)。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述凸透鏡到所述顯示面板之間的物距小于對應(yīng)的各所述凸透鏡的焦距時，同一個所述凸透鏡陣列所對應(yīng)的各所述像素與兩側(cè)的黑矩陣在與所述豎直中心軸垂直方向上的寬度之比隨著所述像素與所述豎直中心軸的距離的增大而增大；

各所述凸透鏡到所述顯示面板之間的物距大于對應(yīng)的各所述凸透鏡的焦距時，同一個所述凸透鏡陣列所對應(yīng)的各所述像素與兩側(cè)的黑矩陣在與所述豎直中心軸垂直方向上的寬度之比隨著所述像素與所述豎直中心軸的距離的增大而減小。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所述顯示面板中各所述像素的各亞像素分別與所述凸透鏡陣列中的至少一個凸透鏡相對應(yīng)。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述亞像素所對應(yīng)的凸透鏡的個數(shù)小于或等于8個。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，同一所述像素中的各所述亞像素對應(yīng)的凸透鏡的焦距相等。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所述凸透鏡陣列為液晶透鏡。

第二方面，本發(fā)明實施例提供一種顯示裝置，包括上述任一虛擬曲面顯示面板。

第三方面，本發(fā)明實施例提供一種顯示面板的虛擬曲面顯示方法，包括：

在具有多個像素的顯示面板的出光側(cè)設(shè)置多個凸透鏡陣列；

在所述顯示面板進(jìn)行顯示時，控制各所述凸透鏡陣列到所述顯示面板之間的物距和焦距，使所述顯示面板中各所述像素的成像軌跡構(gòu)成曲面；

其中，每個所述凸透鏡陣列包括多個凸透鏡；各所述凸透鏡陣列到所述顯示面板的距離以所述顯示面板的豎直中心軸呈對稱的階梯狀分布；位于所述豎直中心軸兩側(cè)且距離所述中心軸相等的各所述凸透鏡的焦距相等，與所述豎直中心軸距離不等的各所述凸透鏡的焦距互不相等；

各所述凸透鏡陣列的焦距隨著各所述凸透鏡陣列到所述顯示面板之間的物距的增大而增大。

本發(fā)明實施例的有益效果包括：

本發(fā)明實施例提供的一種虛擬曲面顯示面板、顯示裝置及顯示方法，利用凸透鏡的成像原理，將多個凸透鏡陣列設(shè)置在顯示面板的出光側(cè)，且每個凸透鏡陣列都包括多個凸透鏡，各凸透鏡陣列到顯示面板的距離以顯示面板的豎直中心軸呈對稱的階梯狀分布；位于豎直中心軸兩側(cè)且距離中心軸相等的各凸透鏡的焦距相等，與豎直中心軸距離不等的各凸透鏡的焦距互不相等；各凸透鏡陣列的焦距隨著各凸透鏡陣列到顯示面板之間的物距的增大而增大。本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板，可通過調(diào)整各凸透鏡陣列中的凸透鏡的焦距從而使顯示面板中各像素所成像的像距不同，將各像素的成像軌跡成一曲面排布，由于各凸透鏡陣列的整體焦距隨著各凸透鏡陣列到顯示面板之間的物距的增大而增大，因此，可同時保持各凸透鏡陣列的放大倍率相近，避免了由于各顯示畫面區(qū)域的放大倍率差異過大而導(dǎo)致的顯示畫面扭曲或失真，由此，提升顯示效果，實現(xiàn)了在平面顯示上顯示虛擬曲面的畫面效果，增強(qiáng)了觀看的視覺沖擊效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2a為凸透鏡成虛像的顯示原理示意圖；

圖2b為凸透鏡成實像的顯示原理示意圖；

圖3a為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖3b為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖4a為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時同一個凸透鏡陣列內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖4b為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時同一個凸透鏡陣列內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖5a為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時同一個凸透鏡陣列內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖5b為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時同一個凸透鏡陣列內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖6a為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖6b為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖7a為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的結(jié)構(gòu)示意圖之三；

圖7b為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的結(jié)構(gòu)示意圖之三；

圖8a為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖8b為凸透鏡的等光程原理圖；

圖8c為液晶透鏡的工作原理圖；

圖9a為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的結(jié)構(gòu)示意圖之四；

圖9b為本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板在實現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的結(jié)構(gòu)示意圖之四；

圖10為本發(fā)明實施例提供的顯示面板的虛擬曲面顯示方法。

具體實施方式

本發(fā)明實施例提供了一種虛擬曲面顯示面板、顯示裝置及顯示方法，用以在平面顯示上顯示出虛擬曲面的畫面效果。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明具體實施例提供的虛擬曲面顯示面板、顯示裝置及顯示方法。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的虛擬曲面顯示面板，包括：

具有多個像素的顯示面板100，以及設(shè)置在顯示面板100出光側(cè)的用于使各像素的成像軌跡構(gòu)成曲面的多個凸透鏡陣列200，每個凸透鏡陣列200包括多個凸透鏡210；

各凸透鏡陣列200到顯示面板100的物距以顯示面板100的豎直中心軸呈對稱的階梯狀分布；位于豎直中心軸兩側(cè)且距離豎直中心軸相等的各凸透鏡210的焦距相等，與豎直中心軸距離不等的各凸透鏡210的焦距互不相等；

各凸透鏡陣列200的焦距隨著各凸透鏡陣列200到顯示面板100之間的物距的增大而增大。

需要說明的是，上述的凸透鏡陣列的焦距是指凸透鏡陣列的整體焦距，為說明各凸透鏡陣列焦距的總體趨勢，而每個凸透鏡陣列中還具有多個凸透鏡，每個凸透鏡仍具有其自身的焦距。在一個凸透鏡陣列的整體焦距大于另一個凸透鏡陣列的整體焦距時，例如，凸透鏡陣列A的整體焦距大于凸透鏡陣列B的整體焦距，則凸透鏡陣列A內(nèi)各凸透鏡中的最小焦距仍大于凸透鏡陣列B內(nèi)各凸透鏡中的最大焦距。此外，在凸透鏡的物像坐標(biāo)系中，物距通常位于坐標(biāo)系的負(fù)半軸，因此其值為負(fù)數(shù)。而在本發(fā)明中的物距或像距均指距離，其值為坐標(biāo)系中物距或像距的絕對值。在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中并不限定顯示面板100的類型，具體可以為液晶顯示面板、電致發(fā)光顯示面板、等離子顯示面板或電子紙中的任意一種。

在圖1中是以顯示面板100為液晶顯示面板為例進(jìn)行說明，其中，液晶顯示面板包括：相對而置的上基板001和下基板002，在上基板001和下基板002之間的液晶層003，貼附在上基板001之上的上偏光片004，貼附在下基板002下方的下偏光片005。上偏光片004一側(cè)作為液晶顯示面板的顯示面即出光面，凸透鏡陣列200設(shè)置在上偏光片004之上，背光模組發(fā)出的光線經(jīng)過液晶層003的調(diào)制后從上偏光片004的一側(cè)出射，經(jīng)過凸透鏡陣列200中具有不同焦距的凸透鏡210的折射后成像。

通過調(diào)整各凸透鏡陣列中的凸透鏡的焦距從而使顯示面板中各像素所成像的像距不同，將各像素的成像軌跡成一曲面排布，由于各凸透鏡陣列的整體焦距隨著各凸透鏡陣列到顯示面板之間的物距的增大而增大，因此，可同時保持各凸透鏡陣列的放大倍率相近，避免了由于各顯示畫面區(qū)域的放大倍率差異過大而導(dǎo)致的顯示畫面扭曲或失真，從而提升了顯示效果，實現(xiàn)了在平面顯示上顯示虛擬曲面的畫面效果，增強(qiáng)了觀看的視覺沖擊效果。

在具體實施時，在同一個凸透鏡陣列中的多個凸透鏡，由于各凸透鏡的物距相同，因而無法使其放大倍率相等。為保證各凸透鏡陣列200的放大倍率相近，可使各凸透鏡陣列200中位于中心位置的凸透鏡的放大倍率設(shè)置相等。

在本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，一方面如圖2a所示，可以利用凸透鏡成虛像的原理，將物體AB放置于物距l(xiāng)小于焦距f’處，可使物體AB呈一個放大的虛像A’B’被人眼接收，且所成虛像A’B’與物體AB位于凸透鏡的同一側(cè)，由此實現(xiàn)相對于顯示面板100的后置虛擬曲面的顯示效果。另一方面如圖2b所示，將物體放置于物距l(xiāng)大于焦距f’小于2倍焦距2f’處，可使物體AB呈一個放大的實像A’B’，且所成實像A’B’與物體AB分別位于凸透鏡的兩側(cè)，由此實現(xiàn)相對于顯示面板100的前置虛擬曲面的顯示效果。

如下給出的光學(xué)系統(tǒng)的基本公式：

1.物象關(guān)系：

2.垂軸放大倍率：

由上述光學(xué)系統(tǒng)基本公式可知，在放大倍率β一定時，像距l(xiāng)’和物距l(xiāng)的比例一定，即像距l(xiāng)’和物距l(xiāng)的變化趨勢一致，在像距l(xiāng)’增大時，物距l(xiāng)同時增大。因此利用這一性質(zhì)，可調(diào)整各凸透鏡陣列200的物距，使得各具有不同像距的成像構(gòu)成一個曲面，從而實現(xiàn)虛擬曲面的顯示效果，同時還可保持各凸透鏡陣列的放大倍率基本一致。

在具體實施時，如圖3a和圖3b所示，根據(jù)虛擬曲面的顯示位置不同，可分為如下兩種情況來設(shè)置各凸透鏡陣列200與顯示面板100之間的物距。如圖3a所示，各凸透鏡陣列200到顯示面板100之間的物距隨著與豎直中心軸的距離的增大而減小?；蛘撸鐖D3b所示，各凸透鏡陣列200到顯示面板100之間的物距隨著與豎直中心軸的距離的增大而增大。

在采用如圖3a所示的方式設(shè)置各凸透鏡陣列200的位置時，由于虛擬曲面位于顯示面板100背離凸透鏡陣列200一側(cè)，且虛擬曲面的開口面向顯示面板100，因此，各凸透鏡210到顯示面板100之間的物距l(xiāng)小于對應(yīng)的各凸透鏡210的焦距f’。

在采用如圖3b所示的方式設(shè)置各凸透鏡陣列200的位置時，由于虛擬曲面位于凸透鏡陣列200背離顯示面板100的一側(cè)，且虛擬曲面的開口背離凸透鏡陣列200，因此，各凸透鏡210到顯示面板100之間的物距l(xiāng)大于對應(yīng)的各凸透鏡210的焦距f’，且小于2倍焦距2f’。

在具體應(yīng)用時，無論采用圖3a和圖3b兩種設(shè)置方式的哪一種，針對每一個凸透鏡陣列中的各凸透鏡210的焦距f’隨著與豎直中心軸距離的增大而依次增大。例如，針對某一個凸透鏡陣列200與其所對應(yīng)的顯示區(qū)域的局部圖如圖4a和圖4b所示。在圖4a和圖4b中位于中間位置的凸透鏡陣列200中的各凸透鏡210的焦距分別為f0、f1和f2，位于中心位置的凸透鏡的焦距f0小于位于兩側(cè)的凸透鏡的焦距f1和f2，各凸透鏡210的焦距以豎直中心軸呈對稱設(shè)置，與豎直中心軸的距離相等的凸透鏡的焦距相等。隨著與豎直中心軸的距離的增大，各凸透鏡的焦距關(guān)系為f2>f1>f0。采用如上方式來設(shè)置凸透鏡陣列200中的各凸透鏡210的焦距，可使各凸透鏡對應(yīng)的各像素的成像軌跡為符合虛擬曲面的整體趨勢。

在具體實施時，每個凸透鏡陣列200與顯示面板100中的至少一個像素相對應(yīng)。

進(jìn)一步地，顯示面板100中的各像素RGB分別與凸透鏡陣列200中的一個凸透鏡210相對應(yīng)。

在實際應(yīng)用中，每一個凸透鏡陣列200分別對應(yīng)著顯示面板的一部分顯示區(qū)域，在顯示區(qū)域中包括許多個像素，如圖4a和圖4b所示，在一個凸透鏡陣列200所對應(yīng)的顯示區(qū)域中，一個凸透鏡210與一個像素相對應(yīng)。

在采用如圖4a所示的設(shè)置方式時，可實現(xiàn)相對于顯示面板100的后置虛擬曲面的顯示效果。在采用如圖4b所示的設(shè)置方式時，可實現(xiàn)相對于顯示面板100的前置虛擬曲面的顯示效果。無論采用圖4a和圖4b中的哪一種設(shè)置方式，各凸透鏡210的焦距關(guān)系都應(yīng)滿足f0<f1<f2。

然而，在采用各像素RGB與凸透鏡210分別一一對應(yīng)的設(shè)置方式時，不論各像素的成像為虛像還是實像，如圖4a和圖4b所示，每個像素RGB所成的被放大的像均存在相互重疊的現(xiàn)象，這樣會對虛擬曲面顯示的畫質(zhì)造成失真的影響，基于此，可以采用如下三種方式緩解成像相互重疊的現(xiàn)象從而解決畫質(zhì)失真的問題。

方式一：針對每一個凸透鏡陣列200，改變同一個凸透鏡陣列200所對應(yīng)的各像素與兩側(cè)的黑矩陣在與豎直中心軸垂直方向上的寬度之比。圖4a和圖4b示出了一個凸透鏡陣列中各凸透鏡的設(shè)置方式，在如圖4a所示凸透鏡210到平面顯示面板100之間的物距l(xiāng)小于各凸透鏡210的焦距f’時，由于各凸透鏡210的焦距f’隨著凸透鏡210與豎直中心軸距離的增大而依次遞增，因此，根據(jù)前述公式(2)可知，各像素RGB的成像放大倍數(shù)隨著該像素RGB與豎直中心軸距離的增大而依次遞減，即中心處的成像放大倍數(shù)最大，邊緣處的成像放大倍數(shù)最小，這樣，在中心處的成像相互重疊最嚴(yán)重，邊緣處的成像相互重疊最輕，因此，如圖5a所示，可以將各像素RGB與兩側(cè)的黑矩陣在與豎直中心軸垂直方向上的寬度之比隨著像素RGB與豎直中心軸距離的增大而依次遞增，具體地，可以將各像素RGB在與豎直中心軸垂直方向上的寬度隨著像素RGB與豎直中心軸距離的增大而依次遞增，或者，可以如圖5a所示將各像素RGB之間的黑矩陣在與豎直中心軸垂直方向上的寬度隨著像素與豎直中心軸距離的增大而依次降低。

在如圖4b所示凸透鏡210到平面顯示面板100之間的物距l(xiāng)大于各凸透鏡210的焦距且小于2倍焦距2f’時，由于各凸透鏡210的焦距f’隨著凸透鏡210與豎直中心軸距離的增大而依次遞增，因此，根據(jù)前述公式(2)可知，各像素RGB的成像放大倍數(shù)隨著該像素RGB與豎直中心軸距離的增大而依次遞增，即中心處的成像放大倍數(shù)最小，邊緣處的成像放大倍數(shù)最大，這樣，在中心處的成像相互重疊最輕，邊緣處的成像相互重疊最嚴(yán)重，因此，如圖5b所示，可以將各像素RGB與兩側(cè)的黑矩陣在與豎直中心軸垂直方向上的寬度之比隨著像素RGB與豎直中心軸距離的增大而依次遞減，具體地，可以將各像素RGB在與豎直中心軸垂直方向上的寬度隨著像素RGB與豎直中心軸距離的增大而依次遞減，或者，可以如圖5b所示將各像素RGB之間的黑矩陣在與豎直中心軸垂直方向上的寬度隨著像素與豎直中心軸距離的增大而依次遞增。

采用上述結(jié)構(gòu)，可使每個像素RGB被放大的虛像不重疊或重疊的部分盡量少，從而提升了虛擬曲面顯示的畫面質(zhì)量，但由于降低了開口率，從而會影響發(fā)光效率。

方式二：使顯示面板中各像素的各亞像素分別與凸透鏡陣列中的至少一個凸透鏡相對應(yīng)。如圖6a和圖6b所示，各凸透鏡210分為與組成像素RGB的各亞像素R、G和B一一對應(yīng)。此時，一個凸透鏡210對應(yīng)一個亞像素R、G或B，且對應(yīng)同一像素RGB的各凸透鏡210的焦距相同。這樣可使每個像素RGB中的亞像素R、G或B所成被放大的像之間相互重疊，而相鄰像素之間所成的像由于黑矩陣的作用則不會相互重疊或者重疊的很少。亞像素R、G或B所成被放大的像之間相互重疊不但不會對顯示造成影響，反而有利于畫質(zhì)色彩的調(diào)制，間接提高了顯示像素的開口率。

方式三：針對每個亞像素設(shè)置多個凸透鏡與其對應(yīng)。如圖7a和圖7b所示，顯示面板100中組成像素RGB的各亞像素R、G和B與凸透鏡陣列200中的多個凸透鏡210相對應(yīng)，且對應(yīng)同一像素RGB的各凸透鏡210的焦距相同。這樣可進(jìn)一步減小每個像素RGB中的亞像素R、G或B所成被放大的像之間的相互重疊。例如，可將組成像素RGB的各亞像素R、G和B與2個、3個或更多個凸透鏡210相對應(yīng)，亞像素所對應(yīng)的凸透鏡210的個數(shù)越多，像素所成被放大的像之間的重疊量則越小，但由于現(xiàn)有工藝的限制，凸透鏡的口徑不能小于6μm，因此，各亞像素所對應(yīng)的凸透鏡210的個數(shù)最多為8個。而隨著制作工藝的不斷發(fā)展，使凸透鏡210的口徑進(jìn)一步減小，從而使得一個亞像素對應(yīng)更多個凸透鏡210的情況，在此不做限定。

在一種可實施的方式中，本發(fā)明實施例中的各凸透鏡陣列可采用液晶透鏡，采用多個液晶透鏡的虛擬曲面顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖如圖8a所示。在顯示面板100的出光側(cè)疊層設(shè)置多層液晶透鏡300，在各層液晶透鏡300的兩側(cè)施加電壓，使液晶分子發(fā)生偏轉(zhuǎn)等效為一個或多個凸透鏡陣列200。而對于液晶透鏡300，其焦距值與液晶旋轉(zhuǎn)狀態(tài)所對應(yīng)線偏振光的折射率n、盒厚d、和每個陣列透鏡的口徑p有關(guān)。如圖8b所示，以凸透鏡為例，由等光程原理有：因為[(n₁-n₂)*d]²≈0，所以上式可簡化為：其中n_o≤n₂＜n₁≤n_e。

圖8a示出了多層液晶透鏡不加電狀態(tài)時的液晶排布狀態(tài)，即為液晶的初始配向狀態(tài)，其液晶的長軸方向與LCD的上偏光片的透光軸平行。本發(fā)明實施例只以三層液晶透鏡為例，不對虛擬曲面顯示面板所包括的液晶透鏡數(shù)量進(jìn)行限定，在實際應(yīng)用中，采用的液晶透鏡的層數(shù)越多，顯示的虛擬曲面的效果就越平滑。圖8c示出了液晶透鏡等效于正透鏡時的液晶偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。在液晶透鏡等效為凸透鏡時，兩邊折射率小，中間折射率大，其通過液晶盒的光程值軌跡成凸面排布。

由上述光學(xué)系統(tǒng)基本公式可知，不同的像素位置，通過對應(yīng)不同的物距l(xiāng)和焦距f’，可使每個像素成像的像距l(xiāng)’不同，在保持放大倍率β相同，使各像素的成像軌跡呈曲面排布。例如，設(shè)計液晶透鏡的焦距值f'＝-2l(物距為負(fù)數(shù))，由物象關(guān)系可得出像距l(xiāng)'＝2l，放大倍率β＝2^×。因此利用這一性質(zhì)，使多層液晶透鏡300等效于如圖3a或圖3b所示的多個凸透鏡陣列200。此外，每層液晶透鏡300通過電壓控制可以等效為物距相等的一個或多個凸透鏡陣列200，且每個凸透鏡陣列200中包括多個凸透鏡210。如圖9a所示，距離顯示面板100最遠(yuǎn)的液晶透鏡300等效為位于中間位置的一個凸透鏡陣列200，且凸透鏡陣列200中包括多個凸透鏡210；位于第二層的液晶透鏡300等效為位于兩側(cè)的兩個凸透鏡陣列200，且每個凸透鏡陣列中包括多個凸透鏡210；距離顯示面板100最近的液晶透鏡300等效為位于兩側(cè)的兩個凸透鏡陣列200，且每個凸透鏡陣列中包括多個凸透鏡210。在采用如圖9a的方式設(shè)置液晶透鏡時，位于中間位置的凸透鏡陣列的整體焦距大于位于兩側(cè)的凸透鏡陣列的整體焦距，且隨著與豎直中心軸的距離的增大，凸透鏡陣列的整體焦距依次減小。而針對每一個凸透鏡陣列中的各凸透鏡而言，隨著距離豎直中心軸距離的增大各凸透鏡的焦距依次增大。

如圖9b所示，距離顯示面板100最近的液晶透鏡300等效為位于中間位置的一個凸透鏡陣列200，且凸透鏡陣列200中包括多個凸透鏡210；位于第二層的液晶透鏡300等效為位于兩側(cè)的兩個凸透鏡陣列200，且每個凸透鏡陣列中包括多個凸透鏡210；距離顯示面板100最遠(yuǎn)的液晶透鏡300等效為位于兩側(cè)的兩個凸透鏡陣列200，且每個凸透鏡陣列中包括多個凸透鏡210。在采用如圖9b的方式設(shè)置液晶透鏡時，位于中間位置的凸透鏡陣列的整體焦距小于位于兩側(cè)的凸透鏡陣列的整體焦距，且隨著與豎直中心軸的距離的增大，凸透鏡陣列的整體焦距依次增大。而針對每一個凸透鏡陣列中的各凸透鏡而言，隨著距離豎直中心軸距離的增大各凸透鏡的焦距依次增大。

無論采用圖9a和圖9b中的哪種方式來設(shè)置液晶透鏡，液晶透鏡在除等效為凸透鏡陣列之外的區(qū)域均為不加電狀態(tài)。并且在同一個像素內(nèi)的各亞像素對應(yīng)的各凸透鏡的焦距相等。

本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板，該顯示裝置可以為：手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。該顯示裝置的實施可以參見上述虛擬曲面顯示面板的實施例，重復(fù)之處不再贅述。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種顯示面板的虛擬曲面顯示方法，如圖10所示，本發(fā)明實施例提供的上述顯示方法，包括：

S11、在具有多個像素的顯示面板的出光側(cè)設(shè)置多個凸透鏡陣列；

S12、在顯示面板進(jìn)行顯示時，控制各凸透鏡陣列到顯示面板之間的物距和焦距，使顯示面板中各像素的成像軌跡構(gòu)成曲面。

其中，每個凸透鏡陣列包括多個凸透鏡；各凸透鏡陣列到顯示面板的物距以顯示面板的豎直中心軸呈對稱的階梯狀分布；位于豎直中心軸兩側(cè)且距離豎直中心軸相等的各凸透鏡的焦距相等，與豎直中心軸距離不等的各凸透鏡的焦距互不相等；

各凸透鏡陣列的焦距隨著各凸透鏡陣列到顯示面板之間的物距的增大而增大。

本發(fā)明實施例提供的一種虛擬曲面顯示面板、顯示裝置及顯示方法，利用凸透鏡的成像原理，將多個凸透鏡陣列設(shè)置在顯示面板的出光側(cè)，且每個凸透鏡陣列都包括多個凸透鏡，各凸透鏡陣列到顯示面板的距離以顯示面板的豎直中心軸呈對稱的階梯狀分布；位于豎直中心軸兩側(cè)且距離中心軸相等的各凸透鏡的焦距相等，與豎直中心軸距離不等的各凸透鏡的焦距互不相等；各凸透鏡陣列的焦距隨著各凸透鏡陣列到顯示面板之間的物距的增大而增大。本發(fā)明實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板，可通過調(diào)整各凸透鏡陣列中的凸透鏡的焦距從而使顯示面板中各像素所成像的像距不同，將各像素的成像軌跡成一曲面排布，由于各凸透鏡陣列的整體焦距隨著各凸透鏡陣列到顯示面板之間的物距的增大而增大，因此，可同時保持各凸透鏡陣列的放大倍率相近，避免了由于各顯示畫面區(qū)域的放大倍率差異過大而導(dǎo)致的顯示畫面扭曲或失真，由此，提升顯示效果，實現(xiàn)了在平面顯示上顯示虛擬曲面的畫面效果，增強(qiáng)了觀看的視覺沖擊效果。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。