显示装置、抬头显示系统及汽车的制作方法

本技术涉及显示，具体涉及一种显示装置、抬头显示系统及汽车。

背景技术：

1、目前，增强现实抬头显示(ar-hud)系统逐渐成为高端车型的重要配置。

2、在实践中，发明人发现：

3、ar-hud系统需要在各种光照条件下保持清晰可见，特别是在强光环境中。然而，传统显示装置的亮度不足以满足这一要求，导致在阳光直射等情况下，显示的内容模糊或难以辨认。因此，提高显示装置的亮度成为ar-hud技术发展的一个关键问题。

4、此外，ar-hud系统要求显示装置在不同位置具有不同的视角，而传统显示装置在不同的位置的视角特性相同，因此无法满足ar-hud的特殊需求，影响了信息的准确呈现和观看体验。

5、故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本技术的实施例提供了一种显示装置、抬头显示系统及汽车，旨在提高显示装置的亮度。

2、本技术的实施例提供了一种显示装置，包括：背板，所述背板上设有多个像素；以及透镜组件，设置在所述背板上，所述透镜组件包括多个透镜，每一所述透镜罩设在对应的所述像素上；其中，在所述显示装置的俯视图中，在第一方向上相邻的两个所述像素之间的第一间距c1小于在第二方向上相邻的两个所述像素之间的第二间距d1，且第二间距d1小于或等于第一间距c1的1.5倍；在所述显示装置的俯视图中，在所述第一方向上相邻的两个所述透镜之间的第三间距c2小于在所述第二方向上相邻的两个所述透镜之间的第四间距d2。

3、在上述显示装置中，所述第三间距c2大于或等于所述第一间距c1，所述第四间距d2大于所述第二间距d1。

4、在上述显示装置中，所述第三间距c2与所述第一间距c1之间的差值为(b*tanα)/(p/2)，或者，所述第三间距c2与所述第一间距c1之间的差值为0；所述第四间距d2与所述第二间距d1之间的差值为(b*tanγ)/(q/2)；其中，b为所述透镜与所述像素在垂直于所述背板的方向上的距离，α为所述背板在第一方向上的边缘处的视角，p为所述显示装置的显示区在第一方向上的分辨率，γ为所述背板在第二方向上的边缘处的视角，q为所述显示装置的显示区在第二方向上的分辨率。

5、在上述显示装置中，在所述第三间距c2大于所述第一间距c1的情况下，c1＝c2-(b*tanα)/(p/2)；d1＝d2-(b*tanγ)/(q/2)；其中，c2＝l/p，d2＝w/q，l为所述显示装置的显示区在所述第一方向上的长度值，w为所述显示装置的显示区在所述第二方向上的长度值。

6、在上述显示装置中，在所述第三间距c2大于所述第一间距c1的情况下，c2＝c1+(b*tanα)/(p/2)；d2＝d1+(b*tanγ)/(q/2)；其中，c1＝l/p，d1＝w/q，l为所述显示装置的显示区在所述第一方向上的长度值，w为所述显示装置的显示区在所述第二方向上的长度值。

7、在上述显示装置中，在所述显示装置的俯视图中，在所述第一方向上，第m个所述像素的中心与第m个所述透镜的中心之间的偏移值为(m*b*tanα)/(p/2)，在所述第二方向上，第n个所述像素的中心与第n个所述透镜的中心之间的偏移值为(n*b*tanγ)/(q/2)；其中，m大于或等于1，且小于p/2，n大于或等于1，且小于q/2。

8、在上述显示装置中，在所述显示装置的俯视图中，在所述第一方向上，位于所述背板的中心的所述透镜的中心与位于所述背板的中心的所述像素的中心的偏移值为0，在所述第二方向上，位于所述背板的中心的所述透镜的中心与位于所述背板的中心的所述像素的中心的偏移值为b*tanβ，其中，b为所述透镜与所述像素在垂直于所述背板的方向上的距离，β为所述背板在第二方向上的中心处的视角。

9、在上述显示装置中，所述背板包括至少四个区域，至少四个所述区域包括左上区域、右上区域、左下区域和右下区域；对于所述左上区域，在所述第一方向上相邻的两个所述透镜之间的第三间距c2与在所述第一方向上相邻的两个所述像素之间的第一间距c1之间的差值为(b*tanα1)/(p/2)，在所述第二方向上相邻的两个所述透镜之间的第四间距d2与在所述第二方向上相邻的两个所述像素之间的第二间距d1之间的差值为(b*tanβ1)/(q/2)；对于所述右上区域，在所述第一方向上相邻的两个所述透镜之间的第三间距c2与在所述第一方向上相邻的两个所述像素之间的第一间距c1之间的差值为(b*tanα2)/(p/2)，在所述第二方向上相邻的两个所述透镜之间的第四间距d2与在所述第二方向上相邻的两个所述像素之间的第二间距d1之间的差值为(b*tanβ2)/(q/2)；对于所述左下区域，在所述第一方向上相邻的两个所述透镜之间的第三间距c2与在所述第一方向上相邻的两个所述像素之间的第一间距c1之间的差值为(b*tanα3)/(p/2)，在所述第二方向上相邻的两个所述透镜之间的第四间距d2与在所述第二方向上相邻的两个所述像素之间的第二间距d1之间的差值为(b*tanβ3)/(q/2)；对于所述右下区域，在所述第一方向上相邻的两个所述透镜之间的第三间距c2与在所述第一方向上相邻的两个所述像素之间的第一间距c1之间的差值为(b*tanα4)/(p/2)，在所述第二方向上相邻的两个所述透镜之间的第四间距d2与在所述第二方向上相邻的两个所述像素之间的第二间距d1之间的差值为d1(b*tanβ4)/(q/2)；其中，α1、α2、α3、α4分别为所述背板的四个区域在所述第一方向上的边缘处的视角，β1、β2、β3、β4分别为所述背板的四个区域在所述第二方向上的边缘处的视角，b为所述透镜与所述像素在垂直于所述背板的方向上的距离，p为所述背板在第一方向上的分辨率，q为所述背板在第二方向上的分辨率。

10、在上述显示装置中，所述显示装置在所述第一方向上的视角宽度大于在所述第二方向上的视角宽度。

11、在上述显示装置中，所述透镜为半椭球状；在所述显示装置的俯视图中，所述透镜在所述第二方向上的长度大于在所述第一方向上的长度。

12、本技术的实施例还提供了一种抬头显示系统，包括光学组件和上述显示装置；其中，所述光学组件用于放大所述显示装置所显示的画面并输出，所述光学组件针对所述显示装置所显示的画面在所述第一方向的放大倍率为m，在所述第二方向的放大倍率为m/(d1/c1)。

13、本技术的实施例还提供了一种汽车，包括抬头显示系统，所述抬头显示系统包括光学组件和上述显示装置；其中，所述光学组件用于放大所述显示装置所显示的画面并输出，所述光学组件针对所述显示装置所显示的画面在所述第一方向的放大倍率为m，在所述第二方向的放大倍率为m/(d1/c1)。

14、在本技术的技术方案中，通过在显示装置的背板上设置透镜组件，该透镜组件包括多个透镜，每一透镜罩设在对应的像素上，在第一方向(如水平方向)上相邻的两个像素之间的第一间距小于在第二方向(如垂直方向)上相邻的两个像素之间的第二间距，且第二间距小于或等于第一间距的1.5倍；同时，在第一方向上相邻的两个透镜之间的第三间距小于在第二方向上相邻的两个透镜之间的第四间距，因此可以使得显示装置在第二方向上的像素和透镜间距增大，由于增加了透镜在第二方向上的尺寸，因此可以收集更多的光线并将其聚焦，从而提高了显示装置的亮度。特别地，增加透镜在垂直方向上的尺寸可以在不影响显示质量的前提下提高亮度，解决了传统显示装置在强光环境下亮度不足的问题。

15、此外，本技术的技术方案通过调整像素和透镜在不同位置的间距，实现了显示装置在不同位置具有不同的视角特性。具体来说，通过调整第三间距与第一间距之间的差值，以及第四间距与第二间距之间的差值，可以精确控制显示装置在不同位置的视角，使得显示装置能够满足抬头系统对不同位置不同视角的特殊需求，例如，可以使显示装置在水平方向上具有更宽的视角，而在垂直方向上具有较窄的视角，这与驾驶员的实际观看需求相匹配。

16、本技术的技术方案还可以根据需要将显示装置划分为多个区域(如左上、右上、左下、右下四个区域)，并对每个区域单独进行视角调整，从而更精确地满足不同位置的视角需求。