一種led顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及顯示屏領域，更具體地，涉及一種LED顯示裝置。其包括LED顯示屏，LED顯示屏前依次設置有透鏡陣列Ⅰ、透鏡陣列Ⅱ，LED顯示屏上的LED像素經過透鏡陣列Ⅰ、透鏡陣列Ⅱ后成正立放大的像。本發(fā)明在LED顯示屏表面覆蓋透鏡陣列Ⅰ和透鏡陣列Ⅱ，利用透鏡陣列Ⅰ和透鏡陣列Ⅱ共同作用對LED像素進行放大，消除像素與像素之間的不發(fā)光間隙，消除攝像機或者其他數(shù)碼產品在拍攝LED屏幕時由于CCD或者CMOS傳感器像素和LED像素之間由于傾斜角度的原因所出現(xiàn)的莫爾條紋現(xiàn)象，同時保證LED屏幕直觀的圖像質量和顯示清晰度。
【專利說明】—種LED顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示屏領域，更具體地，涉及一種LED顯示裝置。
【背景技術】
[0002]LED (Light Emitting Diode)即發(fā)光二級管,其核心部分是半導體材料的PN結，在正向電壓作用下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)，注入的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子復合而發(fā)光。
[0003]近年來，隨著LED封裝及外延片技術的不斷發(fā)展，加之其節(jié)能環(huán)保、使用壽命長、亮度高、色彩豐富等優(yōu)點，使得LED大屏幕顯示墻得到了廣泛地應用，無論是在戶外的鬧市廣場、在室內的演藝中心或者展覽場館、在新聞直播間和綜藝節(jié)目錄制現(xiàn)場，隨處可見LED大屏幕顯示墻的身影。
[0004]LED顯示屏幕是由呈網格排列的像素組成，一個像素內封裝了單基色、雙基色或者三基色的燈珠，由于工藝布線等原因，每個像素之間留有明顯的不發(fā)光間隙，不發(fā)光間隙的大小由使用不同規(guī)格的燈珠和工藝技術所決定，一般為廣5_。由于單個像素點的亮度比較高，這使得LED大屏幕顯示墻的畫面精細度差，有較強的顆粒感。
[0005]其中，在新聞直播間和綜藝節(jié)目的錄制現(xiàn)場等應用場景中，LED大屏幕顯示墻作為背后的置景，用攝像機拍攝時不可避免地會拍到LED顯示墻，由于攝像機內的CCD或者CMOS傳感器的像素點也是呈網格排列分布的，拍攝時容易在CCD或CMOS傳感器像素與LED像素之間形成傾斜角度，該傾斜角度很容易形成莫爾條紋，如圖1所示，從而影響直播和錄制的圖像顯示效果。
[0006]在理論上，攝像機拍攝LED屏幕顯示墻所出現(xiàn)的莫爾條紋現(xiàn)象的消除方法有兩種:一是從信息光學的角度消除，在攝像機的CCD或者CMOS傳感器前使用光學低通濾波器；二是從遮光干涉的角度消除，改善LED屏幕顯示墻的網格狀的顯示效果。第一種消除方法會降低圖像的銳度，影響拍攝效果，第二種則可以改善或者消除拍攝時的莫爾條紋現(xiàn)象，還可以改善直觀LED屏幕的視覺效果，所以基于第二種消除方法，出現(xiàn)了一些解決方案。
[0007]如一種解決方案是在顯示屏單元板前方固定一光學幕，通過在光學幕上覆蓋擴散顆粒涂層，利用該擴散顆粒涂層來實現(xiàn)光放大擴散，但此方法單純依靠散射顆粒實現(xiàn)光放大擴散，為了能夠消除莫爾條紋勢，散射顆粒勢必要加強散射程度，這對光能量造成較大的損失，而且對成像質量有很大的影響，使得分辨率低，視覺感官不好，消除莫爾條紋的同時也造成成像質量的降低。
[0008]另外一種解決方案是在顯示屏表面設置光學透鏡膜，利用光學透鏡膜上覆蓋均勻的微珠透鏡對LED像素進行放大顯示，但是微珠透鏡的尺寸較小，由于工藝原因，分布雖均勻但是也較為隨機，和LED像素無法很好的結合，從而直接造成圖像質量差。
[0009]再有一種方案是直接在顯示基板上設置凸透鏡，利用凸透鏡對單個像素進行放大，這種解決方案是用一個凸透鏡放大一個像素，所成的像的像差較大，顯示畫面的光學均勻性也較差。
【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種可消除因拍攝產生的莫爾條紋現(xiàn)象，并保證圖像質量和圖像顯示清晰度的LED顯示裝置。
[0011]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下:
一種LED顯示裝置，包括LED顯示屏，LED顯示屏前依次設置有透鏡陣列1、透鏡陣列II，LED顯示屏上的LED像素經過透鏡陣列1、透鏡陣列II后成正立放大的像。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明技術方案的有益效果是:
(I)本發(fā)明在LED顯示屏表面覆蓋透鏡陣列I和透鏡陣列II，利用透鏡陣列I和透鏡陣列II共同作用對LED像素進行放大，使LED像素相互無縫結合在一起，消除像素與像素之間的不發(fā)光間隙，從而消除攝像機或者其他數(shù)碼產品在拍攝LED屏幕時由于CCD或者CMOS傳感器像素和LED像素之間由于傾斜角度的原因所出現(xiàn)的莫爾條紋現(xiàn)象。
[0013](2)本發(fā)明利用兩個透鏡陣列對像素進行放大，從成像角度看，像素放大成像后的像差較小，而且透鏡陣列中的透鏡可以對像素進行一對一放大，也可以是多對一地進行放大，成像的光學均勻性好，保證LED屏幕直觀的圖像質量和顯示清晰度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是LED像素和數(shù)碼產品中的CXD像素傾斜角度產生莫爾條紋示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的實施例1和實施例2的結構示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的實施例3的結構示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明的實施例4的結構示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明的實施例5的結構示意圖。
[0019]圖6是圖5中A部分的局部放大圖。
[0020]圖7是本發(fā)明的實施例6的結構示意圖。
[0021]圖8是本發(fā)明的實施例7的結構示意圖。
[0022]圖9是本發(fā)明的實施例8的結構示意圖。
[0023]圖10是圖9中B部分的局部放大圖。
[0024]圖中:1為LED顯示屏,2為LED像素,3為透鏡陣列I ,4為透鏡陣列II ,5為實像接收屏，6為吸光涂層，7為增透膜，8為光學膠水，9為CXD或者CMOS傳感器像素。
【具體實施方式】
[0025]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺
寸；
對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“前”、“背向”、“面向”等指示的方位或者位置關系為基于附圖所示的方位或者位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接連接，可以說兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明的具體含義。
[0027]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步的說明。
[0028]實施例1
如圖2所示,為本發(fā)明一種LED顯示裝置具體實施例的結構示意圖。參見圖2,本具體實施例的一種LED顯示裝置包括LED顯示屏1，LED顯示屏I前依次設置有透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4，LED顯示屏I上的LED像素2經過透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4后成正立放大的像。本具體實施例將透鏡陣列I 3設置在LED顯示屏I與透鏡陣列II 4之間，透鏡陣列I 3與透鏡陣列II 4的共同作用對LED顯示屏I的LED像素2成正立的放大的像。由于LED像素2得到放大，消除了像素與像素之間的不發(fā)光間隙，從而消除了攝像機或者其他數(shù)碼產品在拍攝LED屏幕時由于CCD或者CMOS傳感器像素和LED像素之間由于傾斜角度的原因所出現(xiàn)的莫爾條紋現(xiàn)象，同時利用兩個透鏡陣列對像素進行放大，像素放大成像后像差較小，透鏡可以與像素一對一，也可以多對一，成像的光學均勻性好，能夠保證LED屏幕直觀的圖像質量和顯示清晰度。具體應用時，為透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4的放置位置選擇合適的物距，可以優(yōu)化最終的成像效果。
[0029]在具體實施過程中，為了保證LED像素2與透鏡陣列之間的成像角度，一種最優(yōu)的方式是LED顯示屏1、透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4相互平行放置。
[0030]在具體實施過程中，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4的透鏡可以呈規(guī)則的二維網狀分布。具體地，如圖2所示，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中的透鏡呈規(guī)則的二維網狀分布。
[0031]在一種優(yōu)選地實施方式中，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中呈二維網狀分布的透鏡的大小等于或者略大于LED像素2的大小，如此可以使透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4盡可能的吸收LED像素2發(fā)散的光線，避免像素之間的雜散光干擾，保證成像質量。所述略大于指的是透鏡的大小大于LED像素2大小且小于LED像素與LED像素間不發(fā)光間隙的總大小。在此實施方式中，透鏡陣列I 3中的透鏡、透鏡陣列II 4中的透鏡與LED顯示屏I上的LED像素2—一對應。為了保證LED像素2與透鏡之間的成像角度，可以設置透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4的位置，使透鏡陣列I 3的透鏡中心、與透鏡陣列II 4中對應透鏡的中心到對應的LED像素2的中心距離相等且透鏡陣列I 3的透鏡面、透鏡陣列II 4的透鏡面以及LED顯示屏的像素面相互平行。
另外一種優(yōu)選的實施方式是，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4均為微透鏡陣列，此時透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中的透鏡與LED像素2為多對一的方式，使得成像的畫面更加均勻。優(yōu)選地，透鏡陣列I和透鏡陣列II中呈二維網狀分布的透鏡大小為100 μ m到600 μ m。此時，為了保證LED像素2與透鏡之間的成像角度，可以設置透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4的位置，使透鏡陣列I 3的透鏡中心、與對應的透鏡陣列II 4中透鏡中心到對應的LED像素2的中心距離相等且透鏡陣列I 3。
[0032]在具體實施過程中，當透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4的透鏡呈規(guī)則的二維網狀分布時，透鏡陣列I 3與透鏡陣列II 4中的透鏡有三種組合形式，分別為凸凸透鏡組合、凸凹透鏡組合和凹凸透鏡組合。其中，凸透鏡或凹透鏡的鏡面可以是球面的，為了提升成像效果，其鏡面也可以是非球面的。[0033]上述所述的凸凸透鏡組合、凸凹透鏡組合和凹凸透鏡組合指的是:
(I)凸凸透鏡組合，透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凸透鏡。為了提高成像質量，可以合理設置透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4的安裝位置。在一種優(yōu)選的實施方式中，當透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列I 3與LED顯示屏I相距一定的距離使LED顯示屏I上的LED像素2位于透鏡陣列I 3兩倍焦距附近的位置，LED顯示屏I上的LED像素2通過透鏡陣列I 3形成的過渡像位于透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間的某一位置，其中該某一位置根據(jù)對LED像素2的放大率確定，也就是根據(jù)LED像素2大小和像素間不發(fā)光間隙而定。如此使得LED顯示屏I上的LED像素2到透鏡陣列I 3的距離等于透鏡陣列I 3的兩倍焦距，LED顯示屏I上的LED像素2通過透鏡陣列I 3形成的過渡像與透鏡陣列II 4相距透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距。此時，LED顯示屏I上的LED像素2利用透鏡陣列I 3成倒立、等大的實像，該倒立、等大的實像作為透鏡陣列II 4的物，由于該物位于透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，因此，該倒立、等大的實像利用的透鏡陣列II 4成倒立、放大的實像，最終使得LED顯示屏I上的LED像素2經過透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4后形成正立、放大的像素。此時，由于LED像素2經過兩個透鏡陣列后所形成的像為實像，因此，可以在兩個透鏡陣列最終的成像面放置一個實像接收屏5來接收所形成的實像，該實像接收屏5可以是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。設置實像接收屏5后，可以對成像的對比度和視角進行自由設置，使得該方案下的調整度和自由度高。
[0034](2)凸凹透鏡組合，透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凹透鏡，該組合形式下可以消除LED顯示屏中更多的像素像差，成像質量更好。為了提高成像質量，可以合理設置透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4的安裝位置。在一種優(yōu)選的實施方式中，當透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凹透鏡，透鏡陣列I 3與LED顯示屏I相距一定的距離使LED顯示屏I上的LED像素2位于透鏡陣列I 3兩倍焦距附近的位置，LED顯示屏I上的LED像素2通過透鏡陣列I 3形成的過渡像位于透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間的某一位置，其中，該某一位置根據(jù)對LED像素2的放大率確定，也就是根據(jù)LED像素2大小和像素間不發(fā)光間隙而定。如此使得LED顯示屏I上的LED像素2到透鏡陣列I 3的距離等于透鏡陣列I 3的兩倍焦距，LED顯示屏I上的LED像素2通過透鏡陣列I 3形成的過渡像與透鏡陣列II 4相距透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距。此時，LED顯示屏I上的LED像素2利用透鏡陣列I 3成倒立、等大的像，該倒立、等大的像作為透鏡陣列II 4的物，由于該物位于透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，因此，該倒立、等大的像利用的透鏡陣列II 4成倒立、放大的虛像，最終使得LED顯示屏I上的LED像素2經過透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4后形成正立、放大的虛像。
[0035](3)凹凸透鏡組合，透鏡陣列I 3中的透鏡為凹透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凸透鏡。為了提高成像質量，可以合理設置透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4的安裝位置。在一種優(yōu)選的實施方式中，當透鏡陣列I 3中的透鏡為凹透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凸透鏡時，LED顯示屏I上的LED像素2通過透鏡陣列I 3形成的過渡像位于透鏡陣列II 4的一倍焦距以內的某一位置，其中，該某一位置根據(jù)對LED像素2的放大率確定，也就是根據(jù)LED像素2大小和像素間不發(fā)光間隙而定。LED顯示屏I上的LED像素2經過透鏡陣列I 3成正立、縮小的過渡像，該過渡像作為透鏡陣列II 4的物，物距在透鏡陣列II 4的一倍焦距以內，利用透鏡陣列II 4可以成正立、放大的像，最終LED顯示屏I上的LED像素2利用透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4成正立的放大的像，此處最終形成的像為虛像。
[0036]在另一種具體實施過程中，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中的透鏡也可以呈一維條狀分布。具體地，透鏡陣列I 3中的透鏡呈規(guī)則的縱/橫向的一維條狀分布，透鏡陣列II 4中的透鏡呈規(guī)則的橫/縱向的一維條狀分布，即當透鏡陣列I 3中的透鏡呈規(guī)則的一維縱向條狀分布時，透鏡陣列II 4中的透鏡呈規(guī)則的一維橫向條狀分布，當透鏡陣列I 3中的透鏡呈規(guī)則的一維橫向條狀分布時，透鏡陣列II 4中的透鏡呈規(guī)則的一維縱向條狀分布。
[0037]在一種優(yōu)選地實施方式中，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中呈一維網狀分布的透鏡陣列的寬度等于或者略大于LED像素2的寬度，如此可以使透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4盡可能的吸收LED像素2發(fā)散的光線，避免像素之間的雜散光干擾，保證成像質量。所述略大于指的是透鏡陣列的寬度大于LED像素2的寬度且小于LED像素寬度與LED像素2間不發(fā)光間隙寬度的總大小。在此實施方式中，透鏡陣列I 3中的一個透鏡和透鏡陣列II 4中的一個透鏡分別對應LED顯示屏I上的一行像素或一列像素。為了保證LED像素2與透鏡之間的成像角度，可以設置透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4的位置，透鏡陣列I 3中的透鏡中心線、與透鏡陣列II 4中對應的透鏡中心線到對應的行像素中心連線或者列像素中心連線的距離相等且透鏡陣列I 3的透鏡面、透鏡陣列II 4的透鏡面以及LED顯示屏的像素面相互平行。
[0038]另外一種優(yōu)選的實施方式是，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中呈一維網狀分布時，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4均為微透鏡陣列，使得成像的畫面更加均勻。優(yōu)選地，透鏡陣列I和透鏡陣列II中呈一維網狀分布的透鏡陣列寬度為60 μ m到600 μ m。此時透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中的行透鏡或列透鏡與LED像素2行像素或列像素為多對一的方式，即透鏡陣列I 3中的多個透鏡和透鏡陣列II 4中的多個透鏡分別對應LED顯示屏I上的一行像素或一列像素。為了保證LED像素2與透鏡之間的成像角度，可以設置透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4的位置，透鏡陣列I 3中的透鏡中心線、透鏡陣列II 4的透鏡中心線到對應的行像素中心連線或者列像素中心連線的距離相等且透鏡陣列I 3的透鏡面、透鏡陣列II 4的透鏡面以及LED顯示屏的像素面相互平行。
[0039]在具體實施過程中，當透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中的透鏡呈一維條狀分布時，透鏡陣列I 3與透鏡陣列II 4中的透鏡有兩種組合形式，分別為凸凸透鏡組合和凸凹透鏡組合。其中，凸透鏡或凹透鏡的鏡面可以是球面的，為了提升成像效果，其鏡面也可以是非球面的。
[0040]上述所述的凸凸透鏡組合、凸凹透鏡組合指的是:
(I)凸凸透鏡組合，透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凸透鏡。為了提高成像質量，可以合理設置透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4的安裝位置。在一種優(yōu)選的實施方式中，當透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列I 3與LED顯示屏I相距一定的距離使LED顯示屏I上的LED像素2位于透鏡陣列I 3一倍焦距到兩倍焦距之間的某一位置，LED像素2通過透鏡陣列I 3成一維放大的過渡像，此過渡像作為透鏡陣列II 4的物，進行另一維度的放大，物距在透鏡陣列II的一倍焦距到兩倍焦距之間，最終可以對LED像素成正立的放大的像。其中該某一位置根據(jù)對LED像素2的放大率確定，也就是根據(jù)LED像素2大小和像素間不發(fā)光間隙而定。此時，由于LED像素2經過兩個透鏡陣列后所形成的像為實像，因此，可以在兩個透鏡陣列最終的成像面放置一個實像接收屏5來接收所形成的實像，該實像接收屏5可以是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。設置實像接收屏5后，可以對成像的對比度和視角進行自由設置，使得該方案下的調整度和自由度高。
[0041](2)凸凹透鏡組合，透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凹透鏡；為了提高成像質量，可以合理設置透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4的安裝位置。在一種優(yōu)選的實施方式中，當透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凹透鏡，透鏡陣列I 3與LED顯示屏I相距一定的距離使LED顯示屏I上的LED像素2位于透鏡陣列I 3 —倍焦距到兩倍焦距之間的某一位置，LED顯示屏I上的LED像素2通過透鏡陣列
I3形成的過渡像位于透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間的某一位置，其中所述某一位置根據(jù)對LED像素2的放大率確定，也就是根據(jù)LED像素2大小和像素間不發(fā)光間隙而定。如此使得LED像素2通過透鏡陣列I 3成一維放大的過渡像，此過渡像作為透鏡陣列II 4的物，進行另一維度的放大，物距在透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，最終可以對LED像素2成正立的放大的像。此處最終形成的像為虛像。
[0042]在另一具體實施過程中，透鏡陣列I 3中的透鏡與透鏡之間以及透鏡陣列II 4中的透鏡與透鏡之間可以存在等距的間隙。為了提高成像顯示的對比度，減少不同像素之間雜散光的相互干擾，提高成像質量，在間隙中填涂吸光涂層，吸光涂層可以根據(jù)材料配比和涂層厚度控制吸光率。優(yōu)選地，透鏡之間的間隙的大小為透鏡大小的1/25到1/10。在具體應用時，當透鏡陣列I 3或透鏡陣列II 4最終所成像為實像時，應適當?shù)靥岣呶馔繉游饴?；當透鏡陣列I 3或透鏡陣列II 4最終所成像為虛像時，應適當?shù)亟档臀馔繉拥奈饴省?br> [0043]在具體實施過程中，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4的一面均為平面，透鏡陣列I 3的平面鍍有增透膜，其面向LED顯示屏1，透鏡陣列II 3的平面背向LED顯示屏I。增設增透膜可以增加透射光的強度，使得實像接收屏5中的成像更加清晰。
[0044]在具體實施過程中，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4為微透鏡陣列時，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4之間的間隙較小，可以采取填充光學膠水的方法使得透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4整合為一個不可拆卸裝置，方便安裝，光學膠水的折射率介于透鏡和空氣之間。
[0045]下面結合具體的實例對本發(fā)明進行進一步的說明。
[0046]實施例2
如圖2所示,本實施例的一種LED顯示裝置包括LED顯示屏I, LED顯示屏I前依次設置有透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中的透鏡呈規(guī)則的二維網狀分布，且透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4均為凸透鏡。放置透鏡陣列I 3使得LED像素2位于透鏡陣列I 3的兩倍焦距附近的位置，LED像素2通過透鏡陣列I 3成倒立的等大的過渡像，此過渡像作為透鏡陣列II 4的物，物距在透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，最終可以對LED像素2成正立的放大的實像。由于最終形成的像為實像，可以在兩個透鏡陣列最終的成像面處設置一實像接收屏5，該實像接收屏5可以是是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。
[0047]例如，LED像素2點距為5mm，單一 LED像素2大小為4mm，LED像素2間的不發(fā)光間隙為1_，則透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4需要的放大率為1.25倍。當透鏡陣列I 3的透鏡直徑為5mm，焦距f I為6mm，則LED像素2位于其兩倍焦距2f I即12mm左右的位置；透鏡陣列II 4的透鏡直徑為5mm，焦距f2為6mm，則設置透鏡陣列II 4的位置使得LED像素2通過透鏡陣列I 3成的過渡像置于透鏡陣列II 4的1.8f2即10.8mm左右。
[0048]在透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4最終的成像面，如距離透鏡陣列II 4距離13.5mm處放置一個實像接收屏5接收最終的成像，該實像接收屏5可以是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。
[0049]實施例3
如圖3所示,本實施例的一種LED顯示裝置包括LED顯示屏I, LED顯示屏I前依次設置有透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中的透鏡呈規(guī)則的二維網狀分布，透鏡陣列I 3中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II 4中的透鏡為凹透鏡。放置透鏡陣列I 3使得LED像素2位于透鏡陣列I 3的兩倍焦距附近的位置，LED像素2通過透鏡陣列I 3成倒立的等大的過渡像，此過渡像作為透鏡陣列II 4的物，物距在透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，最終可以對LED像素2成正立的放大的像。此凸凹透鏡組合可以消除更多的像差，使得LED顯示裝置的成像質量較好。例如，LED顯示屏I上的LED像素2點距為8mm，單一 LED像素2大小為6.4mm, LED像素2間的不發(fā)光間隙為1.6mm,則透鏡陣列
I3和透鏡陣列II 4需要的放大率為1.25倍。
[0050]當透鏡陣列I 3的透鏡直徑為8mm，焦距f I為10mm，則LED像素2位于其兩倍焦距2f I即20_左右的位置，
透鏡陣列II 4的透鏡直徑同樣為8mm，焦距f2為10mm，則設置透鏡陣列II 4的位置使得LED像素2通過透鏡陣列I 3成的過渡像置于透鏡陣列II 4的1.8f2即18mm左右。
[0051]透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4最終所成像為虛像。
[0052]實施例4
如圖4所示,本實施例的一種LED顯示裝置包括LED顯示屏I, LED顯示屏I前依次設置有透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4，透鏡陣列I 3中的透鏡為條紋狀柱面凸透鏡，透鏡陣列
II4中的透鏡為條紋狀柱面凹透鏡，方向分別為水平和豎直方向。放置透鏡陣列I 3使得LED像素2位于透鏡陣列I 3的一倍和兩倍焦距之間的位置，LED像素2通過透鏡陣列I 3成一維放大的過渡像，此過渡像作為透鏡陣列II 4的物，進行另一維度的放大，物距在透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，最終可以對LED像素2成正立的放大的像。
[0053]例如，LED像素2點距為5mm，單一 LED像素2大小為4mm，LED像素2間的不發(fā)光間隙為1_，則透鏡陣列需要的放大率為1.25倍。
[0054]當透鏡陣列I 3的透鏡寬度為5_，焦距f I為6_，則LED像素2位于其1.8f I即
10.8mm左右的位置；透鏡陣列II 4的透鏡寬度為5mm，焦距f2為6mm，則設置透鏡陣列II 4的位置使得LED像素2通過透鏡陣列I 3成的過渡像置于透鏡陣列II 4的1.8f2即10.8mm左右。透鏡陣列最終所成像為虛像。
[0055]實施例5
如圖5和6所示,本實施例的一種LED顯示裝置包括LED顯示屏I, LED顯示屏I前依次設置有透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4呈規(guī)則的縱/橫向或者橫/縱向的一維條狀分布，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4為條紋狀微透鏡陣列，而且透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4為條紋狀柱面凸透鏡，方向分別為水平和豎直方向。放置透鏡陣列I 3使得LED像素2位于透鏡陣列I 3的一倍和兩倍焦距之間的位置，LED像2素通過透鏡陣列I 3成一維放大的過渡像，此過渡像作為透鏡陣列II 4的物，進行另一維度的放大，物距在透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，最終可以對LED像素2成正立的放大的像。由于最終縮成的像為實像，可以在兩個透鏡陣列最終的成像面處設置一實像接收屏5，該實像接收屏5可以是是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。
[0056]例如，LED像素2點距為5mm，單一 LED像素2大小為4mm，LED像素2間的不發(fā)光間隙為1_，則透鏡陣列需要的放大率為1.25倍。
[0057]當透鏡陣列I 3的透鏡寬度為200 μ m,焦距fl為0.2mm,則LED像素2位于其1.8f I即0.36mm左右的位置；透鏡陣列II 4的透鏡寬度為200 μ m,焦距f2為0.2mm,設置透鏡陣列II 4的位置使得LED像素2通過透鏡陣列I 3成的過渡像置于透鏡陣列II 4的
1.8f2 即 0.36mm 左右。
[0058]實像接收屏5放置在透鏡陣列最終的成像面，如該實像接收屏5距離透鏡陣列II 4距離0.22_處，其可以是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。
[0059]實施例6
如圖7所示,本實施例的一種LED顯示裝置包括LED顯示屏I, LED顯示屏I前依次設置有透鏡陣列I 3、透鏡陣列II 4，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4中的透鏡呈規(guī)則的二維網狀分布，且透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4均為凸透鏡。放置透鏡陣列I 3使得LED像素2位于透鏡陣列I 3的兩倍焦距附近的位置，LED像素2通過透鏡陣列I 3成倒立的等大的過渡像，此過渡像作為透鏡陣列II 4的物，物距在透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，最終可以對LED像素2成正立的放大的實像。由于最終縮成的像為實像，可以在兩個透鏡陣列最終的成像面處設置一實像接收屏5，該實像接收屏5可以是是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。在透鏡陣列I 3中的透鏡與透鏡之間以及透鏡陣列II 4中透鏡與透鏡之間均存在間隙，在該間隙中填涂吸光涂層6。
[0060]例如，LED像素2點距為5mm，單一 LED像素2大小為4mm，LED像素2間的不發(fā)光間隙為1_，則透鏡陣列需要的放大率為1.25倍。
[0061]當透鏡陣列I 3的透鏡直徑為4.7mm,焦距f I為5mm，相鄰透鏡間隙為0.3臟，在間隙中填涂吸光涂層6，該吸光涂層6的材料可以為黑色吸光材料，LED像素2位于透鏡陣列
I3的2fl即IOmm左右的位置；透鏡陣列II 4的透鏡直徑為4.7mm，焦距f2為5臟，鄰透鏡間隙為0.3_，在間隙中填涂吸光涂層6，該吸光涂層6可以采用黑色吸光材料，設置透鏡陣列II 4的位置使得LED像素2通過透鏡陣列I 3成的過渡像置于透鏡陣列II 4的1.8f2即9mm左右。
[0062]實像接收屏5放在透鏡陣列最終的成像面處，如距離透鏡陣列II 4距離11.25mm處，其可以是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。
[0063]實施例7
如圖8所示，本實施例與和實施例1的不同的是，透鏡陣列I 3的一面為平面且該平面朝向LED顯示屏I，透鏡陣列II 4的一面為平面且平面背向LED顯示屏I，透鏡陣列I 3的平面鍍增透膜7。
[0064]實施例8
如圖9和10所示，本實施例和實施例5不同的是在于透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4之間填充光學膠水8,光學膠水8的折射率介于透鏡和空氣之間。
[0065]透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4呈規(guī)則的縱/橫向或者橫/縱向的一維條狀分布，透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4選用更小的條紋狀微透鏡陣列，且透鏡陣列I 3和透鏡陣列
II4為條紋狀柱面凸透鏡，方向分別為水平和豎直方向。放置透鏡陣列I 3使得LED像素2位于透鏡陣列I 3的一倍和兩倍焦距之間的位置，LED像素2通過透鏡陣列I 3成一維放大的過渡像，此過渡像作為透鏡陣列II 4的物，進行另一維度的放大，物距在透鏡陣列II 4的一倍焦距到兩倍焦距之間，最終可以對LED像素2成正立的放大的像，在透鏡陣列I 3和透鏡陣列II 4之間填充光學膠水8。
[0066]例如，LED像素2點距為5mm，單一 LED像素2大小為4mm，LED像素2間的不發(fā)光間隙為1_，則透鏡陣列需要的放大率為1.25倍。
[0067]設置光學膠水8的折射率為1.2。
[0068]透鏡陣列I 3的透鏡寬度為200 μ m,靠近LED屏幕的焦距f I為0.2mm, LED像素2位于其1.8f I即0.36mm左右的位置，
透鏡陣列II 4的透鏡寬度為200 μ m,靠近LED屏幕的焦距f2為0.24mm,設置透鏡陣列
II4的位置使得LED2像素通過透鏡陣列I 3成的過渡像(距離透鏡陣列I 3距離0.48mm)置于透鏡陣列II 4的1.8f2即0.432mm左右。
[0069]光學膠水8 的厚度為 0.48+0.432=0.912mm
實像接收屏5在透鏡陣列最終的成像面出，如距離透鏡陣列II 4距離0.45mm處，其可以是磨砂玻璃，也可以是光學微結構幕。
[0070]相同或相似的標號對應相同或相似的部件；
附圖中描述位置關系的用于僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種LED顯示裝置，包括LED顯示屏，其特征在于，LED顯示屏前依次設置有透鏡陣列1、透鏡陣列II，LED顯示屏上的LED像素經過透鏡陣列1、透鏡陣列II后成正立放大的像。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED顯示裝置，其特征在于，所述透鏡陣列I和透鏡陣列II中的透鏡呈規(guī)則的二維網狀分布。
3.根據(jù)權利要求1所述的LED顯示裝置，其特征在于，透鏡陣列I中的透鏡呈規(guī)則的縱/橫向的一維條狀分布。
4.根據(jù)權利要求2所述的LED顯示裝置，其特征在于，透鏡陣列I中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II中的透鏡為凸透鏡或者凹透鏡；透鏡陣列I與LED顯示屏相距一定的距離使LED顯示屏上的LED像素位于透鏡陣列I兩倍焦距附近的位置，LED像素通過透鏡陣列I形成的過渡像位于透鏡陣列II的一倍焦距到兩倍焦距之間的某一位置。
5.根據(jù)權利要求2所述的LED顯示裝置，其特征在于，透鏡陣列I中的透鏡為凹透鏡，透鏡陣列II中的透鏡為凸透鏡，LED像素通過透鏡陣列I形成的過渡像位于透鏡陣列II的一倍焦距以內的某一位置。
6.根據(jù)權利要求3所述的LED顯示裝置，其特征在于，透鏡陣列I中的透鏡為凸透鏡，透鏡陣列II中的透鏡為凹透鏡或者凸透鏡；透鏡陣列I與LED顯示屏相距一定的距離使LED顯示屏上的LED像素位于透鏡陣列I 一倍焦距到兩倍焦距之間的某一位置，LED像素通過透鏡陣列I形成的過渡像位于透鏡陣列II的一倍焦距到兩倍焦距之間的某一位置。
7.根據(jù)權利要求2所述的LED顯示裝置，其特征在于，二維網狀分布的透鏡的大小等于或者略大于LED像素的大小。
8.根據(jù)權利要求3所述的LED顯示裝置，其特征在于，一維條狀分布的透鏡的寬度等于或略大于LED像素的寬度。
9.根據(jù)權利要求2或3所述的LED顯示裝置，其特征在于，透鏡陣列I和透鏡陣列II均為微透鏡陣列。
10.根據(jù)權利要求2或3任一項所述的LED顯示裝置，其特征在于，透鏡陣列I和透鏡陣列II的一面為平面，透鏡陣列I的平面鍍有增透膜，其面向LED顯示屏，透鏡陣列II的平面背向LED顯示屏。
【文檔編號】G09F9/33GK103578367SQ201310566242
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權日:2013年11月13日
【發(fā)明者】王新星, 羅振華, 梁明浩, 陳慶偉 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司