本公开的实施例涉及3d显示领域，并且更具体地涉及一种3d显示装置以及用于该3d显示装置的3d显示单元。
背景技术：
1、3d显示技术是一种新型显示技术。与普通2d画面显示相比，3d显示技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕的平面上，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感觉。
2、3d显示装置正在被日益广泛地研究和应用。典型地，3d技术分类可以分为光遮挡型3d显示技术和光折射型3d显示技术。
技术实现思路
1、本公开的目的在于提供一种改进的3d显示装置。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种3d显示装置。该3d显示装置包括：像素单元阵列；透镜单元阵列或狭缝单元阵列，被定位在所述像素单元阵列上方，并且被布置成使得每个透镜单元或狭缝单元与每个像素单元一一对应；以及棱镜单元阵列，被定位在所述透镜单元阵列或狭缝单元阵列上方，并且被布置为使得每个棱镜单元与每个透镜单元或狭缝单元一一对应；其中所述像素单元、对应的透镜单元或狭缝单元以及对应的棱镜单元三者的组合构成所述3d显示装置的3d显示单元。
3、将会理解，利用本公开的3d显示装置，特别是通过其中棱镜单元阵列的布置，可以容易地实现大角度的3d显示装置的fov，同时降低了对透镜单元的要求，使得该3d显示装置的制造也比较简单。
4、在一些实施例中，3d显示装置还可以包括：遮蔽单元阵列，被定位在所述像素单元阵列和所述棱镜单元阵列之间，并且被布置为使得每个遮蔽单元与每个像素单元一一对应，每个遮蔽单元包括一对遮光表面，所述一对遮光表面分别从对应的像素单元的两侧延伸至对应的所述棱镜单元的两侧。
5、在一些实施例中，每个像素单元被定位在所述透镜单元阵列中对应的透镜单元的焦平面上，其中每个棱镜单元与对应的透镜单元的距离d小于所述对应透镜单元的焦距f。
6、在一些实施例中，每个棱镜单元具有相对于对应的像素单元的法线旋转以旋转角度α的第一棱镜表面，每个所述第一棱镜表面用作对应的棱镜单元接收来自对应的透镜单元或狭缝单元的光入射面。
7、在一些实施例中，所述3d显示单元包括彼此相邻的第一3d显示单元和第二3d显示单元，所述第一3d显示单元被布置用于将对应的像素单元所发射的光投向第一视区，以及所述第二3d显示单元被布置用于将对应的像素单元所发射的光投向第二视区，所述第一视区和所述第二视区彼此连续地拼接在一起。
8、在一些实施例中，对于所述第一3d显示单元或所述第二3d显示单元，用作光入射面的所述第一棱镜表面所接收到的源自对应的透镜单元或狭缝单元的光的锥角为则所述旋转角度α和所述锥角具有以下关系：
9、
10、其中n1为定位在所述棱镜单元和对应的透镜单元或狭缝单元之间的介质的折射率，n2为所述棱镜单元本身的折射率。
11、在一些实施例中，所述第一3d显示单元中的第一棱镜斜面的旋转角度和所述第二3d显示单元的第一棱镜斜面的旋转角度相等。
12、在一些实施例中，所述第一视区和所述第二视区彼此重叠的区域占所述第一视区或所述第二视区的比例大于等于0且小于等于10％。
13、在一些实施例中，所述3d显示单元还包括：与所述第一3d显示单元相邻的第三3d显示单元，以及与所述第二3d显示单元相邻的第四3d显示单元，其中所述第三3d显示单元被布置用于将对应的像素单元所发射的光投向第三视区，而所述第四3d显示单元被布置用于将对应的像素单元所发射的光投向第四视区，所述第三视区、所述第一视区、所述第二视区与所述第四视区依次排布并彼此连续。
14、在一些实施例中，所述第三3d显示单元中的第一棱镜斜面的旋转角度小于或等于第一3d显示单元中的第一棱镜斜面的旋转角度，并且第四3d显示单元中的第一棱镜斜面的旋转角度小于或等于第二3d显示单元中的第一棱镜斜面的旋转角度。
15、在一些实施例中，所述棱镜单元阵列整体所对应的视区具有对称平面，随着所述棱镜单元阵列上的棱镜单元远离所述对称平面，所述第一棱镜平面的旋转角度逐渐变小。
16、在一些实施例中，所述3d显示单元还包括：与所述第一3d显示单元相邻的第五3d显示单元，以及与所述第二3d显示单元相邻的第六3d显示单元，其中所述第五3d显示单元被布置用于将对应的像素单元所发射的光投向第一视区，而所述第六3d显示单元被布置用于将对应的像素单元所发射的光投向所述第二视区。
17、在一些实施例中，所述透镜单元阵列是柱透镜单元阵列，每个柱透镜单元的表面具有沿与柱轴方向垂直的方向的曲率半径，每个所述3d显示单元形成长方体结构，所述长方体结构的长度方向与所述柱轴方向一致。
18、在一些实施例中，该3d显示装置还包括液晶单元阵列，每个液晶单元紧邻所述棱镜单元的所述第一棱镜表面定位，每个棱镜单元和对应的液晶单元的组合形成相对面彼此平行的层状结构；其中所述液晶单元阵列的折射率能够被电控地调节，以允许所述3d显示装置实现可变视场角的不同观看模式，其中在所述液晶单元阵列未通电的情况下，所述3d显示装置处于第一观看模式；而在所述液晶单元阵列被通电的情况下，所述3d显示装置处于第二观看模式，所述第一观看模式的视场角大于所述第二观看模式的视场角。
19、在一些实施例中，在所述液晶单元阵列未通电的情况下，所述液晶单元的折射率小于所述棱镜单元的折射率；而在所述液晶单元阵列通电的情况下，所述液晶单元的折射率等于所述棱镜单元的折射率。
20、在一些实施例中，所述棱镜单元阵列通过梯度变折射率棱镜结构来实现，其中所述梯度变折射率透镜结构包括可电控操作的液晶层；其中在所述液晶层未通电的情况下，所述液晶层处于恒定折射率并且所述3d显示装置处于第二观看模式，而在液晶层被通电的情况下，所述液晶层形成符合棱镜面型的梯度折射率，并且所述3d显示装置处于第一观看模式，所述第一观看模式的视场角大于所述第二观看模式的视场角。
21、根据本公开的第二方面，提供了一种用于3d显示装置的3d显示单元。该3d显示单元包括：像素单元，透镜单元或狭缝单元，被定位在所述像素单元上方，并且被布置成使得所述透镜单元或狭缝单元与所述像素单元对准；以及棱镜单元，被定位在所述像素单元上方，并且被布置成使得所述棱镜单元与所述透镜单元或狭缝单元对准。
22、在一些实施例中，该3d显示单元还包括：遮蔽单元，被定位在所述像素单元和所述棱镜单元之间，所述遮蔽单元包括一对遮光表面，所述一对遮光表面分别从所述像素单元的两侧延伸至所述棱镜单元的两侧。
23、根据本公开的第三方面，提供一种3d显示装置。该3d显示装置包括多个第二方面所述的3d显示单元。
24、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
1.一种3d显示装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的3d显示装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1或2所述的3d显示装置，其特征在于，每个像素单元(21)被定位在所述透镜单元阵列(31)中对应的透镜单元(33)的焦平面上，其中每个棱镜单元(41)与对应的透镜单元(21)的距离d小于所述对应透镜单元(21)的焦距f。
4.根据权利要求1或2所述的3d显示装置，其特征在于，每个棱镜单元(41)具有相对于对应的像素单元(21)的法线旋转以旋转角度α的第一棱镜表面(42)，每个所述第一棱镜表面(42)用作对应的棱镜单元(41)接收来自对应的透镜单元(33)或狭缝单元(34)的光入射面。
5.根据权利要求1或2所述的3d显示装置，其特征在于，所述3d显示单元(10)包括彼此相邻的第一3d显示单元(10-1)和第二3d显示单元(10-2)，所述第一3d显示单元(10-1)被布置用于将对应的像素单元(21)所发射的光投向第一视区，以及所述第二3d显示单元(10-2)被布置用于将对应的像素单元(21)所发射的光投向第二视区，所述第一视区和所述第二视区彼此连续地拼接在一起。
6.根据权利要求5所述的3d显示装置，其特征在于，对于所述第一3d显示单元(10-1)或所述第二3d显示单元(10-2)，用作光入射面的所述第一棱镜表面(42)所接收到的源自对应的透镜单元(33)或狭缝单元(34)的光的锥角为则所述旋转角度α和所述锥角具有以下关系：
7.根据权利要求5所述的3d显示装置，其特征在于，所述第一3d显示单元(10-1)中的第一棱镜斜面(42)的旋转角度和所述第二3d显示单元(10-2)的第一棱镜斜面的旋转角度相等。
8.根据权利要求5所述的3d显示装置，其特征在于，所述第一视区和所述第二视区彼此重叠的区域占所述第一视区或所述第二视区的比例大于等于0且小于等于10％。
9.根据权利要求5所述的3d显示装置，其特征在于，所述3d显示单元(10)还包括：与所述第一3d显示单元(10-1)相邻的第三3d显示单元(10-3)，以及与所述第二3d显示单元(10-2)相邻的第四3d显示单元(10-4)，其中所述第三3d显示单元(10-3)被布置用于将对应的像素单元(21)所发射的光投向第三视区，而所述第四3d显示单元(10-4)被布置用于将对应的像素单元(21)所发射的光投向第四视区，所述第三视区、所述第一视区、所述第二视区与所述第四视区依次排布并彼此连续。
10.根据权利要求9所述的3d显示装置，其特征在于，所述第三3d显示单元(10-3)中的第一棱镜斜面(42)的旋转角度小于或等于第一3d显示单元(10-1)中的第一棱镜斜面(42)的旋转角度，并且第四3d显示单元(10-4)中的第一棱镜斜面(42)的旋转角度小于或等于第二3d显示单元(10-2)中的第一棱镜斜面(42)的旋转角度。
11.根据权利要求9所述的3d显示装置，其特征在于，所述棱镜单元阵列(4)整体所对应的视区具有对称平面，随着所述棱镜单元阵列(4)上的棱镜单元(41)远离所述对称平面，所述第一棱镜平面(42)的旋转角度逐渐变小。
12.根据权利要求5所述的3d显示装置，其特征在于，所述3d显示单元(10)还包括：与所述第一3d显示单元(10-1)相邻的第五3d显示单元(10-5)，以及与所述第二3d显示单元(10-2)相邻的第六3d显示单元(10-6)，其中所述第五3d显示单元(10-5)被布置用于将对应的像素单元(21)所发射的光投向第一视区，而所述第六3d显示单元(10)被布置用于将对应的像素单元(21)所发射的光投向所述第二视区。
13.根据权利要求1-2和6-12中任一项所述的3d显示装置，其特征在于，所述透镜单元阵列(31)是柱透镜单元阵列(31)，每个柱透镜单元的表面具有沿与柱轴方向垂直的方向的曲率半径，每个所述3d显示单元(10)形成长方体结构，所述长方体结构的长度方向与所述柱轴方向一致。
14.根据权利要求4所述的3d显示装置，其特征在于，还包括液晶单元阵列(6)，每个液晶单元(61)紧邻所述棱镜单元(41)的所述第一棱镜表面(42)定位，每个棱镜单元(41)和对应的液晶单元(61)的组合形成相对面彼此平行的层状结构；
15.根据权利要求14所述的3d显示装置，其特征在于，在所述液晶单元阵列(6)未通电的情况下，所述液晶单元(61)的折射率小于所述棱镜单元(41)的折射率；而在所述液晶单元阵列(6)通电的情况下，所述液晶单元(61)的折射率等于所述棱镜单元(41)的折射率。
16.根据权利要求1或2所述的3d显示装置，其特征在于，所述棱镜单元阵列(4)通过梯度变折射率棱镜结构(7)来实现，其中所述梯度变折射率透镜结构(7)包括可电控操作的液晶层(71)；
17.一种用于3d显示装置的3d显示单元(10)，其特征在于，包括：
18.根据权利要求17所述的3d显示单元(10)，其特征在于，还包括：
19.一种3d显示装置，其特征在于，包括多个根据权利要求17或18所述的3d显示单元(10)。
