显示设备、显示方法、人机交互系统及家用电器技术方案

本发明专利技术涉及一种显示设备，其包括：第一显示单元；第二显示单元；至少两个棱镜；以及兼具透射和反射作用的层，其中，所述至少两个棱镜以其各自的斜面相对地拼合成一个长方体，所述斜面与所述长方体的一对底面和一对侧面分别成45

【技术实现步骤摘要】
显示设备、显示方法、人机交互系统及家用电器


[0001]本专利技术涉及一种显示设备、一种用于利用显示设备进行显示的显示方法、一种人机交互系统、一种用于运行人机交互系统的运行方法和一种家用电器。

技术介绍

[0002]目前，工业产品、特别是家用电器通常具有丰富的功能和状态。相应地，需要向用户显示代表这些功能和状态的数个显示内容，从而不得不鉴于有限尺寸的显示界面而缩小这些显示内容。这无疑损害了工业产品、特别是家用电器的视觉观感和用户体验。
[0003]因而，在产品设计中，显示足够多的内容与保持显示界面简洁之间存在冲突。亟需一种能够在可控的成本范围内实现在有限的尺寸上显示尽可能多的显示内容的解决方案来平衡显示内容多样化与显示界面简洁性之间的矛盾。
[0004]CN212584792U公开了一种多图案射灯，其中通过不同的滤光器来透过LED灯珠发出的不同颜色的灯光，以到达多图案投影的效果。然而，在该文献中为了能够使得多图案的显示不相互干扰需要严格分离LED灯珠发出的光的波长。由此LED灯珠仅局限于使用绿色灯和红色灯，无法满足视觉设计需要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的任务在于，提供一种显示设备、一种用于利用显示设备进行显示的显示方法、一种人机交互系统、一种用于运行人机交互系统的运行方法和一种家用电器，其能够在可控的成本范围内实现在有限的尺寸上显示尽可能多的显示内容，以平衡显示内容多样化和显示界面简洁性之间的矛盾。
[0006]所述任务通过一种按照本专利技术的显示设备、一种按照本专利技术的用于利用显示设备进行显示的显示方法、一种按照本专利技术的人机交互系统、一种按照本专利技术的用于运行人机交互系统的运行方法和一种按照本专利技术的家用电器来解决。
[0007]本专利技术的第一方面涉及一种显示设备，所述显示设备包括：第一显示单元、第二显示单元、至少两个棱镜以及兼具透射和反射作用的层，其中，所述至少两个棱镜以其各自的斜面相对地拼合成一个长方体，所述斜面与所述长方体的一对底面和一对侧面分别成45
°
，在所述至少两个棱镜之间设置有所述兼具透射和反射作用的层，所述第一显示单元设置在所述长方体的所述侧面之一上并且所述第二显示单元设置在所述底面之一上，使得由所述第二显示单元发出的光在被所述兼具透射和反射作用的层反射之后与由所述第一显示单元发出的光同向。
[0008]在本专利技术的范畴内，棱镜应理解为由透明材料制成的多面体。所述至少两个棱镜可以以其各自的斜面相对地拼合成一个长方体，亦即底面为矩形的直四棱柱。特别是，所述长方体也包括正四棱柱(即底面为正方形的直四棱柱)和立方体(即正方体或者正六面体)。在此，所述斜面与所述长方体的一对底面和与一对侧面分别围成一个45
°
的夹角。在此，长方体的底面为长方体的六个面中任意选择的、对置的两个面。在长方体中除了这两个底面
之外的四个面均被称为侧面。
[0009]在所述至少两个直角棱镜之间夹装有兼具透射和反射作用的层。在此，所述兼具透射和反射作用的层应理解为能够实现光透射作用并且能够实现光反射作用的层。应说明的是，所述兼具透射和反射作用的层既可以是同时实现光透射和光反射作用，亦即入射光部分被兼具透射和反射作用的层透射而部分被其反射，对此的示例可以为半透半反层。不限于此地，所述兼具透射和反射作用的层也可以是在其不同状态下分别实现光透射和光反射作用，对此的示例可以为电致变色膜，其能够在施加不同电压的情况下分别实现全反射作用、全透射作用或部分透射部分反射作用。由此，所述至少两个棱镜和所述兼具透射和反射作用的层共同可以视为一个光学组件，其能够将从所组成的长方体的任一底面上入射的光有选择地透射到长方体的对置的底面上和/或反射到长方体的一个侧面上。
[0010]为了借助于这样的光学组件进行显示，本专利技术规定，所述第一显示单元设置在所述长方体的所述侧面之一上并且所述第二显示单元设置在所述底面之一上，使得由所述第二显示单元发出的光在被所述兼具透射和反射作用的层反射之后与由所述第一显示单元发出的光同向。由此，第一显示单元和第二显示单元相互垂直地分别设置在由所述至少两个棱镜所组成的长方体相互邻接的两个面上。由设置在所述长方体的一个底面上的第二显示单元发出的光被上述光学组件有选择地透射到长方体的对置的底面上和/或反射到长方体的一个侧面上，而所述第一显示单元发出的光在该长方体中也恰好沿该反射方向发射或者说透射。反过来说，由设置在长方体的一个侧面上的第一显示单元所显示的显示内容能够在一个与该侧面对置的侧面上被透射出，而由设置在所述长方体的一个底面上的第二显示单元所显示的内容经由所述兼具透射和反射作用的层反射后也能从该对置的侧面观察到。通过这样的方式，该对置的侧面既能呈现出第一显示单元的显示内容也能呈现出第二显示单元的显示内容，从而这两个显示单元的显示内容通过所述至少两个棱镜连同其间的兼具透射和反射作用的层能够在同一个面上被观察到。因而通过本专利技术，在适当地使用兼具透射和反射作用的层的情况下，在仅点亮第一显示单元时，用户从与第一显示单元相对置的侧面可观察到第一显示单元的显示内容；在仅点亮第二显示单元时，用户从该对置的侧面可观察到第二显示单元的显示内容；而在同时点亮第一显示单元和第二显示单元时，用户从该对置的侧面还可同时观察到第一显示单元和第二显示单元的显示内容。基于这样的方式，本专利技术在未增加显著的成本的情况下实现了在有限的尺寸上显示更多的显示内容的技术效果，因而平衡了显示内容多样化和显示界面简洁性之间的矛盾。而且特别是，通过按照本专利技术的显示设备并不限制所显示的光的颜色，能够满足视觉设计需要。
[0011]还需要说明的是，在本专利技术中更是将所述至少两个棱镜用作光在显示设备内的传输介质以及所述兼具透射和反射作用的层的支承器件或者施加器件，从而减少光在不同介质间、特别是空气
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固体界面或固体
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空气界面之间的折射损失，并且使得所述兼具透射和反射作用的层能够平整且位置固定地置于显示设备内，同时增强显示设备对机械应力和振动的稳定性和强度。另外，所述至少两个棱镜还可以防止显示设备进灰进水。特别是，在本专利技术中通过使用所述至少两个棱镜还呈现出一种晶莹剔透的显示效果，其可近似于在使用全息投影玻璃下的全息投影视觉效果或者激光玻璃内雕的视觉效果，由此还能够向用户提供卓越的视觉观感和视觉体验，给人以智能化和科技感的产品印象。
[0012]按照本专利技术的一种实施方式，所述第一显示单元和所述第二显示单元中至少之一
包括集成有LED元件的电路板、带有显示图标的显示膜以及在所述电路板与所述显示膜之间的支架。在此，所述第一显示单元和所述第二显示单元中之一或两者能够以简单且低成本的方式实现，即利用LED元件来照亮显示膜上的显示图标，该点亮的显示图标穿过包含由第一棱镜、兼具透射和反射作用的层和第二棱镜的长方体而能够被用户从与第一显示单元相对置的侧面观察到，从而了解相关的功能或状态等。所述显示图标可以构成为相应于显示内容的透明区或镂空区。优选地，通过丝网印刷或喷墨印刷在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：第一显示单元(1)；第二显示单元(2)；至少两个棱镜；以及兼具透射和反射作用的层(5)，其中，所述至少两个棱镜以其各自的斜面相对地拼合成一个长方体，所述斜面与所述长方体的一对底面和一对侧面分别成45
°
，在所述至少两个棱镜之间设置有所述兼具透射和反射作用的层(5)，所述第一显示单元(1)设置在所述侧面之一上并且所述第二显示单元(2)设置在所述底面之一上，使得由所述第二显示单元(2)发出的光在被所述兼具透射和反射作用的层(5)反射之后与由所述第一显示单元(1)发出的光同向。2.按照权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示单元(1)和所述第二显示单元(2)中至少之一包括集成有LED元件(9)的电路板(6)、带有显示图标(11)的显示膜(8)以及在所述电路板(6)与所述显示膜(8)之间的支架(7)。3.按照权利要求2所述的显示设备，其特征在于，所述支架(7)包括多个腔体(10)，在每个腔体(7)中容纳有至少一个所述LED元件(9)，以用于照亮所述显示膜(8)上对应于该腔体布置的显示图标(11)。4.按照权利要求1至3之一所述的显示设备，其特征在于，所述第一显示单元(1)和所述第二显示单元(2)中至少之一包括数码管显示器或点阵显示屏，特别是所述数码管显示器是段式LED数码管而所述点阵显示屏为TFT显示屏、OLED显示屏或单色LCD显示屏。5.按照权利要求1至4之一所述的显示设备，其特征在于，所述兼具透射和反射作用的层(5)为半透半反层或电致变色膜。6.按照权利要求5所述的显示设备，其特征在于，所述半透半反层为半透半反膜或构成为在所述至少两个棱镜之一上的镀层或涂层，特别是所述半透半反层具有35％至65％之间的透射率、优选40％至60％之间的透射率、特别优选50％的透射率。7.按照权利要求1至6之一所述的显示设备，其特征在于，所述至少两个棱镜是第一棱镜(3)和第二棱镜(4)，并且所述第一棱镜(3)和第二棱镜(4)构成为：两个具有直角梯形底面的直四棱柱，或者一个具有直角梯形底面的直四棱柱和一个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱，或者一个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱和一个具有不规则底面的直五棱柱，或者两个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱。8.按照权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述第一棱镜(3)、所述第二棱镜(4)和所述兼具透射和反射作用的层(5)构成为一个分光棱镜。9.按照权利要求1至6之一所述的显示设备，其特征在于，所述至少两个棱镜是第一棱镜(3)、第二棱镜(4)和第三棱镜(4
’
)，所述显示设备包括第三显示单元(2
’
)，所述第三显示单元(2
’
)设置在所述长方体的另一个底面上，并且所述第一棱镜(3)、所述第二棱镜(4)和所述第三棱镜(4
’
)包括：三个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱；或者两个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱和一个具有等腰梯形底面的直四棱柱；或者两个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱和一个具有不规则底面的直六棱柱；或者
两个具有直角梯形底面的直四棱柱和一个具有等腰梯形底面的直四棱柱；或者两个具有直角梯形底面的直四棱柱和一个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱；或者一个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱、一个具有等腰梯形底面的直四棱柱和一个具有直角梯形底面的直四棱柱；或者两个具有等腰直角三角形底面的直三棱柱和一个具有不规则底面的直五棱柱；或者一个具有等腰直角三角形底面的直三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠科，樊书海，石林，
申请(专利权)人：代傲阿扣基金两合公司，
类型：发明
国别省市：