System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种透镜阵列及电子设备制造技术_技高网

一种透镜阵列及电子设备制造技术

技术编号:41407157 阅读:8 留言:0更新日期:2024-05-20 19:33
本申请涉及一种透镜阵列及电子设备,透镜阵列应用于电子设备,电子设备包括显示器和光学组件,显示器包括显示面,用于显示图像,透镜阵列设置在显示器的显示面一侧,透镜阵列包括多个透镜,任意相邻两个透镜之间具有间隙,光学组件设置在透镜阵列远离显示器的一侧,光学组件用于改变经透镜阵列入射的光线的传播路径,以使光线能够射入人眼。通过对透镜阵列中的多个透镜进行特定的排布,调整相邻两个透镜之间的间隔距离,使任意相邻两个透镜之间具有间隙,能够保证每个透镜在显示面上所覆盖的视场区域相互独立,不会发生重叠。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学,尤其涉及一种透镜阵列及电子设备


技术介绍

1、近眼显示装置通常构造为头戴式显示装置,用于将图像或信息直接投影到人的眼睛中。近眼显示装置通过合成虚拟放大的图像,一方面解决人的裸眼不能聚焦于非常靠近眼睛的物体的问题,另一方面可以超越头戴式显示装置的显示器尺寸限制,提供更为身临其境的感觉。一般市面上的基于增强现实与虚拟现实(augmented reality and virtualreality,ar&vr)应用的头戴式显示设备通常采用了折叠光路(pancake)方案和菲涅尔方案以减小整体的尺寸,在上述近眼显示装置中,透镜的口径由设计的视场角以及光学出瞳直接决定,而透镜的口径影响透镜的焦距,使得透镜的焦距无法无限制的缩小,因此相应地,显示器和透镜之间的间隔也无法继续缩小,这是导致目前近眼显示装备体积较大的主要原因。

2、现有技术中,通过微透镜阵列的方式来进一步缩小透镜的焦距,减小显示器与透镜的间隔,减小近眼显示装置的整体尺寸,但是微透镜阵列容易造成视场串扰。


技术实现思路

1、本申请提供了一种透镜阵列及电子设备,可以改善近眼显示装置的视场串扰问题。

2、本申请实施例第一方面提供了一种透镜阵列,应用于电子设备,所述电子设备包括显示器和光学组件,所述显示器包括显示面,用于显示图像,所述透镜阵列设置在所述显示器的显示面一侧,所述透镜阵列包括多个透镜,任意相邻两个所述透镜之间具有间隙,所述光学组件设置在所述透镜阵列远离所述显示器的一侧,所述光学组件用于改变经所述透镜阵列入射的光线的传播路径,以使所述光线能够射入人眼。

3、其中,通过对透镜阵列中的多个透镜进行特定的排布,考虑人眼移动后透过光学组件和透镜能够观看到的视场区域的范围,调整相邻两个透镜之间的间隔距离,使任意相邻两个透镜之间具有间隙,增加了相邻两个透镜在显示面上所覆盖的视场区域之间的距离,能够保证每个透镜在显示面上所覆盖的视场区域相互独立,不会发生重叠,避免用户在观看时出现视场串扰,且能够保证人眼在人眼平面的一定范围内移动,显示面射出的光线通过透镜阵列和光学组件的光路改变的过程中,每个透镜在显示面上所覆盖的视场区域仍然相互独立,使显示面上每个视场区域的画面都能够透过相应的透镜被人眼以相应的视场角进行接收,保证人眼能够接收到连续且不重叠的全部视场区域,看清显示画面内容,避免出现视场串扰问题,扩大了电子设备的眼盒范围,从而提高了电子设备佩戴时的容错率,也使电子设备的适用人群范围更加广泛,提高用户的体验效果。

4、在一种可能的设计中,所述透镜阵列还包括遮挡部,所述遮挡部设置于所述间隙,以阻挡所述显示面射出的光线透过所述间隙。

5、该设计中,遮挡部设置于透镜阵列中相邻两个透镜之间的间隙中,能够防止显示面射出的光线经相邻两个透镜的间隙通过光学组件射入人眼而干扰成像效果,从而提高了电子设备的成像清晰度,提高了人眼观看的体验。

6、在一种可能的设计中,在所述多个透镜中,存在至少两个不同的透镜间距。

7、该设计中,存在至少两个不同的透镜间距,能够保证每个透镜在显示面上所覆盖的视场区域不会发生重叠的同时,提高显示面上的像素利用率,避免视场缺失,还能够防止透镜阵列中透镜的光轴与其相邻透镜的光轴之间的距离过大而增加透镜阵列的体积,有利于电子设备小型化设计,也能够防止透镜阵列中透镜的光轴与其相邻透镜的光轴之间的距离过小,从而能够避免光路中的光线相互干涉,使光路中的光线分布更加均匀,提升成像的清晰度。

8、在一种可能的设计中,沿所述透镜阵列中心位置向边缘的方向,所述透镜的口径逐渐减小。

9、该设计中,透镜阵列针对不同视场区域的画面采用了不同口径的透镜进行成像,即透镜阵列边缘处的透镜的口径较小,透镜阵列中心位置处的透镜的口径较大,有利于使透镜阵列边缘处透镜实现更小的曲率半径,从而获取更大的光焦度提高成像的清晰度,提高用户的观看体验。

10、在一种可能的设计中,所述透镜具有光轴,存在至少两个相邻所述透镜的光轴之间的距离不同。

11、该设计中,当透镜阵列中至少存在两个口径不同的透镜时,透镜相邻两侧的两个透镜的口径不同,其光轴与相邻两个透镜的光轴的距离可以不同,保证光路中的光线分布均匀的同时,能够减小透镜阵列中的一些间隙的大小,从而在保证透镜阵列中透镜的个数的同时,降低透镜阵列的体积,有利于电子设备的小型化设计,提高透镜阵列的传输效率。

12、在一种可能的设计中,在所述多个透镜中,存在至少两个所述透镜的曲率半径不同。

13、该设计中,使透镜阵列能够针对不同视场区域的画面,使用不同焦距以及不同曲率半径的透镜进行成像,能够提高透镜阵列的光线传输效果,提升人眼观看画面的清晰度,使电子设备具有更好的成像品质,提升用户体验效果。

14、在一种可能的设计中,所述多个透镜的排布为中心对称排布方式。

15、该设计中,透镜阵列是中心对称结构,能够简化其分析过程,还能够降低制造难度,节约生产制造成本。且考虑到人眼的结构,透镜在显示面上所覆盖的视场区域的范围与人眼的视场角更加匹配,提升用户的体验效果。

16、在一种可能的设计中,所述光学组件为折叠光路结构、衍射元件结构、菲涅尔镜片结构、非球面镜片结构中的一种。

17、该设计中,当光学组件为折叠光路结构、衍射光元件结构、菲涅尔镜片结构、非球面镜片结构中的一种时,具有良好的聚焦和聚光的效果,使透镜阵列射出的光线进入光学组件后,其光路能够发生改变,使光路中的光线能够变成近似平行光入射到人眼,从而能够在人眼中形成相应的图像,被人眼观看,提升成像的清晰度,缩短了电子设备的成像焦距,从而使电子设备能够更加轻薄,节约成本,有利于电子设备的小型化设计。

18、在一种可能的设计中,所述透镜为球面镜和/或非球面镜。

19、该设计中,根据实际需求,针对不同视场区域的画面,采用不同口径、焦距、曲率半径的球面镜,或者采用非球面镜组合进行成像,以提升画面的清晰度,提高透镜阵列的强度,并降低成本。

20、在一种可能的设计中,所述透镜的口径范围为[0.1mm,10mm],任意相邻两个所述透镜的透镜间距范围为[0.1mm,10mm],所述透镜的焦距范围为[1mm,1000mm],所述透镜的曲率半径范围为[1mm,1000mm]。

21、该设计中,透镜阵列可采用满足上述范围内不同口径、焦距、曲率半径的透镜,调整其相邻两个透镜之间的间隔距离,保证每个透镜在显示面上所覆盖的视场区域相互独立,不会发生重叠的同时,能够使电子设备实现更多的眼盒范围,满足不同的使用需求。

22、本申请实施例第二方面提供了一种电子设备,包括显示器、光学组件和以上任一实施例所述的透镜阵列,所述透镜阵列设置于所述显示器和所述光学组件之间。由于透镜阵列具有上述技术效果,包括所述透镜阵列的电子设备也应具有相应的技术效果,在此不再赘述。

23、应当理本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种透镜阵列,应用于电子设备,所述电子设备包括显示器和光学组件,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,所述透镜阵列还包括遮挡部,所述遮挡部设置于所述间隙,以阻挡所述显示面射出的光线透过所述间隙。

3.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,在所述多个透镜中,存在至少两个不同的透镜间距。

4.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,沿所述透镜阵列中心位置向边缘的方向,所述透镜的口径逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,所述透镜具有光轴,存在至少两个相邻所述透镜的光轴之间的距离不同。

6.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,在所述多个透镜中,存在至少两个所述透镜的曲率半径不同。

7.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,所述多个透镜的排布为中心对称排布方式。

8.根据权利要求1~7任一项所述的透镜阵列,其特征在于,所述光学组件为折叠光路结构、衍射元件结构、菲涅尔镜片结构、非球面镜片结构中的一种。

9.根据权利要求1~7任一项所述的透镜阵列,其特征在于,所述透镜为球面镜或非球面镜中的至少一种。

10.根据权利要求1~7任一项所述的透镜阵列,其特征在于,所述透镜的口径范围为[0.1mm,10mm];

11.一种电子设备,其特征在于,包括显示器、光学组件和权利要求1~10任一项所述的透镜阵列,所述透镜阵列设置于所述显示器和所述光学组件之间。

...

【技术特征摘要】

1.一种透镜阵列,应用于电子设备,所述电子设备包括显示器和光学组件,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,所述透镜阵列还包括遮挡部,所述遮挡部设置于所述间隙,以阻挡所述显示面射出的光线透过所述间隙。

3.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,在所述多个透镜中,存在至少两个不同的透镜间距。

4.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,沿所述透镜阵列中心位置向边缘的方向,所述透镜的口径逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,所述透镜具有光轴,存在至少两个相邻所述透镜的光轴之间的距离不同。

6.根据权利要求1所述的透镜阵列,其特征在于,在所述多个透镜中,存在...

【专利技术属性】
技术研发人员:石佳
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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