[实用新型]显示设备

说明书

本申请涉及显示设备。一种头戴式显示装置包括显示面板和被安装成使得透镜组件的光轴与显示面板相交的透镜组件。该透镜组件包括具有面向显示面板并且界定多个菲涅耳棱镜的表面的透镜体。多个菲涅耳棱镜的菲涅耳棱镜当在第一横截面中观察时具有第一小面角，并且当在平行于第一横截面的第二横截面中观察时具有第二小面角。第一小面角不同于第二小面角。

技术领域

本公开一般地涉及虚拟现实显示器，并且更具体地，涉及虚拟现实显示器中的光学透镜组件。

背景技术

随着用于工作和娱乐的视觉媒体的利用增加，用户正在寻求逼真的视觉体验，特别是那些融入三维体验的体验。因此，用户正在转向虚拟现实(VR)头戴机(headset)和其他三维(3D)显示技术。然而，常规透镜技术的性质在视场中，特别是沿着用户视场的周边边缘，引入了畸变、失焦、不期望的放大或不希望的场曲。这种畸变和像差会降低VR或3D体验的质量，特别是会减损VR显示器的现实感。为了补偿畸变和像差，传统的3D显示系统利用复杂的电子畸变校正和色彩校正技术，从而导致图像显示的延迟增加。无论畸变、像差还是延迟，视觉体验都会降级。

实用新型内容

根据本申请的一个方面，公开了一种显示设备，包括：透镜组件，所述透镜组件包括具有界定多个菲涅耳棱镜的第一表面的透镜体；并且其中，所述多个菲涅耳棱镜中的菲涅耳棱镜当在第一横截面中观察时具有第一小面角，并且当在平行于所述第一横截面的第二横截面中观察时具有第二小面角，所述第一小面角不同于所述第二小面角。

在上述显示设备中，所述菲涅耳棱镜在所述第一横截面和所述第二横截面中可以具有相等的小面高度；所述多个菲涅耳棱镜中与所述菲涅耳棱镜相邻的一个或多个菲涅耳棱镜可以具有与所述菲涅耳棱镜相等的小面高度；在包括所述菲涅耳棱镜的相邻菲涅耳棱镜对之间的间距可以是相等的；所述菲涅耳棱镜可以呈环形地延伸；所述菲涅耳棱镜可以呈圆形地延伸；所述菲涅耳棱镜可以呈椭圆形地延伸；所述透镜体可以在在所述透镜体内的位置处相交的每一对正交横截面中弯曲；所述透镜体在所述第一横截面中可以具有第一拟合曲率半径，并且在所述第二横截面中可以具有第二拟合曲率半径，所述第一拟合半径小于所述第二拟合半径；所述第一拟合半径与所述第二拟合半径的半径比可以不大于0.1；所述半径比可以不大于0.05；所述透镜体可以是变形的；所述透镜体可以进一步包括由与所述第一表面相对的第二表面界定的多个第二菲涅耳棱镜；所述多个第二菲涅耳棱镜的第二菲涅耳棱镜当在第三横截面中观察时可以具有第三小面角，并且当在与所述第三横截面平行的第四横截面中观察时可以具有第四小面角，所述第三小面角不同于所述第四小面角；所述菲涅耳棱镜可以具有线性可变化的小面角。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且使其众多特征和优点对于本领域技术人员来说是显而易见的。

图1是根据一些实施例的采用具有菲涅耳表面的透镜组件的近眼显示系统的横截面视图。

图2是示意根据一些实施例的具有菲涅耳表面的透镜体的图。

图3A和3B是示意根据一些实施例的示例性透镜体的菲涅耳表面的图。

图4是示意根据一些实施例的具有菲涅耳表面的透镜体的图。

图5和图6是示意根据一些实施例的由透镜体的表面界定的菲涅耳棱镜的示例性取向的图。

图7是示意根据一些实施例的透镜体的正交截面的中心线曲线的图。

图8和图9是示意根据一些实施例的在不同位置处在透镜体的表面中界定的菲涅耳表面配置的横截面视图的图。

图10是示意根据一些实施例的透镜体的中心线曲线的拟合曲率半径的变化的图。

图11是示意根据一些实施例的包括相对的菲涅耳表面的透镜体的图。

图12和图13是示意根据一些实施例的变形透镜体的图。