[发明专利]基于变焦微透镜阵列的显示系统

说明书

本发明揭示了一种基于变焦微透镜阵列的显示系统，包括微透镜层和微图文层，所述微透镜层和所述微图文层之间设有介质层，所述微透镜层由若干阵列分布的微透镜单元组成，不同的所述微透镜单元具有相同或不同的焦距，所述微透镜单元为像素化空间变参量微纳结构。本发明通过改变不同区域微透镜的焦距，实现了对微图文的分层显示，图案整体具有良好的3D效果，同时，根据莫尔放大原理，可以形成动态放大图案。

技术领域

本发明属于3D显示技术领域，具体涉及一种基于变焦微透镜阵列的显示系统。

背景技术

3D技术经历了十几年的发展，取得了十分丰硕的成果。早期实现3D显示的方案是使用特制的眼镜，通过为每只眼睛提供不同的图像来诱发观察者的双目视差从而让人感知到3D信息。这类技术的最大缺点是观看的舒适性问题，这是眼球的调节与视觉感知的深度差异产生的，在观察立体显示器的时候，眼睛必须观察屏幕，才能感知到清晰的图像。这种视差使得视觉系统和大脑的感知不同，人们就会感觉到视觉疲劳，这导致了长时间观察期间的不适，容易让人产生恶心、头晕等症状，甚至于损坏观众的视力，特别是对于戴有近视镜的观众使用起来更不方便。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于变焦微透镜阵列的显示系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于变焦微透镜阵列的显示系统，以解决现有技术中需借助眼镜，便携性与实用性较差，容易产生视觉疲劳，长时间观察会产生恶心和头晕的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于变焦微透镜阵列的显示系统，包括微透镜层和微图文层，所述微透镜层和所述微图文层之间设有介质层，所述微透镜层由若干阵列分布的微透镜单元组成，不同的所述微透镜单元具有相同或不同的焦距，所述微透镜单元为像素化空间变参量微纳结构。

一实施例中，所述微透镜单元包括若干同心设置的圆、以及位于圆内的条纹。

一实施例中，所述条纹的取向和/或空频不同。

一实施例中，所述微透镜单元由不同取向、不同形状的纳米天线组成。

一实施例中，

所述微透镜单元上的任意一点(x，y)的位相分布函数应满足下列公式：

其中，λ为入射光波长，f为微透镜焦距，r为任意点(x，y)到透镜中心的距离，且r²＝x²+y²；

不同位置处光栅的旋转角度θ(x，y)满足：

一实施例中，所述微图文层上的微图文单元位于对应的所述微透镜单元的成像范围内，所述微透镜层和所述微图文层之间的夹角为[0°，90°)。

一实施例中，所述介质层的材料为空气或者透明材料。

一实施例中，所述微图文层通过印刷或者打印形成。

一实施例中，所述微图文层为微纳结构。

一实施例中，所述微图文层为动态显示器。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过改变不同区域的微透镜的焦距，实现了对微图文的分层显示，图案整体具有良好的3D效果，同时，根据莫尔放大原理，可以形成动态放大图案。

附图说明