[實用新型]顯示設備

有效

• 申請號: 201721275107.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN208140975U
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 塞吉·比爾胡伊森;胡新達;杰羅姆·卡洛羅
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G02B3/08
• 分類號: G02B3/08;G02B27/01
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;周亞榮

本申請涉及顯示設備。一種頭戴式顯示裝置包括顯示面板和被安裝成使得透鏡組件的光軸與顯示面板相交的透鏡組件。該透鏡組件包括具有面向顯示面板并且界定多個菲涅耳棱鏡的表面的透鏡體。多個菲涅耳棱鏡的菲涅耳棱鏡當在第一橫截面中觀察時具有第一小面角，并且當在平行于第一橫截面的第二橫截面中觀察時具有第二小面角。第一小面角不同于第二小面角。

技術領域

本公開一般地涉及虛擬現實顯示器，并且更具體地，涉及虛擬現實顯示器中的光學透鏡組件。

背景技術

隨著用于工作和娛樂的視覺媒體的利用增加，用戶正在尋求逼真的視覺體驗，特別是那些融入三維體驗的體驗。因此，用戶正在轉向虛擬現實(VR)頭戴機(headset)和其他三維(3D)顯示技術。然而，常規透鏡技術的性質在視場中，特別是沿著用戶視場的周邊邊緣，引入了畸變、失焦、不期望的放大或不希望的場曲。這種畸變和像差會降低VR或3D體驗的質量，特別是會減損VR顯示器的現實感。為了補償畸變和像差，傳統的3D顯示系統利用復雜的電子畸變校正和色彩校正技術，從而導致圖像顯示的延遲增加。無論畸變、像差還是延遲，視覺體驗都會降級。

實用新型內容

根據本申請的一個方面，公開了一種顯示設備，包括：透鏡組件，所述透鏡組件包括具有界定多個菲涅耳棱鏡的第一表面的透鏡體；并且其中，所述多個菲涅耳棱鏡中的菲涅耳棱鏡當在第一橫截面中觀察時具有第一小面角，并且當在平行于所述第一橫截面的第二橫截面中觀察時具有第二小面角，所述第一小面角不同于所述第二小面角。

在上述顯示設備中，所述菲涅耳棱鏡在所述第一橫截面和所述第二橫截面中可以具有相等的小面高度；所述多個菲涅耳棱鏡中與所述菲涅耳棱鏡相鄰的一個或多個菲涅耳棱鏡可以具有與所述菲涅耳棱鏡相等的小面高度；在包括所述菲涅耳棱鏡的相鄰菲涅耳棱鏡對之間的間距可以是相等的；所述菲涅耳棱鏡可以呈環形地延伸；所述菲涅耳棱鏡可以呈圓形地延伸；所述菲涅耳棱鏡可以呈橢圓形地延伸；所述透鏡體可以在在所述透鏡體內的位置處相交的每一對正交橫截面中彎曲；所述透鏡體在所述第一橫截面中可以具有第一擬合曲率半徑，并且在所述第二橫截面中可以具有第二擬合曲率半徑，所述第一擬合半徑小于所述第二擬合半徑；所述第一擬合半徑與所述第二擬合半徑的半徑比可以不大于0.1；所述半徑比可以不大于0.05；所述透鏡體可以是變形的；所述透鏡體可以進一步包括由與所述第一表面相對的第二表面界定的多個第二菲涅耳棱鏡；所述多個第二菲涅耳棱鏡的第二菲涅耳棱鏡當在第三橫截面中觀察時可以具有第三小面角，并且當在與所述第三橫截面平行的第四橫截面中觀察時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；所述菲涅耳棱鏡可以具有線性可變化的小面角。

附圖說明

通過參考附圖，可以更好地理解本公開，并且使其眾多特征和優點對于本領域技術人員來說是顯而易見的。

圖1是根據一些實施例的采用具有菲涅耳表面的透鏡組件的近眼顯示系統的橫截面視圖。

圖2是示意根據一些實施例的具有菲涅耳表面的透鏡體的圖。

圖3A和3B是示意根據一些實施例的示例性透鏡體的菲涅耳表面的圖。

圖4是示意根據一些實施例的具有菲涅耳表面的透鏡體的圖。

圖5和圖6是示意根據一些實施例的由透鏡體的表面界定的菲涅耳棱鏡的示例性取向的圖。

圖7是示意根據一些實施例的透鏡體的正交截面的中心線曲線的圖。

圖8和圖9是示意根據一些實施例的在不同位置處在透鏡體的表面中界定的菲涅耳表面配置的橫截面視圖的圖。

圖10是示意根據一些實施例的透鏡體的中心線曲線的擬合曲率半徑的變化的圖。

圖11是示意根據一些實施例的包括相對的菲涅耳表面的透鏡體的圖。

圖12和圖13是示意根據一些實施例的變形透鏡體的圖。