一种显示装置及近眼可穿戴设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种显示装置及近眼可穿戴设备，包括：多个呈阵列分布的显示单元；其中，显示单元包括：透明基板、显示图块以及微透镜，显示图块位于透明基板背离观看者的一侧，微透镜位于透明基板面向观看者的一侧；各显示图块的显示画面通过对应微透镜成像为同一个虚像被观看者观看。由于显示单元呈阵列分布，则各显示单元中的微透镜在视场内各位置均有分布，且各微透镜将对应的显示图块成像为同一个虚像，所成虚像为各方向的光线的延长线汇聚而成，那么人眼在观看这样的虚像时，所接收的光线可来自于各个方向上，更接近于人眼在观看真实物体的情况，从而将不会再出现观看不适的问题，提升观看体验。

Display device and near eye wearable device

The invention discloses a display device and a close eye wearable device, including: a plurality of array distribution display unit; wherein, the display unit includes a transparent substrate, display block and micro lens, one side block is located in the transparent substrate deviate from the viewer's display, a micro lens on the side of the transparent substrate for the viewer the display block; the display screen through the corresponding micro lens with a virtual image by a viewer. Because the display units are in array distribution, the distribution of each micro lens unit display position in the field of view are, and each micro lens will display the corresponding block image with a virtual image, the virtual image is the direction of the light line brought together, so watch this kind of virtual human in time, the light received from all directions, closer to the human eye watching the real objects, which will not occur again to watch the problems, enhance the viewing experience.

【技术实现步骤摘要】
一种显示装置及近眼可穿戴设备
本专利技术涉及显示
，尤指一种显示装置及近眼可穿戴设备。
技术介绍
随着显示技术的不断发展，越来越多的可穿戴显示设备被人们所喜爱。其中，市场上比较热门的可穿戴显示设备当属虚拟现实(VirtualReality)显示设备和增强现实(AugmentedReality)显示设备。VR设备以及AR设备都可以实现立体显示，这是因为人眼在观看物体时，两只眼睛的位置不同，由此两只眼睛所观看到的像之间具有一定的视差，大脑将两将两幅略有不同的图像融合起来，就可以观看到立体画面。VR设备则利用了双目视觉这一原理，分别为观看者的左眼和右眼显示不同的图像，两只眼睛所观看到的不同图像可产生视差，从而产生了立体感。然而，人眼在观看真实事物时，物体与物体之间是存在相对距离的，大脑会对人眼在观看不同物体时的焦距进行调整，使得在观看远处的物体时，近处的物体会因为眼球的失焦而变得模糊；在观看近处的物体时，远处的物体也会被虚化。但是在观看VR设备的屏幕画面时，屏幕相对眼球的距离是不变的，也就是焦点会长期保持不变，而不同的图像会带来不同的“景深”信息，此时眼球焦距却没有得到对应的调节，当这种视觉系统的平衡被打破就会很容易导致眩晕、恶心、呕吐等不适症状。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种显示装置及近眼可穿戴设备，用以消除显示装置违背视觉系统进行显示时给观看者带来不适的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种显示装置，包括：多个呈阵列分布的显示单元；其中，所述显示单元包括：透明基板、显示图块以及微透镜，所述显示图块位于所述透明基板背离观看者的一侧，所述微透镜位于所述透明基板面向观看者的一侧；所述显示图块与所述微透镜之间的距离小于所述微透镜的焦距；各所述显示图块的显示画面通过对应所述微透镜成像为同一个虚像被观看者观看。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，所述虚像中的各成像点与各所述显示图块中对应该成像点的像素点的连线分别通过各所述显示图块对应的所述微透镜的光轴中心点。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，所述虚像与观看者之间的距离随所述显示图块与所述微透镜之间的距离的增大而增大。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，各所述显示图块所显示的图像相同。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，相邻两个所述显示图块之间存在设定间距。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，各所述微透镜的尺寸相同，所述设定间距大于所述微透镜最大宽度的10％。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，所述显示图块包括多个像素，且各所述像素为透明像素。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，各所述显示图块为液晶显示屏。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，各所述显示图块为柔性透明显示屏。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，所述显示装置为虚拟现实显示装置和/或增强现实显示装置。第二方面，本专利技术实施例提供一种近眼可穿戴设备，包括上述任一显示装置。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述近眼可穿戴设备中，所述近眼可穿戴设备为虚拟现实眼镜或虚拟现实头盔。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供的显示装置及近眼可穿戴设备，包括：多个呈阵列分布的显示单元；其中，显示单元包括：透明基板、显示图块以及微透镜，显示图块位于透明基板背离观看者的一侧，微透镜位于透明基板面向观看者的一侧；各显示图块的显示画面通过对应微透镜成像为同一个虚像被观看者观看。由于显示单元呈阵列分布，则各显示单元中的微透镜在视场内各位置均有分布，且各微透镜将对应的显示图块成像为同一个虚像，所成虚像为各方向的光线的延长线汇聚而成，那么人眼在观看这样的虚像时，所接收的光线可来自于各个方向上，更接近于人眼在观看真实物体时物体所散射的各个方向的光，从而将不会再出现观看不适的问题，提升观看体验。附图说明图1为本专利技术实施例提供的显示装置的结构示意图；图2a为本专利技术实施例提供的显示单元的侧视结构示意图；图2b为本专利技术实施例提供的显示装置的侧视结构示意图；图3a为本专利技术实施例提供的显示单元的成像光路示意图；图3b为本专利技术实施例提供的显示装置的显示光路示意图之一；图3c为本专利技术实施例提供的显示装置的显示光路示意图之二；图4为本专利技术实施例提供的显示单元的分区示意图；图5a为本专利技术实施例提供的虚拟现实眼镜内侧的结构示意图；图5b为本专利技术实施例提供的虚拟现实眼镜外侧的结构示意图。具体实施方式针对现有技术中存在的观看不适的问题，本专利技术实施例提供了一种显示装置及近眼可穿戴设备。下面结合附图，对本专利技术实施例提供的显示装置及近眼可穿戴设备的具体实施方式进行详细地说明。其中，附图中各部件的厚度和形状不反映显示装置的真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。如图1所示，本专利技术实施例提供的显示装置，包括：多个呈阵列分布的显示单元100。其中，显示单元100的放大侧视图，如图2a所示：显示单元100包括：透明基板101、显示图块102以及微透镜103，显示图块102位于透明基板101背离观看者的一侧，微透镜103位于透明基板101面向观看者的一侧。本专利技术实施例提供的上述显示装置可用于虚拟现实/增强现实显示，由于这两种显示设备均属于近眼显示设备，即显示设备距离人眼近处，而人眼具有明视距离，距离人眼太近的东西通常都看不清楚，一般大于25cm的距离才能看清楚。而将显示屏设置位于人眼25cm以外时，显示设备将非常大，因此通常在显示屏之前设置具有放大作用的透镜。而在本专利技术实施例提供的上述显示装置中，将显示屏分解为许多个显示图块，将透镜设置为与各显示图块一一对应的微透镜阵列，由此，可以得到由多个显示图块102和微透镜103组成的显示单元100构成显示装置。上述显示装置的结构示意图如图2b所示，由同一个透明基板作为各显示单元100的透明基板101，各显示单元100的显示图块102设置在透明基板的同一侧，且位于透明基板背离观看者的一侧。与各显示图块102对应的微透镜103均位于透明基板的另一侧，在透明基板面向观看者一侧构成微透镜阵列。在实际应用中，可直接将各显示图块102以及各微透镜103贴附在透明基板上，微透镜阵列中的各微透镜为凸透镜，为了便于制作可选用平凸透镜，如图2a和2b所示，一般情况下，微透镜103可设置在人眼前1-1.5cm处，显示图块102可设置在距离微透镜3-6cm处，此时可使微透镜所成虚像在人眼前25cm－50cm左右，符合人眼明视距离的要求。进一步地，在采用本专利技术实施例提供的上述显示装置进行图像显示时，各显示图块102的显示画面通过对应微透镜103成像为同一个虚像被观看者观看。具体地，如图3a所示，针对一个显示单元100，根据凸透镜成像原理可知，位于微透镜103焦距之内的显示图块102所显示的图像为AB，在经过微透镜103所成虚像A’B’，由A或B点发出的垂直入射到微透镜103的光线，经过微透镜103后向焦点F出射；而A点发出的经过微透镜103光轴中心点O的光线s1，以及B点发出的经过微透镜103光轴中心点O的光线s2的传播方向不发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，其特征在于，包括：多个呈阵列分布的显示单元；其中，所述显示单元包括：透明基板、显示图块以及微透镜，所述显示图块位于所述透明基板背离观看者的一侧，所述微透镜位于所述透明基板面向观看者的一侧；各所述显示图块的显示画面通过对应所述微透镜成像为同一个虚像被观看者观看。

【技术特征摘要】
1.一种显示装置，其特征在于，包括：多个呈阵列分布的显示单元；其中，所述显示单元包括：透明基板、显示图块以及微透镜，所述显示图块位于所述透明基板背离观看者的一侧，所述微透镜位于所述透明基板面向观看者的一侧；各所述显示图块的显示画面通过对应所述微透镜成像为同一个虚像被观看者观看。2.如权利要求1所述显示装置，其特征在于，所述虚像中的各成像点与各所述显示图块中对应该成像点的像素点的连线分别通过各所述显示图块对应的所述微透镜的光轴中心点。3.如权利要求2所述显示装置，其特征在于，所述虚像与观看者之间的距离随所述显示图块与所述微透镜之间的距离的增大而增大。4.如权利要求1所述的显示装置，基特征在于，各所述显示图块所显示的图像相同。5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，相邻两个所述显...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉灵，霍思涛，牛磊，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31