本申请公开了一种菲涅尔透镜组及虚拟现实装置，属于显示技术领域。所述菲涅尔透镜组，包括：第一菲涅尔透镜和挡光单元。其中，挡光单元包括挡光图案，第一菲涅尔透镜具有多个顶角，该挡光图案与多个顶角中的至少部分顶角，在平行于第一菲涅尔透镜的光轴的方向上具有交叠，如此可以减少第一菲涅尔透镜的无效面的出光量，进而可以减少从第一菲涅尔透镜出射的杂散光，可以解决相关技术中菲涅尔透镜组的成像质量较差的问题，达到了提高菲涅尔透镜组的成像质量的效果。成像质量的效果。成像质量的效果。
【技术实现步骤摘要】
菲涅尔透镜组及虚拟现实装置
[0001]本申请涉及显示
，特别涉及一种菲涅尔透镜组及虚拟现实装置。
技术介绍
[0002]目前，随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实装置的形态与种类也越来越多，应用领域也日渐广泛。虚拟现实技术通过构建虚拟环境，并通过虚拟环境向用户展示信息，虚拟现实装置是将装置中显示组件(如：显示屏幕)显示的图像，通过光学系统的传递和放大，将图像输出到人眼，人眼接收到的是经过放大后的虚像。
[0003]一种菲涅尔透镜组，用于虚拟现实装置中，该菲涅尔透镜组包括菲涅尔透镜，菲涅尔透镜相较于普通透镜，可以减少透镜的重量和厚度，以使得菲涅尔透镜组轻薄化。
[0004]但是，上述菲涅尔透镜组中的菲涅尔透镜较易产生杂散光，导致菲涅尔透镜组的成像质量较差。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供了一种菲涅尔透镜组及虚拟现实装置。所述技术方案如下：
[0006]根据本申请的第一方面，提供了一种菲涅尔透镜组，所述菲涅尔透镜组包括：第一菲涅尔透镜和挡光单元；
[0007]所述第一菲涅尔透镜的一面具有锯齿状结构，所述锯齿状结构包括多个凸起，所述凸起具有顶角；
[0008]所述挡光单元位于所述第一菲涅尔透镜具有所述锯齿状结构的一面的外侧，所述挡光单元包括透明基底和位于所述透明基底上的挡光图案，所述挡光图案在第一平面上的正投影与多个所述顶角中的至少部分顶角在所述第一平面上的正投影具有交叠，所述第一平面为垂直于所述第一菲涅尔透镜的光轴的平面。
[0009]可选地，所述第一菲涅尔透镜具有第一区域和位于所述第一区域外围的第二区域；
[0010]所述挡光图案在所述第一平面上的正投影位于所述第二区域在所述第一平面上的正投影内。
[0011]可选地，所述第二区域在第一方向上的尺寸，与所述第一菲涅尔透镜在所述第一方向上的尺寸的第一比值，满足以下公式：
[0012]T＝1
‑2×
P
×
tanθ/D
[0013]其中，T为所述第一比值，P为所述第一菲涅尔透镜的入光面与观看者的眼睛之间的距离，D为所述第一菲涅尔透镜在所述第一方向上的尺寸，θ为人眼视野舒适区的角度的二分之一，所述第一方向为由所述第一菲涅尔透镜的中心向远离所述中心的方向延伸的方向。
[0014]可选地，所述第一比值的范围为60％～70％。
[0015]可选地，所述挡光图案位于所述透明基底靠近所述第一菲涅尔透镜的一面。
[0016]可选地，所述透明基底具有通孔，所述通孔在所述第一平面上的正投影与所述第一区域在所述第一平面上的正投影具有交叠。
[0017]可选地，所述透明基底为第一透镜，所述挡光图案位于所述第一透镜靠近所述第一菲涅尔透镜的一面，所述第一透镜包括球面透镜、非球面透镜或者第二菲涅尔透镜。
[0018]可选地，所述第一透镜的光轴与所述第一菲涅尔透镜的光轴平行，且所述第一透镜靠近所述第一菲涅尔透镜的一面为平面。
[0019]可选地，所述透明基底具有承载面，所述挡光图案位于所述承载面上，所述承载面与所述第一平面平行。
[0020]可选地，所述挡光图案包括多条同心环状图形，所述环状图形的宽度大于0微米且小于或等于100微米。
[0021]可选地，所述透明基底的厚度范围为0.3毫米～0.7毫米，所述挡光图案的厚度范围为0.5微米～1.5微米。
[0022]根据本申请的另一方面，提供了一种虚拟现实装置，所述虚拟现实装置包括：显示组件和上述的菲涅尔透镜组。
[0023]可选地，所述显示组件位于所述挡光单元背离所述第一菲涅尔透镜的一侧，或者所述显示组件位于所述第一菲涅尔透镜背离所述挡光单元的一侧。
[0024]本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0025]提供了一种菲涅尔透镜组，包括：第一菲涅尔透镜和挡光单元。其中，挡光单元包括挡光图案，第一菲涅尔透镜具有多个顶角，该挡光图案与多个顶角中的至少部分顶角，在平行于第一菲涅尔透镜的光轴的方向上具有交叠，如此可以减少第一菲涅尔透镜的无效面的出光量，进而可以减少从第一菲涅尔透镜出射的杂散光，可以解决相关技术中菲涅尔透镜组的成像质量较差的问题，达到了提高菲涅尔透镜组的成像质量的效果。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是一种菲涅尔透镜的结构示意图；
[0028]图2是图1所示的菲涅尔透镜沿A1
‑
A2位置处的截面结构示意图；
[0029]图3是图2所示的菲涅尔透镜在虚拟现实装置中的光路示意图；
[0030]图4是本申请实施例提供的一种菲涅尔透镜组的结构示意图；
[0031]图5是图4所示的菲涅尔透镜组沿B1
‑
B2位置的截面结构示意图；
[0032]图6是一种透过菲涅尔透镜组的图像的示意图；
[0033]图7是本申请实施例提供的一种菲涅尔透镜的结构示意图；
[0034]图8是一种人眼视野特性示意图；
[0035]图9是本申请实施例提供的另一种菲涅尔透镜组的结构示意图；
[0036]图10是本申请实施例提供的另一种菲涅尔透镜组的结构示意图；
[0037]图11是本申请实施例提供的一种菲涅尔透镜的遮光实验结果示意图；
[0038]图12是本申请实施例提供的另一种菲涅尔透镜的遮光实验结果示意图；
[0039]图13是本申请实施例提供的一种虚拟现实装置的结构示意图；
[0040]图14为图13所示的光路组件的调制传递函数的曲线图。
[0041]通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0042]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0043]请参考图1和图2，图1是一种菲涅尔透镜的结构示意图，图2是图1所示的菲涅尔透镜沿A1
‑
A2位置处的截面结构示意图。菲涅尔透镜10是在普通透镜的基础上，利用刻蚀工艺去除普通透镜中多余的光学材料，仅保留其中部分表面的弯曲度形成的一种透镜。如图1所示，菲涅尔透镜10的表面可以具有由小到大的多个同心圆环，相较于普通透镜(如：球面透镜或者非球面透镜)，菲涅尔透镜10的重量较轻，且厚度较薄。
[0044]如图2所示，菲涅尔透镜10的一面具有锯齿状结构11，菲涅尔透镜10的另一面可以为球面、非球面或者菲涅尔面。锯齿状结构11包括多个凸起，每个凸起具有有效本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种菲涅尔透镜组，其特征在于，所述菲涅尔透镜组包括：第一菲涅尔透镜和挡光单元；所述第一菲涅尔透镜的一面具有锯齿状结构，所述锯齿状结构包括多个凸起，所述凸起具有顶角；所述挡光单元位于所述第一菲涅尔透镜具有所述锯齿状结构的一面的外侧，所述挡光单元包括透明基底和位于所述透明基底上的挡光图案，所述挡光图案在第一平面上的正投影与多个所述顶角中的至少部分顶角在所述第一平面上的正投影具有交叠，所述第一平面为垂直于所述第一菲涅尔透镜的光轴的平面。2.根据权利要求1所述的菲涅尔透镜组，其特征在于，所述第一菲涅尔透镜具有第一区域和位于所述第一区域外围的第二区域；所述挡光图案在所述第一平面上的正投影位于所述第二区域在所述第一平面上的正投影内。3.根据权利要求2所述的菲涅尔透镜组，其特征在于，所述第二区域在第一方向上的尺寸，与所述第一菲涅尔透镜在所述第一方向上的尺寸的第一比值，满足以下公式：T＝1
‑2×
P
×
tanθ/D其中，T为所述第一比值，P为所述第一菲涅尔透镜的入光面与观看者的眼睛之间的距离，D为所述第一菲涅尔透镜在所述第一方向上的尺寸，θ为人眼视野舒适区的角度的二分之一，所述第一方向为由所述第一菲涅尔透镜的中心向远离所述中心的方向延伸的方向。4.根据权利要求3所述的菲涅尔透镜组，其特征在于，所述第一比值的范围为60％～70％。5.根据权利要求1所述的菲涅尔透镜组，其特征在于，所述挡光图案...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄海涛，陈丽莉，韩娜，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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