VR光学模组及电子设备制造技术

本申请实施例提供了一种VR光学模组及电子设备，VR光学模组包括：显示屏，显示屏具有相对的正面和背面，且沿第一方向延伸；透镜阵列，透镜阵列相对显示屏的正面间隔设置，且透镜阵列包括沿第一方向排布的多个自聚焦透镜。至少有利于降低光学模组的整体厚度，缩小VR设备的总长度，提高VR设备的成像质量和应用前景。提高VR设备的成像质量和应用前景。提高VR设备的成像质量和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
VR光学模组及电子设备


[0001]本申请实施例涉及光学
，特别涉及一种VR光学模组及电子设备。

技术介绍

[0002]随着电子制造技术的日益发展，各类型电子产品都得到了广泛的应用，VR(Virtual Reality，虚拟现实)是利用计算机制造一个三维的虚拟世界，给用户提供视觉、触觉、听觉的互动场景，让用户感觉身历其境，并沉浸在虚拟世界中，同时可以观察三维空间内的事物，并与之进行互动。
[0003]光学系统是VR设备的重要组成部分，目前VR设备的光学系统一般包括透镜以及显示屏。光学系统可以为用户提供沉浸式的虚拟画面，由于菲涅尔透镜占空间少且价格相对较低，因此市面上VR设备的光学系统中较多会用到菲涅尔透镜，从而减小光学系统的体积及成本。但是，当前的VR设备存在成像质量差、视场角较小以及设备的总长度过长的问题，消费者的用户体验较差。

技术实现思路

[0004]本申请部分实施例的目的在于提供一种VR光学模组及电子设备，至少有利于降低光学模组的整体厚度，缩小VR设备的总长度，提高VR设备的成像质量和应用前景。
[0005]为至少解决上述技术问题，本申请部分实施例提供了一种VR光学模组，包括：显示屏，所述显示屏具有相对的正面和背面，且沿第一方向延伸；透镜阵列，所述透镜阵列相对所述显示屏的正面间隔设置，且所述透镜阵列包括沿所述第一方向排布的多个自聚焦透镜。
[0006]在一些实施例中，所述显示屏为曲面屏。
[0007]在一些实施例中，所述显示屏沿所述第一方向形成的弧线对应的圆心角为110
°
至180
°
。
[0008]在一些实施例中，在沿垂直于所述显示屏正面的方向上，所述显示屏的背面与所述透镜阵列远离所述显示屏的一侧的间隔为0mm至10mm。
[0009]在一些实施例中，所述多个自聚焦透镜中的每一自聚焦透镜在沿垂直于延伸方向上的横截面为圆形、椭圆形或者多边形。
[0010]在一些实施例中，所述透镜阵列还包括分别位于阵列不同侧边缘的至少两个微透镜；所述至少两个微透镜中的任意两个位于不同侧的微透镜与所述VR光学模组的观察点之间的连线构成的角的角度为110
°
至180
°
。
[0011]在一些实施例中，所述多个自聚焦透镜中的每一自聚焦透镜的中心折射率为1.5至2.0。
[0012]在一些实施例中，所述自聚焦透镜的最大步长为0至99。
[0013]在一些实施例中，所述自聚焦透镜的焦距为2mm至25mm。
[0014]相应的本申请部分实施例还提供了一种电子设备，包括上述的VR光学模组。
[0015]本申请实施例提供的技术方案中，在进行VR光学模组构建的过程中，采用自聚焦透镜进行与显示屏正对设置的透镜阵列的构建，利用自聚焦透镜的特性，在实现良好的显示效果的同时，使得透镜阵列的总厚度有效下降，进而使得最终生成的VR光学模组和VR设备的厚度大大降低；同时采用自聚焦透镜进行透镜阵列构建的情况下，透镜阵列由多个平板结构的透镜构成，便于进行透镜阵列的装配和定位，提高了VR光学模组的生产和维护效率，进而提高了VR光学模组的应用前景。
附图说明
[0016]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0017]图1是根据本申请实施例提供的一种VR光学模组的结构示意图；
[0018]图2是根据本申请实施例提供的一种自聚焦透镜的工作原理示意图；
[0019]图3是根据本申请实施例提供的另一种VR光学模组的结构示意图；
[0020]图4是根据本申请实施例提供的又一种VR光学模组的结构示意图；
[0021]图5是根据本申请实施例提供的一种自聚焦透镜的性能仿真结果示意图；
[0022]图6是根据本申请实施例提供的另一种自聚焦透镜的性能仿真结构示意图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本专利技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0024]下面将结合具体的实施例对本申请记载的VR光学模组的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
[0025]本申请实施例的第一方面提供了一种VR光学模组，参考图1，图1为VR光学模组的俯视图，VR光学模组包括：显示屏100以及透镜阵列200；显示屏100具有相对的正面和背面，且沿第一方向延伸；透镜阵列200相对显示屏100的正面间隔设置，且透镜整列200包括沿第一方向排布的多个自聚焦透镜210，其中，X方向为第一方向。
[0026]参考图1和图2，光线自身的特性之一在于光线在空气中传播的过程中，由于不同介质的折射率不同光线在遇到不同介质的时候会改变自身的传播方向，自聚焦透镜210在进行出射光线汇聚的原理类似于光线的这一特性，自聚焦透镜210的材料能够使入沿轴向传输的光线发生折射，并且使折射率的分布沿径向逐渐减小，从而使得出射光线可以被平滑且连续的汇聚到一点。在利用自聚焦透镜210进行透镜阵列200构建的过程中，确定好观察点b即用户使用过程中人眼的位置后，通过对各自聚焦透镜210的参数和摆放角度的调整，将透镜阵列200中包含的各自聚焦透镜210出射光线的汇聚点均设置为观察点b即可。
[0027]在进行VR光学模组构建的过程中，采用多个沿第一方向排布的自聚焦透镜210进
行透镜阵列200的构建，由于VR光学模组的总厚度主要由透镜阵列200的厚度决定，并且自聚焦透镜210可以在较短的光程内将入射光线汇聚到一点出射，因此，采用自聚焦透镜210进行透镜阵列200构建时，透镜阵列200的整体厚度大大降低，进而降低VR光学模组的厚度；同时由于自聚焦透镜210的光传输特性，能够将出射光线平滑且连续的汇集到指定的点，使得VR光学模组具有良好的成像效果；自聚焦透镜210的结构为平板结构，因此，采用自聚焦透镜210构成的透镜阵列200的装配定位难度大大下降，提高了VR光学模组的生产和维护效率，进而提高了VR光学模组的应用前景。
[0028]需要理解的是，在进行透镜阵列200构建的过程中，为了保证各自聚焦透镜210出射光线能够都汇集到观察点b，因为，各自聚焦透镜210的大小、形状以及摆放角度等参数可以相同也可以不同，在具体的应用中可以根据出射光线的汇聚需要对选用的自聚焦透镜210的规格以及摆放进行调整，本申请实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VR光学模组，其特征在于，包括：显示屏，所述显示屏具有相对的正面和背面，且沿第一方向延伸；透镜阵列，所述透镜阵列相对所述显示屏的正面间隔设置，且所述透镜阵列包括沿所述第一方向排布的多个自聚焦透镜。2.根据权利要求1所述的VR光学模组，其特征在于，所述显示屏为曲面屏。3.根据权利要求2所述的VR光学模组，其特征在于，所述显示屏沿所述第一方向形成的弧线对应的圆心角为110
°
至180
°
。4.根据权利要求1所述的VR光学模组，其特征在于，在沿垂直于所述显示屏正面的方向上，所述显示屏的背面与所述透镜阵列远离所述显示屏的一侧的间隔为0mm至10mm。5.根据权利要求1所述的VR光学模组，其特征在于，所述多个自聚焦透镜中的每一自聚焦透镜在沿垂直于延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建旭，李品川，
申请(专利权)人：华勤技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：