[发明专利]虚拟实境显示装置

权利要求书

1.一种虚拟实境显示装置，其特征在于，包括：

至少一显示器，适于提供影像光束至使用者的左眼或右眼；以及

至少一光学组件，设置在所述影像光束的传递路径上，且位于所述显示器与所述使用者的左眼或右眼之间，所述光学组件包括第一菲涅耳透镜，所述第一菲涅耳透镜包括多个环绕其光轴的环状结构，每一环状结构具有相连接的有效折射面及位于所述光轴与所述有效折射面之间的非光学有效面，所述第一菲涅耳透镜在中央区域的多个非光学有效面相对于所述光轴的平均倾斜角小于所述第一菲涅耳透镜在边缘区域的多个非光学有效面相对于所述光轴的平均倾斜角，所述第一菲涅耳透镜于相对于所述光轴的靠近所述使用者的眉心的一侧且位于从所述光轴起算且垂直于所述光轴的0.1倍半径处至0.5倍半径处为特定区域，在所述特定区域中的每一环状结构的有效折射面在将所述影像光束折射后，使所述影像光束的行进方向相对于所述环状结构的非光学有效面的倾斜角小于或等于15度。

2.根据权利要求1所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，每一环状结构在沿着圆周方向上排列的多个不同位置处的所述非光学有效面相对于所述光轴的多个倾斜角彼此不同，以使所述非光学有效面的倾斜方向匹配于被所述环状结构的所述有效折射面折射的所述影像光束的行进方向。

3.根据权利要求1所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，每一环状结构的所述非光学有效面为非轴对称。

4.根据权利要求1所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，所述多个环状结构的多个非光学有效面上分别覆盖有多个吸光材料层。

5.根据权利要求1所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，所述第一菲涅耳透镜具有背对所述多个环状结构的平滑表面，且所述平滑表面上设有抗反射层。

6.根据权利要求5所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，所述平滑表面为平面，且所述多个环状结构位于所述显示器与所述平滑表面之间。

7.根据权利要求5所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，所述平滑表面为弯曲凹面或弯曲凸面。

8.根据权利要求1所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，所述光学组件还包括第二菲涅耳透镜，设置在所述影像光束的传递路径上，且位于所述显示器与所述第一菲涅耳透镜之间，或位于所述第一菲涅耳透镜与所述使用者的左眼或右眼之间。

9.根据权利要求1所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，所述至少一显示器为二个显示器，所述至少一光学组件为二个光学组件，所述二个显示器分别提供二个影像光束，所述二个影像光束分别经由所述二个光学组件传递至所述使用者的左眼与右眼，所述左眼与所述右眼的瞳孔之间的距离小于所述二个光学组件的二个第一菲涅耳透镜的光学中心之间的距离。

10.根据权利要求1所述的虚拟实境显示装置，其特征在于，每一环状结构的所述非光学有效面相对于所述光轴的倾斜角小于等于45度。