[发明专利]一种显示装置、制作方法和可穿戴设备

说明书

本发明公开了一种显示装置、制作方法和可穿戴设备，所述显示装置包括显示面板；位于所述显示面板出光侧的微透镜阵列，其中所述微透镜阵列包括阵列排布的多个微透镜元，其中每个所述微透镜元的折射率以所述微透镜元的光轴为中心沿径向方向递减。本发明提供的显示装置通过采用折射率渐变的微透镜阵列，在实现近眼光场显示的同时，通过控制出射光线的角度实现对图像显示光线的光路的约束，使其限定在对应的区域内，从而避免相邻透镜元出射的光线叠加所引起的串扰，从而在提升观看效果的同时增加可视区域。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示装置、制作方法和可穿戴设备。

背景技术

在近眼显示装置中实现三维信息显示多为采用双目视差的原理，如VR近眼显示技术是在左右眼对应的近眼显示器上分别显示左右眼的图像，眼睛获取带有差异的信息后在脑海中可产生立体视觉。该种方式单眼无法呈现立体视觉，并且受限于大脑对图像的融合能力，无法实现大的景深和立体感，存在焦距和辐辏的问题易产生不适感。

依托集成光场原理实现VR头戴光场显示的方式能够产生单眼的聚焦调节，在实现单眼立体视觉同时解决辐辏问题从而解决传统三维显示的弊病，但现有的集成光场显示普遍存在着视角狭窄的问题。如图1所示，显示图像通过微透镜阵列成像，所述成像一方面受限于系统本身的结构参数，另一方面由于光场的子图像像不仅能通过对应的透镜元成像形成主视区，也能通过相邻或相间的透镜元成像形成次视区，次视区显示的图像只是对主视区图像的简单重复，且当观看者处于不同视区之间的时，就会看到具有跳变和裂纹的串扰图像。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一方面提供一种显示装置，包括

显示面板；

位于所述显示面板出光侧的微透镜阵列，其中

所述微透镜阵列包括阵列排布的多个微透镜元，其中每个所述微透镜元的折射率以所述微透镜元的光轴为中心沿径向方向递减。

进一步的，所述显示面板包括多个拼接显示子面板。

进一步的，每个所述显示子面板的光学法线汇聚于所述微透镜阵列远离所述显示面板侧的一点处。

进一步的，每个所述显示子面板对应一组微透镜元，所述一组微透镜元中的每个微透镜元的出光面与对应的显示子面板的出光面平行设置。

进一步的，相邻两个显示子面板之间的间距满足预设范围。

进一步的，所述多个显示子面板的尺寸相等。

进一步的，所述微透镜元的折射率为：其中n_r为沿着径向方向距离所述光轴r处的折射率，A为渐变常数。

进一步的，所述微透镜元包括

玻璃基底；

形成在所述玻璃基底的第一表面上的第一组透明金属膜层，其中所述第一组金属膜层中的多个透明金属膜层的折射率沿远离所述玻璃基底的方向递减；

形成在所述玻璃基底的与第一表面相对的第二表面上的第二组透明金属膜层,其中所述第二组金属膜层中的多个透明金属膜层的折射率沿远离所述玻璃基底的方向递减。

进一步的，所述微透镜元包括玻璃基底，

其中所述玻璃基底包含电子极化率高的离子和电子极化率低的离子，所述电子极化率高的离子和电子极化率低的离子分布以使得所述微透镜元的折射率以所述微透镜元的光轴为中心沿径向方向递减。

本发明第二方面提供一种可穿戴设备，包括第一方面所述的显示装置。