[实用新型]曲面透镜和显示装置

权利要求书

1.一种曲面透镜，其特征在于，包括多个围绕所述曲面透镜的光学中心布置且彼此相接的多个子透镜；

其中，所述多个子透镜的每个包括彼此对置的第一曲面和第二曲面；

多个所述第一曲面彼此相接形成所述曲面透镜的出光面，多个所述第二曲面彼此相接形成所述曲面透镜的入光面，相比于所述入光面，所述出光面更为靠近所述曲面透镜的光学中心；

所述入光面整体上为凸曲面，所述出光面整体上为凹曲面；以及

多个所述第一曲面和多个所述第二曲面均为自由曲面。

2.根据权利要求1所述的曲面透镜，其特征在于，所述多个子透镜彼此相同。

3.根据权利要求2所述的曲面透镜，其特征在于，所述多个子透镜的数目为奇数个，所述多个子透镜的数目为三。

4.根据权利要求1所述的曲面透镜，其特征在于，相邻的所述第一曲面的夹角大于120度。

5.根据权利要求1-4任一所述的曲面透镜，其特征在于，所述多个子透镜的每个包括多个围绕所述光学中心布置且彼此相接的多个亚子透镜；

每个所述亚子透镜包括彼此对置的第一子曲面和第二子曲面；

所述第一子曲面为第一自由曲面，所述第二子曲面为第二自由曲面；以及

多个所述第一子曲面彼此相接形成所述第一曲面，多个所述第二子曲面彼此相接形成所述第二曲面。

6.根据权利要求5所述的曲面透镜，其特征在于，所述多个子透镜的每个包括两个所述亚子透镜，两个所述亚子透镜相对于第一平面对称分布。

7.根据权利要求5所述的曲面透镜，其特征在于，相邻的两个所述第一子曲面之间的夹角大于140度。

8.根据权利要求5所述的曲面透镜，其特征在于，所述多个子透镜的每个的中心厚度大于2.5毫米，所述多个子透镜的每个的边缘厚度大于1.2毫米，所述多个子透镜的每个的中心厚度与边缘厚度的比值位于1.8-2.7之间。

9.根据权利要求5所述的曲面透镜，其特征在于，所述多个第一子曲面的每个的表面形状z1(x，y)以及所述多个第二子曲面的每个的表面形状z2(x，y)分别满足以下的表达式(1)和(2)：

其中，c1为所述多个第一子曲面的每个的曲率半径；k1为所述多个第一子曲面的每个的二次曲面常数，Cmn1为所述多个第一子曲面的每个的第m-n阶的系数；c2为所述多个第二子曲面的每个的曲率半径；k2为所述多个第二子曲面的每个的二次曲面常数；Cmn2为所述多个第二子曲面的每个的第m-n阶的系数；m+n大于等于1且小于等于p。

10.根据权利要求9所述的曲面透镜，其特征在于，在m的取值为奇数时，Cmn1和Cmn2的取值均为零；以及

在m+n的取值为奇数时，所述多个第一子曲面的第m-n阶的系数之和等于零，所述多个第二子曲面的第m-n阶的系数之和等于零。

11.根据权利要求10所述的曲面透镜，其特征在于，c2的绝对值大于c1的绝对值；

c2的绝对值与c1的绝对值的比值位于3-7之间。

12.根据权利要求5所述的曲面透镜，其特征在于，相邻的两个所述第一曲面被第一平面剖切获得的第一曲线包括第一M型的部分；

所述第一M型的部分包括两个第一凸点，所述第一曲线均位于所述两个第一凸点的连线的同一侧；

相邻的两个所述第二曲面被第一平面剖切获得的第二曲线包括脊型的部分；

相邻的两个所述第一子曲面被第二平面剖切获得的第二曲线包括第二M型的部分；以及

所述第二M型的部分包括两个第二凸点，所述第二曲线均位于所述两个第二凸点的连线的同一侧。