CN113711105B - 用于制造显示透镜的设备和方法以及包括由此制造的显示透镜的头戴式显示装置 - Google Patents
用于制造显示透镜的设备和方法以及包括由此制造的显示透镜的头戴式显示装置 Download PDFInfo
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Abstract
根据本公开内容的一个方面的一个实施方案提供了用于制造显示透镜的设备、用于使用所述设备制造显示透镜的方法以及包括由此制造的显示透镜的头戴式显示装置。用于制造显示透镜的设备包括：第一激光入射单元，所述第一激光入射单元被配置成使沿照射方向会聚的第一激光入射在光敏基底的一个表面上；以及第二激光入射单元，所述第二激光入射单元被配置成使沿照射方向在复数个点处发散的第二激光入射在光敏基底的另一个表面上，所述显示透镜包括通过经由照射激光束来在其中基底涂覆有光敏材料的光敏基底上记录全息图而形成的全息光学元件。
Description
技术领域
本公开内容要求于2019年9月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0120075号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本公开内容涉及用于制造显示透镜的设备、用于制造显示透镜的方法和包括由此制造的显示透镜的头戴式显示装置。
背景技术
近来，随着对实现增强现实(augmented reality，AR)、混合现实(mixed reality，MR)或虚拟现实(virtual reality，VR)的显示装置的关注增加，积极地进行了对这样的显示装置的研究。实现AR、MR或VR的显示单元包括利用基于光的类波性质的衍射现象的衍射导光板。
作为这样的衍射导光板，主要使用包括具有复数个凹凸光栅图案(reliefgrating patterns)的复数个衍射光学元件的类型和包括具有记录在其上的干涉图案的作为光敏材料的透射全息光学元件的类型。
同时，在包括衍射光学元件的类型的情况下，分色效率低，因此可能发生图像串扰(image crosstalk)。在包括衍射光学元件或透射全息光学元件的类型的情况下，可能引起大的整体光学损耗。
另一方面，在包括反射全息光学元件的类型的情况下，分色效率高并且光学损耗小于衍射光学元件/透射全息光学元件的光学损耗。然而，难以增加影响眼箱(eye box)的尺寸的出射光瞳(exit pupil)的数量，这是不利的。
由于上述背景技术是本发明人为了得到本公开内容的实施方案而拥有或者在得到本公开内容的实施方案的过程中获得的技术信息，因此可以不必说背景技术是在提交本公开内容的实施方案的申请之前向一般公众公开的公知技术。
发明内容
技术问题
本公开内容的实施方案旨在提供用于制造包括用于实现复数个出射光瞳的反射全息光学元件的显示透镜的设备、用于制造显示透镜的方法和包括由此制造的显示透镜的头戴式显示装置。
本公开内容的技术问题不限于前述问题，并且本领域技术人员将根据以下描述清楚地理解其他未提及的问题。
技术方案
根据本公开内容的一个方面的一个实施方案提供了用于制造显示透镜的设备，所述显示透镜包括通过经由照射激光束来在其中基底涂覆有光敏材料的光敏基底上记录全息图而形成的全息光学元件，所述设备包括：第一激光入射单元，所述第一激光入射单元被配置成使沿照射方向会聚的第一激光入射在光敏基底的一个表面上；以及第二激光入射单元，所述第二激光入射单元被配置成使沿照射方向在复数个点处发散的第二激光入射在光敏基底的另一个表面上。
在本实施方案中，第二激光入射单元可以包括透镜阵列，所述透镜阵列具有其上布置有被配置成将平行光转换成发散光的复数个透镜部的一个表面，并且入射在透镜阵列上的平行光可以通过各透镜部在复数个点处朝向光敏基底的另一个表面被辐射为作为发散光的第二激光。
在本实施方案中，可以在透镜阵列的与其中布置有透镜部的侧面相反的侧面上，对应于各透镜部的区域的周围设置有非透光掩模。
在本实施方案中，透镜部的中心之间的距离可以为4mm至6mm。
在本实施方案中，透镜部的焦距可以为2mm至10mm。
在本实施方案中，透镜部的曲率半径可以满足以下等式1：
<等式1>
l/F＝(n-1)*(1/R)
其中F表示透镜部的焦距，n表示透镜阵列的折射率，以及R表示透镜部的曲率半径。
在本实施方案中，透镜部的直径可以为1mm至3mm。
根据本公开内容的另一个方面的一个实施方案提供了用于制造显示透镜的方法，所述显示透镜包括全息光学元件，所述方法包括：步骤(a)使沿照射方向会聚的第一激光入射在其中基底涂覆有光敏材料的光敏基底的一个表面上；以及步骤(b)在进行步骤(a)的同时使沿照射方向发散的第二激光入射在光敏基底的另一个表面上，其中在步骤(b)中，平行光入射在具有其上布置有被配置成将平行光转换成发散光的复数个透镜部的一个表面的透镜阵列上，使得通过各透镜部在复数个点处朝向光敏基底的另一个表面辐射第二激光。
在本实施方案中，基底可以为透光透镜。
在本实施方案中，所述方法还可以包括步骤(c)通过将透光粘合剂置于光敏基底与透光透镜之间来将经历步骤(a)和步骤(b)的光敏基底和透光透镜堆叠，其中基底为透光膜。
根据本公开内容的又一个方面的一个实施方案提供了头戴式显示装置，所述头戴式显示装置包括：通过根据本公开内容的一个方面的方法制造的显示透镜；以及光学引擎，所述光学引擎被配置成使沿照射方向发散的图像光入射在显示透镜中包括的全息光学元件上。
在本实施方案中，显示透镜中形成的复数个出射光瞳的中心之间的间隔可以为4mm至6mm。
有益效果
当通过使用光学引擎使图像光入射在通过根据本公开内容的一个方面的用于制造显示透镜的设备和方法制造的反射全息光学元件上时，具有不同相干特性的复数个全息图图案被记录在任意位置处，因此可以通过反射形成复数个不同的光反射路径，从而使得可以实现复数个出射光瞳。
本公开内容的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员可以根据本说明书和附图清楚地理解未提及的效果。
附图说明
图1是示意性地示出根据本公开内容的一个方面的用于实现用于制造显示透镜的方法的设备的图。
图2是根据本公开内容的一个方面的用于制造显示透镜的方法中使用的透镜阵列的示意性平面图。
图3的(a)是示意性地示出根据一个实施方案的其中透镜部具有凸形的透镜阵列的一部分的侧截面的图，图3的(b)是示意性地示出根据另一个实施方案的其中透镜部具有凹形的透镜阵列的一部分的侧截面的图。
图4是示出根据透镜部的曲率半径对透镜部的焦距和视场进行模拟的结果的图。
图5是示出根据本公开内容的另一个方面的头戴式显示装置的实例的图。
图6是示出根据本公开内容的一个方面的显示透镜中形成的复数个出射光瞳的图。
具体实施方式
根据以下将详细描述的实施方案以及附图，本公开内容将变得显而易见。然而，本公开内容不限于以下将描述的实施方案，而是可以以各种不同的形式实施，提供这些实施方案仅为了使本公开内容完善，并允许本领域技术人员完整地认识本公开内容的范围，本公开内容将由权利要求书的范围来限定。同时，本说明书中使用的术语是用于说明实施方案，而不是限制本公开内容。
在本说明书中，除非上下文另外明确指出，否则单数形式包括复数形式。通过本说明书中使用的术语“包含”和/或“包括”提及的组件、步骤、操作和/或元件不排除存在或添加一个或更多个另外的组件、步骤、操作和/或元件。术语“第一”、“第二”等可以用于描述不同组件，但组件不应被解释为受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个组件与另一组件。
在下文中，将参照附图详细地描述本公开内容。
图1是示意性地示出根据本公开内容的一个方面的用于实现用于制造显示透镜的方法的设备的图。
根据本公开内容的一个方面的用于制造显示透镜的方法是用于制造在实现虚拟现实或增强现实的显示装置中使用的显示透镜，并且通过所述方法制造了包括通过经由照射两束相互相干的激光束来在光敏基底上记录全息图而形成的全息光学元件的显示透镜。
通过使用根据本公开内容的一个方面的方法形成的全息光学元件为反射全息光学元件，所述反射全息光学元件通过衍射来反射由光学引擎发射以入射在其上的图像光。反射全息光学元件也被称为离轴反射器(off-axis reflector)，因为入射在全息光学元件上的图像光的入射角和被全息光学元件反射的图像光的反射角彼此不同。
已知这样的全息光学元件可以以这样的方式来制造：其中将光敏基底的一个表面暴露于物体波并将光敏基底的与所述一个表面相反的另一个表面暴露于参考波。
根据本公开内容的一个方面的一个实施方案的用于制造显示透镜的设备A可以用于制造包括全息光学元件的显示透镜，所述全息光学元件通过经由照射激光束来在其中基底11涂覆有光敏材料12的光敏基底10上记录全息图而形成。
用于制造显示透镜的设备A可以包括第一激光入射单元B，所述第一激光入射单元B被配置成使沿照射方向会聚的第一激光L1入射在光敏基底10的一个表面10a上；以及第二激光入射单元C，所述第二激光入射单元C被配置成使沿照射方向在复数个点处发散的第二激光L2a、L2b、L2c等入射在光敏基底10的另一个表面10b上。
根据本公开内容的一个实施方案的用于制造显示透镜的设备A可以包括激光装置1，所述激光装置1产生激光束并使激光束分别传播至第一激光入射单元B和第二激光入射单元C。激光装置1可以包括具有对应于RGB的三个波长的发光波长的三个激光光源(未示出)和能够使分别从三个激光光源输出的激光束同轴传播的组合器(未示出)。
通过激光装置1同轴传播的激光束可以被分束器2分成分别朝向第一激光入射单元B和第二激光入射单元C的两个路径。
第一激光入射单元B可以包括第一透镜3和第二透镜4。第一路径P1中的激光束LB1可以被第一透镜3转换成直径增大的发散光γ，然后被第二透镜4转换成会聚光δ，会聚光δ可以定义为入射在光敏基底10的一个表面10a上的第一激光L1。
第二激光入射单元C可以包括透镜阵列20，所述透镜阵列20具有其上布置有被配置成将平行光α转换成发散光β的复数个透镜部22的一个表面。由于平行光α入射在透镜阵列上，因此可以通过各透镜部22在复数个点处朝向光敏基底10的另一个表面10b辐射第二激光L2a、L2b、L2c等。
此外，第二激光入射单元C还可以包括第三透镜5和第四透镜6。第二路径P2中的激光束LB2可以被第三透镜5转换成直径增大的发散光ε，然后被第四透镜6转换成平行光α，平行光α可以被转换成发散光β，发散光β可以通过如上所述的透镜阵列20在复数个点处辐射。在此，在复数个点处辐射的发散光β可以定义为入射在光敏基底10的另一个表面10b上的复数个第二激光L2a、L2b、L2c等。
在根据本公开内容的一个实施方案的用于制造显示透镜的设备A中，由于平行光α入射在透镜阵列20的与其上布置有透镜部22的侧面相反的侧面的宽区域上，因此平行光α被转换成发散光β，发散光β通过其上布置有透镜部22的侧面上的各透镜部22在复数个点处辐射为第二激光L2a、L2b、L2c等的复数条射线。因此，可以容易地在光敏基底10上形成其中第二激光L2a、L2b、L2c等的复数条射线彼此重叠的区域。因此，在其中第二激光L2a、L2b、L2c等的复数条射线彼此重叠的区域中，第一激光L1在一个任意点处与第二激光L2a、L2b、L2c等的所有各射线干涉，使得可以在该点处记录具有不同相干特性的复数个全息图。当预定的图像光入射在如上所述形成的全息光学元件上时，可以通过经由具有不同相干特性的复数个全息图衍射和反射而形成复数个不同的光反射路径，从而使得可以容易地实现复数个出射光瞳。
发明实施方式
在下文中，将描述其中第一激光L1和第二激光L2入射在光敏基底10上的过程。
根据本公开内容的一个方面的一个实施方案的用于制造显示透镜的方法包括：步骤(a)使沿照射方向会聚的第一激光L1入射在其中基底11涂覆有光敏材料12的光敏基底10的一个表面10a上；以及步骤(b)在进行步骤(a)的同时使沿照射方向发散的第二激光L2a、L2b、L2c等入射在光敏基底10的另一个表面10b上。在步骤(b)中，平行光α可以入射在具有其上布置有被配置成将平行光α转换成发散光β的复数个透镜部22的一个表面的透镜阵列20上，使得可以通过各透镜部22在复数个点处朝向光敏基底10的另一个表面10b辐射第二激光L2a、L2b、L2c等。
基底11涂覆有用于全息图记录的光敏材料12。在全息图的领域中，可以用于制作全息光学元件的副本的各种类型的光敏材料是公知的，并且这样的材料也可以没有任何限制地用于本公开内容。光敏材料的实例包括光聚合物、光致抗蚀剂、卤化银乳剂、重铬酸盐明胶、感光乳剂、光热塑性材料和光折射材料。
根据一个实施方案，基底11可以为透光透镜。例如，基底11可以为光学透明或半透明的高反射玻璃透镜或高反射塑料透镜。
根据另一个实施方案，基底11可以为透光膜，即，不具有各向异性的光学透明膜。例如，基底11可以为包含三乙酰纤维素(TAC)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的膜，但不特别限于此。在基底11为透光膜的情况下，根据本公开内容的一个实施方案的方法可以包括步骤(c)通过将透光粘合剂置于光敏基底10与透光透镜(未示出)之间来将光敏基底10和透光透镜堆叠，光敏基底10具有通过步骤(a)和步骤(b)记录在其上的全息图。通过这样做，可以制造包括全息光学元件的显示透镜。
在其中作为透光透镜或透光膜的基底11涂覆有光敏材料12的光敏基底10的情况下，通过根据本公开内容的一个实施方案的方法制造的显示透镜还具有通过其可以透射外部光的结构。因此，可以使用显示透镜作为可以实现增强现实的透视透镜。
图2是根据本公开内容的一个方面的用于制造显示透镜的方法中使用的透镜阵列的示意性平面图。
根据本公开内容的一个实施方案的用于制造显示透镜的方法中使用的透镜阵列20可以包括具有预定厚度的可见光透射板型基部21，以及具有凹形或凸形并在彼此间隔开的同时布置的与板型基部21的一个表面一体形成的复数个透镜部22。板型基部21和复数个透镜部22可以由相同材料形成并一体提供。例如，可以使用诸如光学玻璃例如BK7或石英、普通透明玻璃或透明塑料的材料。
图3的(a)是示意性地示出根据一个实施方案的其中透镜部具有凸形的透镜阵列的一部分的侧截面的图，图3的(b)是示意性地示出根据另一个实施方案的其中透镜部具有凹形的透镜阵列的一部分的侧截面的图。
非透光掩模23可以设置在透镜阵列20的与其上布置有透镜部22的侧面20a相反的侧面20b上，对应于各透镜部22的区域的周围。非透光掩模23可以为可以阻挡可见光的金属薄膜，并且可以使用诸如Cr、Al或Mo的金属。
同时，透镜部22的中心之间的距离G需要与人的正常瞳孔尺寸相同或大于人的正常瞳孔尺寸。透镜部22的中心之间的距离G优选为4mm至6mm。通过两个相邻的透镜部22辐射的第二激光的复数条射线在光敏基底10上形成重叠区域以在任意点处记录复数个不同的全息图。然而，入射在通过使用其中透镜部22的中心之间的距离G小于4mm的透镜阵列20形成的全息光学元件上的图像光可能导致这样的问题：即使当图像光在复数个不同的光反射路径中被反射时，在具有预定面积的图像的情况下，所有图像光都到达使用者的瞳孔，使得图像看起来像多个图像。同时，入射在通过使用其中透镜部22的中心之间的距离G大于6mm的透镜阵列20形成的全息光学元件上的图像光在复数个不同的光反射路径中被反射以形成复数个出射光瞳，但是由于每单位面积的出射光瞳的数量少，因此导致其中根据佩戴者的瞳孔的位置，看不见图像的区域增加的缺点。
此外，如上所述，透镜部22的中心之间的距离G可以对应于全息光学元件或显示透镜中形成的复数个出射光瞳的中心之间的间隔。因此，复数个出射光瞳的中心之间的间隔也可以在4mm至6mm的范围内。在出射光瞳的中心之间的间隔小于4mm的情况下，可能发生对使用者来说，图像看起来像多个图像的问题。在出射光瞳的中心之间的间隔大于6mm的情况下，其中根据使用者的瞳孔的位置，看不见图像的区域增加。
同时，透镜部22的焦距F越小，通过经由透镜部22记录而形成的全息光学元件的视场越宽。即，使用具有小焦距F的透镜部22促进了实现宽视场的全息光学元件的制造。全息光学元件的视场可以基本上与通过透镜部22辐射的第二激光的发散角相同。然而，在透镜部22的焦距过小的情况下，由于透镜部22的像差，被通过经由透镜部22记录而形成的全息光学元件反射的图像光的图像失真的可能性增加。
因此，在记录全息光学元件以防止被全息光学元件反射的图像光的图像失真同时确保预定水平的视场方面，透镜部22的焦距F优选为2mm至10mm。
在本实施方案中，透镜部22的曲率半径R可以满足以下等式1。
<等式1>
1/F＝(n-1)*(l/R)
在此，F表示透镜部22的焦距，n表示透镜阵列20的折射率，以及R表示透镜部22的曲率半径。
在透镜阵列20的折射率n为1.5，透镜部22的焦距F为2mm至10mm的情况下，根据等式1，透镜部22的适当的曲率半径R可以为1mm至5mm。
图4是示出根据透镜部22的曲率半径对透镜部22的焦距和视场进行模拟的结果的图。
将作为模拟目标的透镜部22和透镜阵列20中的每一者的折射率假设为1.52。
图4的(a)示出了透镜部22的曲率半径为1.5mm的情况，其中根据等式1，透镜部22的焦距F计算为约2.9mm，透镜部22的视场(FOV)计算为约60°。
图4的(b)示出了透镜部22的曲率半径为2.5mm的情况，其中根据等式1，透镜部22的焦距F计算为约4.8mm，透镜部22的视场(FOV)计算为约40°。
图4的(c)示出了透镜部22的曲率半径为5mm的情况，其中根据等式1，透镜部22的焦距F计算为约9.6mm，透镜部22的视场(FOV)计算为约20°。
同时，在本公开内容的描述中，术语“透镜部的直径”可以指当从板型基部21上方观察时测量的透镜部22的直径D或者未被非透光掩模23阻挡的暴露区域的直径D。
在本实施方案中，透镜部22的直径D可以为1mm至3mm。透镜部22的直径D可以考虑透镜部22的中心之间的距离G来确定。例如，透镜部22的中心之间的距离G可以为4mm至6mm，在透镜部22的直径D为4mm或更大的情况下，各透镜部22可能彼此接触或彼此重叠，并因此可能无法用作独立透镜部22，这是有问题的。此外，在透镜部22的直径D大于3mm的情况下，考虑到透镜部22的曲率半径，制造可能变得困难。在透镜部22的直径D小于1mm的情况下，未被非透光掩模23阻挡的暴露区域显著减少，并因此通过透镜部22辐射的第二激光的面积也减少，这导致全息图记录效率的劣化。
图5是示出根据本公开内容的另一个方面的头戴式显示装置的实例的图，具体地，是仅示意性地示出应用于佩戴者的右瞳孔的部分的图。
根据本公开内容的另一个方面的头戴式显示装置1000可以包括通过根据本公开内容的一个方面的方法制造的显示透镜100，以及光学引擎200，所述光学引擎200被配置成使沿照射方向发散的图像光入射在显示透镜100中包括的全息光学元件110上。
根据一个实施方案，全息光学元件110可以通过在其中透光膜涂覆有光敏材料的光敏基底上记录全息图来形成。在这种情况下，全息光学元件110可以结合至透镜120以形成显示透镜100。
根据另一个实施方案，全息光学元件110可以通过在其中透镜120涂覆有光敏材料的光敏基底上记录全息图来形成。在这种情况下，可以将透镜120和通过在光敏材料上记录而形成的全息光学元件110堆叠以形成显示透镜100。
在透镜120为由透明玻璃或聚合物树脂形成的透光透镜的情况下，可以原样透射外部光。因此，头戴式显示装置1000的佩戴者可以原样识别自然界的物体、背景等，通过光学引擎200输入的光可以以被反射全息光学元件110反射的方式衍射，使得佩戴者可以看见显示为漂浮在自然界的物体、背景等上的虚拟图像的光。
光学引擎200是被配置成使图像光发散以入射在通过根据本公开内容的一个方面的方法制造的显示透镜100中的全息光学元件110上的装置，并且可以使用诸如激光束扫描投影仪、液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)的显示装置。
在此，当通过根据本公开内容的一个方面的方法制造显示透镜100时，可以通过考虑诸如在根据本公开内容的另一个方面的光学引擎200中使用的RGB波长、光学引擎200的位置和通过光学引擎200输出的图像光的发散角的条件来调节第一激光和第二激光的RGB波长以及第一激光和第二激光相对于光敏基底10的入射角。例如，光学引擎200中使用的R波长可以选自620nm至660nm的范围，G波长可以选自520nm至560nm的范围，B波长可以选自440nm至470nm的范围，通过光学引擎200输出的图像光相对于全息光学元件的入射角可以选自40°至70°的范围，图像光的发散角可以选自20°至60°的范围。
在根据本公开内容的一个实施方案的头戴式显示装置1000中，具有不同的相干特性的全息图被记录在全息光学元件110的任意位置处。因此，当图像光Li_a和Li_b入射在显示透镜100上时，可以通过衍射和反射来形成复数个不同的光反射路径Lo_a、Lo_a’、Lo_a”、Lo_b、Lo_b’和Lo_b”，从而使得可以实现复数个出射光瞳EP1、EP2和EP3。出射光瞳的数量越大，眼动箱(eye motion box)的尺寸可以越大。在显示装置1000中，可以实现复数个出射光瞳。因此，即使当各佩戴者的实际瞳孔的位置相对于显示透镜100改变时，由于存在多个出射光瞳，也可以增加实际瞳孔与出射光瞳之间匹配的可能性，从而能够用于具有不同身体状况的佩戴者，这是有利的。
图6是示出通过根据本公开内容的一个实施方案的头戴式显示装置1000中实现的复数个出射光瞳获得的效果的图。图6示出了使用者可以通过使用根据本公开内容的一个实施方案实现的头戴式显示装置1000视觉识别的图像的照片，可以看出假设实际使用者的瞳孔的位置改变，即使当瞳孔位置改变至左侧(a)、中心(b)和右侧(c)时，也实现了清晰的图像而没有图像看起来像多个图像或者产生看不见图像的区域的问题。
虽然关于上述优选实施方案描述了本公开内容，但可以在不脱离本公开内容的主题和范围的情况下做出各种修正或修改。因此，所附权利要求书将包括这样的修正或修改，只要其属于本公开内容的主题即可。
Claims (11)
1.一种用于制造显示透镜的设备，所述显示透镜包括通过经由照射激光束来在其中基底涂覆有光敏材料的光敏基底上记录全息图而形成的全息光学元件，所述设备包括：
第一激光入射单元，所述第一激光入射单元被配置成使沿照射方向会聚的第一激光入射在所述光敏基底的一个表面上；以及
第二激光入射单元，所述第二激光入射单元被配置成使沿照射方向在复数个点处发散的第二激光入射在所述光敏基底的另一个表面上，
其中所述第二激光入射单元包括透镜阵列，所述透镜阵列具有其上布置有被配置成将平行光转换成发散光的复数个透镜部的一个表面，并且入射在所述透镜阵列上的平行光通过各透镜部在所述复数个点处朝向所述光敏基底的另一个表面被辐射为作为发散光的所述第二激光，以及
其中所述第二激光的复数条射线彼此重叠的区域形成在所述光敏基底上。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中在所述透镜阵列的与其中布置有所述透镜部的侧面相反的侧面上，对应于各透镜部的区域的周围设置有非透光掩模。
3.根据权利要求1所述的设备，
其中所述透镜部的中心之间的距离为4mm至6mm。
4.根据权利要求1所述的设备，
其中所述透镜部的焦距为2mm至10mm。
5.根据权利要求4所述的设备，
其中所述透镜部的曲率半径满足以下等式1：
<等式1>
1/F＝(n-1)*(1/R)
其中F表示所述透镜部的焦距，n表示所述透镜阵列的折射率，以及R表示所述透镜部的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的设备，
其中所述透镜部的直径为1mm至3mm。
7.一种用于制造显示透镜的方法，所述显示透镜包括全息光学元件，所述方法包括：
步骤(a)使沿照射方向会聚的第一激光入射在其中基底涂覆有光敏材料的光敏基底的一个表面上；以及
步骤(b)在进行所述步骤(a)的同时使沿照射方向发散的第二激光入射在所述光敏基底的另一个表面上，
其中在所述步骤(b)中，平行光入射在具有其上布置有被配置成将平行光转换成发散光的复数个透镜部的一个表面的透镜阵列上，使得通过各透镜部在复数个点处朝向所述光敏基底的另一个表面辐射所述第二激光，以及其中所述第二激光的复数条射线彼此重叠的区域形成在所述光敏基底上。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中所述基底为透光透镜。
9.根据权利要求7所述的方法，
还包括步骤(c)通过将透光粘合剂置于所述光敏基底与透光透镜之间来将经历所述步骤(a)和所述步骤(b)的所述光敏基底和所述透光透镜堆叠，
其中所述基底为透光膜。
10.一种头戴式显示装置，包括：
通过根据权利要求7所述的方法制造的显示透镜；以及
光学引擎，所述光学引擎被配置成使沿照射方向发散的图像光入射在所述显示透镜中包括的全息光学元件上。
11.根据权利要求10所述的头戴式显示装置，
其中所述显示透镜中形成的复数个出射光瞳的中心之间的间隔为4mm至6mm。
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