CN208569189U - 一种显示设备光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种显示设备光学系统。该显示设备光学系统包括显示面板、透镜以及位于所述显示面板与所述透镜之间变色膜和/或位于所述透镜上的变色膜，所述变色膜被配置为能够降低光线照射到所述显示面板上的光照强度。本实用新型提供的显示设备光学系统，能够避免外界光线通过透镜后聚焦对显示面板造成灼伤。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示设备技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种显示设备光学系统。
背景技术
随着VR(virtual reality，虚拟现实)产品的流行，市面上出现了许多VR头戴设备，人们通过VR头戴设备能够非常立体地感受设备播放的画面，得到非常逼真的体验。
VR头戴设备在成像时，屏幕上一点发出的光经过镜片会变成平行光或者近似平行光，由于光路可逆性，外界的平行光(例如太阳光)能够进入镜片，可能会在屏幕上汇聚成一个点，如果能量足够的话会灼烧屏幕，导致屏幕偏光片失效，造成黄斑现象。
因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种显示设备光学系统的新技术方案。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种显示设备光学系统。该显示设备光学系统包括显示面板、透镜以及位于所述显示面板与所述透镜之间变色膜和/或位于所述透镜上的变色膜，所述变色膜被配置为能够降低光线照射到所述显示面板上的光照强度。
可选地，所述变色膜形成在所述透镜的入射面和/或射出面上。
可选地，所述显示面板与所述透镜之间设置有光学平板，所述变色膜形成在所述光学平板朝向所述显示面板的一侧上和/或朝向所述透镜的一侧上。
可选地，所述光学平板相对所述透镜的距离是可调节的。
可选地，所述透镜的材料为PMMA。
可选地，所述透镜的材料为k26r。
可选地，所述变色膜的透过率与光线的光照强度成反比。
可选地，其特征在于，所述变色膜为卤化银材料。
可选地，其特征在于，所述变色膜为溴化银材料。
可选地，其特征在于，所述变色膜的厚度为5μm。
本实用新型的一个技术效果在于，显示设备能够避免外界光线通过透镜后聚焦对显示面板造成灼伤。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是本实用新型的具体实施例一提供的显示设备光学系统的示意图；
图2是本实用新型的具体实施例二提供的显示设备光学系统的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本实用新型提供了一种显示设备光学系统，如图1-2所示，包括透镜1、显示面板2以及位于显示面板2与透镜1之间的变色膜，或位于透镜1上的变色膜，或同时在显示面板2与透镜1之间和透镜1上均设置变色膜。
具体地，当透镜1表面的吸附力较强时，可以选择将变色膜直接设置在透镜1上。当透镜1表面吸附力相对较弱时，可以选择在透镜1与显示面板2之间设置用于设置光学平板，通过将变色膜设置在光学平板上实现对强光的削弱。
具体地，显示面板2产生的光照强度较低，通常小于200lx，不会引起变色膜的透过率降低，因此，显示面板2的光线可以正常穿过变色膜。相反，当外界强光照射变色膜时，例如太阳光的光照强度通常大于10000lx，能够引起变色膜变色，从而使变色膜的透过率降低，降低了光线穿过变色膜后的光照强度，进而降低了光线照射到显示面板2上的光照强度。
本实用新型提供的显示设备光学系统，通过在光学系统中增设变色膜，在不阻碍显示面板1发出的光线的情况下，降低了从外界照射进显示设备光线的光照强度，避免了外界光线通过透镜1聚焦在显示面板1上造成显示面板1灼伤的问题，提升了显示设备产品的稳定性。
实施例一
如图1所示，透镜1的一侧为入射面，另一侧为射出面，变色膜可以通过镀膜或贴膜等方法形成在入射面，或者形成在射出面，或者同时形成在入射面和射出面。可选地，透镜1为双凸透镜或菲涅尔透镜，当透镜1为菲涅尔透镜时，菲涅尔透镜的菲涅尔面为入射面，非球面为射出面。
其中，透镜1的光轴与显示面板2的光轴平行或几乎平行，保证了显示设备光学系统具有较高的光学性能。
具体地，透镜1的材料可以是光学玻璃、光学塑料或者光学树脂，其折射率在1.5-2.0之间。优选地，透镜1的材料为光学塑料K26R，光学塑料K26R形成的透镜表面具有良好的吸附性，能够方便变色膜的镀设，同时也保证了镀设在透镜表面的变色膜难以脱落，提高了显示设备产品的稳定性。本实用新型对透镜1的材料不做限制，凡是能达到同样技术效果的方案，都属于本实用新型的保护范围。
具体地，透镜1的有效通光面为镀膜面，用于变色膜的镀设。可选地，镀膜材料为氯化银材料，见强光后会分解变紫并逐渐变黑，从而降低光线的透过率。优选地，镀膜材料为溴化银，镀膜厚度为5μm。当强光照射时，溴化银分解为银和溴，分解出的银的微小晶粒，使透镜1的有效通光面呈现暗棕色，降低光线的透过率；当光线变暗时，银和溴在氧化铜的催化作用下，重新生成溴化银，从而使镜片的颜色又变浅，回复光线的透过率，反应速度快，避免强光较短时间造成显示面板2灼伤的问题，进一步提高了显示设备产品的稳定性。
可选地，透镜1的射出面为凸向人眼的非球面，面型半径在50mm-200mm之间，圆锥系数在-10-0之间；透镜1的入射面为凸向显示面板2的非球面，面型半径在-40mm--20mm之间，圆锥系数在-10-0之间。优选地，射出面的面型半径为90mm，圆锥系数为-2；入射面的面型半径为-25mm，圆锥系数为-2。
可选地，透镜1的入射面和射出面的有效通光孔径为44mm，入射面和射出面在光轴上的距离在5mm-15mm之间。优选地，该距离为11mm。
其中，显示面板2可以是彩色显示屏，可选地，显示面板2为LCD或OLED屏。可选地，显示面板2呈矩形，其横边尺寸在35mm-70mm之间，纵边尺寸在35mm-70mm之间。优选地，显示面板为LCD屏，其横边为60mm，纵边为66mm。
具体地，透镜1靠近显示面板2的有效通光面与显示面板2的发光面的距离在20mm-50mm之间。优选地，该距离为34mm。上述各距离的设置，保证了显示设备光学系统具有较高的光学性能。
实施例二
如图2所示，显示面板2与透镜1之间设置有光学平板3，该光学平板3基本上不会对光线形成阻碍和折射，保证了显示面板2发出的光线经过光学平板3投射到透镜1上时传播线路基本上保持不变。变色膜可以通过镀膜或贴膜等方法形成在光学平板3朝向显示面板的一侧上，或者形成在朝向透镜1的一侧上，或者上述两侧均设置变色膜。
其中，透镜1、显示面板2和光学平板3的光轴平行或几乎平行，保证了显示设备光学系统具有较高的光学性能。
进一步地，光学平板3相对透镜1的距离能够根据需要进行调节，保证了面对不同光照强度的强光时都能及时降低光线通过率，避免了显示面板2被灼伤，进一步提高了显示设备光学系统的稳定性。
可选地，透镜1的材料可以是光学玻璃、光学塑料或者光学树脂，其折射率在1.5-2.0之间。优选地，透镜1为光学塑料PMMA，该材料的透镜1表面的吸附能力相对实施例一中透镜1表面的吸附能力较差，但其光学性能较好，因此适合在显示面板2与透镜1之间设置有光学平板3，以便变色膜的设置。
可选地，透镜1的射出面为凸向人眼的非球面，面型半径在50mm-200mm之间，圆锥系数在-10-0之间；透镜1的入射面为凸向显示面板2的非球面，面型半径在-40mm--20mm之间，圆锥系数在-10-0之间。优选地，射出面的面型半径为85mm，圆锥系数为-2；入射面的面型半径为-24mm，圆锥系数为-2。
可选地，透镜1的入射面和射出面的有效通光孔径为44mm，入射面和射出面在光轴上的距离在5mm-15mm之间。优选地，该距离为11mm，保证了显示设备光学系统具有较高的光学性能。
可选地，光学平板3的有效通光孔径为48mm，光学平板3的有效通光面为镀膜面，用于变色膜的镀设。可选地，镀膜材料为氯化银材料，见强光后会分解变紫并逐渐变黑，从而降低光线的透过率。优选地，镀膜材料为溴化银，镀膜厚度为5μm。当强光照射时，溴化银分解为银和溴，分解出的银的微小晶粒，使透镜1的有效通光面呈现暗棕色，降低光线的透过率；当光线变暗时，银和溴在氧化铜的催化作用下，重新生成溴化银，从而使镜片的颜色又变浅，回复光线的透过率，反应速度快，避免强光较短时间造成显示面板2灼伤的问题，进一步提高了显示设备产品的稳定性。
可选地，光学平板3两侧的有效通光面在光轴上的距离在0.3mm-10mm之间。优选地，该距离为1mm。
其中，显示面板2可以是彩色显示屏，可选地，显示面板2为LCD或OLED屏。可选地，显示面板2呈矩形，其横边尺寸在35mm-70mm之间，纵边尺寸在35mm-70mm之间。优选地，显示面板为LCD屏，其横边为60mm，纵边为66mm。
可选地，透镜1靠近显示面板2的有效通光面与显示面板2的有效发光面的距离在20mm-50mm。优选地，该距离为34mm。
可选地，光学平板3与显示面板2的发光面的距离在10mm-40mm之间。优选地，该距离为20mm。上述各距离的设置，保证了显示设备光学系统具有较高的光学性能。
实施例三
透镜1的一侧为入射面，另一侧为射出面，变色膜可以通过镀膜或贴膜等方法形成在入射面，或者形成在射出面，或者同时形成在入射面和射出面。同时，显示面板2与透镜1之间设置有光学平板3，该光学平板3基本上不会对光线形成阻碍和折射，变色膜可以通过镀膜或贴膜等方法形成在光学平板3朝向显示面板的一侧上，或者形成在朝向透镜1的一侧上，或者上述两侧均设置变色膜。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种显示设备光学系统，其特征在于，包括显示面板、透镜以及位于所述显示面板与所述透镜之间变色膜和/或位于所述透镜上的变色膜，所述变色膜被配置为能够降低光线照射到所述显示面板上的光照强度。
2.根据权利要求1所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述变色膜形成在所述透镜的入射面和/或射出面上。
3.根据权利要求1所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述显示面板与所述透镜之间设置有光学平板，所述变色膜形成在所述光学平板朝向所述显示面板的一侧上和/或朝向所述透镜的一侧上。
4.根据权利要求3所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述光学平板相对所述透镜的距离是可调节的。
5.根据权利要求3所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述透镜的材料为PMMA。
6.根据权利要求2所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述透镜的材料为k26r。
7.根据权利要求1所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述变色膜的透过率与光线的光照强度成反比。
8.根据权利要求1所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述变色膜为卤化银材料。
9.根据权利要求1所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述变色膜为溴化银材料。
10.根据权利要求9所述的显示设备光学系统，其特征在于，所述变色膜的厚度为5μm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201821014951.4U CN208569189U (zh) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 一种显示设备光学系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821014951.4U CN208569189U (zh) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 一种显示设备光学系统 |
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| CN208569189U true CN208569189U (zh) | 2019-03-01 |
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| CN201821014951.4U Active CN208569189U (zh) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | 一种显示设备光学系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108681071A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-10-19 | 青岛小鸟看看科技有限公司 | 一种显示设备光学系统 |
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2018
- 2018-06-28 CN CN201821014951.4U patent/CN208569189U/zh active Active
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