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CN108387955B - 一种防窥透镜、防窥装置及显示装置 - Google Patents

一种防窥透镜、防窥装置及显示装置 Download PDF

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CN108387955B
CN108387955B CN201810260203.2A CN201810260203A CN108387955B CN 108387955 B CN108387955 B CN 108387955B CN 201810260203 A CN201810260203 A CN 201810260203A CN 108387955 B CN108387955 B CN 108387955B
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plane
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郑其敏
黄红林
吴坤
林明彦
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Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
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Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Abstract

本发明公开了一种防窥透镜、防窥装置及显示装置,该防窥透镜包括:入射面、与入射面相对的出射面、第一侧面和第二侧面;出射面包括第一斜面、凸柱面和第二斜面;凸柱面与第一斜面的交线为第一交线,凸柱面与第二斜面的交线为第二交线,第一交线和第二交线为与入射面平行的直线;第一侧面与入射面的第一内角以及第二侧面与入射面的第二内角均大于或等于90°;第一斜面与第一侧面的第三交线到入射面的距离大于第一交线到入射面的距离,第二斜面与第二侧面的第四交线到入射面的距离大于第二交线到所述入射面的距离。本发明的方案,可以对光线进行最大限度的汇聚,减小出射光的出射角,达到防窥的效果,并且光学损耗低,结构简单、成本低。

Description

一种防窥透镜、防窥装置及显示装置
技术领域
本发明实施例涉及防窥技术,尤其涉及一种防窥透镜、防窥装置及显示装置。
背景技术
随着显示产品的快速发展,显示产品不仅给人们的生活带来了极大的便利和乐趣,在其使用过程中也会出现泄密等问题。
为了防止泄密,现有的防窥结构一般采用晶格光栅收缩出射光线,以起到防窥的效果,但是晶格光栅拦截光线进行漫反射的反复过程中会损耗光学能量。此外,还可以基于光学偏光技术,利用液晶和二向性染料的电控调光膜来切换出射光线,以实现防窥效果,但是此防窥装置以液晶的光电特性为基础,生产繁杂,需要电控,成本略高。
发明内容
本发明提供一种防窥透镜、防窥装置及显示装置,以提供一种光学损耗低、结构简单并且成本低的防窥结构。
第一方面,本发明实施例提供了一种防窥透镜,包括:
入射面、与所述入射面相对的出射面、第一侧面和第二侧面;
所述出射面包括第一斜面、凸柱面和第二斜面;所述凸柱面与所述第一斜面的交线为第一交线,所述凸柱面与所述第二斜面的交线为第二交线,所述第一交线和所述第二交线为与所述入射面平行直线;
在所述防窥透镜内部,所述第一侧面与所述入射面的第一内角以及所述第二侧面与所述入射面的第二内角均大于或等于90°;
所述第一斜面与所述第一侧面的第三交线到所述入射面的距离大于所述第一交线到所述入射面的距离,所述第二斜面与所述第二侧面的第四交线到所述入射面的距离大于所述第二交线到所述入射面的距离。
可选的,所述防窥透镜的折射率范围为1.45-1.68。
可选的,所述第一侧面和所述第二侧面相对于第一对称面对称,所述第一斜面和所述第二斜面相对于所述第一对称面对称。
可选的,所述第一内角和所述第二内角的取值范围均为90°-92°。
可选的,所述第一交线与所述第二交线之间的水平距离为所述防窥透镜的宽度的3/5-4/5,所述第一交线和所述第二交线到所述入射面的距离与所述防窥透镜的高度的比值均小于或等于1/2。
可选的,所述第一斜面和所述第一侧面的第一夹角以及所述第二斜面和所述第二侧面的第二夹角的取值范围均为10°-20°。
可选的,所述第一内角和所述第二内角均为90°。
可选的,所述防窥透镜还包括第三侧面和第四侧面,所述第三侧面和所述第四侧面相对于所述第一对称面对称;
所述第三侧面与所述第一侧面的第五交线到所述入射面的距离与所述防窥透镜的高度的比值小于或等于1/4;所述第三侧面与所述入射面的第六交线到所述第一侧面的距离与所述防窥透镜的宽度的比值小于或等于1/50;且所述第四侧面与所述入射面的第七交线和所述第六交线之间的距离小于所述防窥透镜的宽度。
可选的,所述出射面还包括第一平面和第二平面,所述第一平面和所述第二平面相对于所述第一对称面对称;
所述第一平面与所述第一侧面的第八交线和所述第一平面与所述第一斜面的第九交线之间的距离与所述防窥透镜的宽度的比值小于或等于0.02。
第二方面,本发明实施例还提供了一种防窥装置,包括:
第一基板和位于所述第一基板上的多个本发明任意实施例提供的所述的防窥透镜,多个所述防窥透镜并排排列;
其中,所述第一基板的折射率小于所述防窥透镜的折射率。
可选的,相邻两个所述防窥透镜之间具有第一间隙,所述第一间隙中填充有第一介质,所述第一介质的折射率小于所述防窥透镜的折射率;
所述第一间隙的最大宽度与所述防窥透镜的宽度的比值小于或等于0.012。
第三方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,其特征在于,包括显示面板和本发明任意实施例提供的所述的防窥装置;
所述防窥装置设置于所述显示面板的出光侧。
可选的,所述防窥装置与所述显示面板之间具有第二间隙,所述第二间隙中填充第二介质,所述第二介质的折射率为N0,所述第一基板的折射率为N1,arcsinN0/N1<45°。
本发明实施例提供了一种防窥透镜、防窥装置及显示装置,该防窥透镜包括:入射面、与所述入射面相对的出射面、第一侧面和第二侧面;出射面包括第一斜面、凸柱面和第二斜面;凸柱面与第一斜面的交线为第一交线,凸柱面与第二斜面的交线为第二交线,第一交线和所述第二交线为与入射面平行直线;在所述防窥透镜内部,所述第一侧面与所述入射面的第一内角以及所述第二侧面与所述入射面的第二内角均大于或等于90°;第一斜面与第一侧面的第三交线到入射面的距离大于第一交线到入射面的距离,所述第二斜面与所述第二侧面的第四交线到所述入射面的距离大于所述第二交线到所述入射面的距离。所述防窥透镜,可以对入射光进行最大限度的汇聚,使出射光的出射范围减小,达到防窥的效果,并且该防窥透镜将几乎所有入射光均由出射面折射出去,光学损耗低,且结构简单、成本低。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种防窥透镜的结构示意图;
图2是图1中防窥透镜的截面示意图;
图3是本发明实施例一提供的一种防窥透镜的中光线传输的光路图;
图4是本发明实施例一提供的另一种防窥透镜的结构示意图;
图5是本发明实施例一提供的一种防窥透镜的具体结构示意图;
图6是本发明实施例二提供的一种防窥装置的结构示意图;
图7是本发明实施例四提供的一种防窥显示装置的结构示意图;
图8是面光源的出射光线视角示意图;
图9是本发明实施例四提供的防窥显示装置的出射光线视角示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种防窥透镜的结构示意图。图2是图1中防窥透镜的截面示意图。参见图1和图2,本实施例提供的防窥透镜,包括:入射面10、与入射面10相对的出射面20、第一侧面30和第二侧面40;出射面20包括第一斜面21、凸柱面22和第二斜面23;凸柱面22与第一斜面21的交线为第一交线61,凸柱面22与第二斜面23的交线为第二交线62,第一交线61和第二交线62为与入射面10平行的直线;在防窥透镜内部,第一侧面30与入射面10的第一内角α1以及第二侧面40与入射面10的第二内角α2均大于或等于90°;第一斜面21与第一侧面30的第三交线63到入射面10的距离d1大于第一交线61到入射面10的垂直距离,第二斜面23与第二侧面40的第四交线64到入射面10的距离大于第二交线62到入射面10的距离。
其中,第一斜面21和第二斜面23与凸柱面22的交线均为与入射面10平行的直线,即第一交线61和第二交线62与凸柱面22的母线平行,且凸柱面22的母线与入射面10平行。第三交线63可以是第一斜面21和第一侧面30的实际相交线,也可以是第一斜面21的延伸面和第一侧面30的延伸面的相交线。同理,第二斜面23与第二侧面40的第四交线64可以是二者的实际交线也可以是二者延伸面的交线。
图3是本发明实施例一提供的一种防窥透镜的中光线传输的光路图。图3给出了几种代表性光线的光路图。参见图3,进入该防窥透镜的光,入射角度较小的光可以从凸柱面22折射出去(参见入射角为B的关线和入射角为D的光线);入射角较大的光会入射到第一侧面30或第二侧面40,由于防窥透镜的折射率较高,入射到第一侧面30或第二侧面40的光会发生全反射,通过第一斜面21、凸柱面22或第二斜面23折射出去(参见入射角为A的光线)。
并且通过设置第一内角α1和第二内角α2均大于或等于90°,即沿远离入射面10的方向,第一侧面30和第二侧面40之间的水平距离逐渐增大,增大了入射到第一侧面30或第二侧面40的光线(可继续参见入射角为A的光线)的入射角,使更多的光线在第一侧面30或第二侧面40处可以发生全反射。
继续参见图3,通过设置第三交线63到入射面10的距离d1大于第一交线61到入射面10的垂直距离,且第四交线64到入射面10的距离大于第二交线62到入射面10的距离,保证了入射到第一侧面30或第二侧面40的光线发生全反射后可以由出射面20出射。
本实施例提供的防窥透镜,通过凸柱面22对进入该防窥透镜的大部分光进行汇聚,并将第一侧面30或第二侧面40全反射的光通过第一斜面21或第二斜面23进行最大限度的汇聚,减小了出射光的出射角,可以使出射光的出射范围减小,达到防窥的效果,并且该防窥透镜光学损耗低,结构简单、成本低。
具体的,防窥透镜采用高折射率的材质,以确保光入射到防窥透镜时为从光疏介质进入到光密介质,可以实现对进入防窥透镜的光进行汇聚。可选的,防窥透镜的折射率范围为1.45-1.68。这样设置,使得光从其他折射率小于防窥透镜的折射率的介质入射到防窥透镜时,进入防窥透镜的角度较小,进一步提高了防窥透镜的防窥效果,示例性的当光从空气入射到防窥透镜时,光进入防窥透镜的角度小于45°。
可选的,继续参见图3,第一侧面30和第二侧面40相对于第一对称面50对称,第一斜面21和第二斜面23相对于第一对称面50对称。需要说明的是,为了进一步提高防窥透镜的防窥效果,凸柱面22也可以相对于第一对称面50对称。
其中,第一对称面50为与入射面10垂直的一虚拟平面。第一侧面30和第二侧面40以及第一斜面21和第二斜面23分别对称设置有两点好处,其一,使得防窥透镜的结构更加简单,降低工艺难度,进一步降低防窥透镜的制作成本,其二,防窥透镜关于第一对称面50对称,可以使各个角度入射的光线均以较小的出射角出射,提高防窥透镜的防窥效果。
考虑到第一侧面30和第二侧面40的倾斜程度过大时,从入射面10进入该防窥透镜的光线大幅减少,部分光线会从第一侧面30或第二侧面40入射,无法发生全反射汇聚,使防窥透镜的防窥效果大大降低。为了提高防窥透镜的防窥效果,可选的,第一内角α1和第二内角α2的取值范围均为90°-92°。
可选的,继续参见图2,第一交线61与第二交线62之间的水平距离d3为防窥透镜的宽度d4的3/5-4/5,第一交线61和第二交线62到入射面的距离d2与防窥透镜的高度的比值均小于或等于1/2。
继续参见图1和图2,防窥透镜的宽度d4为第一侧面30和第二侧面40之间的最大距离。示例性的,图2中防窥透镜的宽度d4为第一斜面21和第一侧面30的交线与第二斜面23和第二侧面40的交线之间的距离。防窥透镜的高度为出射面20的最高点到入射面10的距离。
通过设置第一交线61和第二交线62之间的水平距离d3为防窥透镜d4的宽度的3/5-4/5,可以确保大部分从入射面10入射的光投射到凸柱面22,并在凸柱面22处发生折射,以较小的出射角由防窥透镜出射,实现对光线的汇聚。
另外,通过设置第一交线61和第二交线62到入射面的垂直距离均不大于防窥透镜高度的一半,使得第一斜面21和第一侧面30以及第二斜面23和第二侧面40构成的凸出部的具有足够的高度,从而使在第一侧面30或第二侧面40处发生全反射的光线能够投射到第一斜面21或第二斜面23上,并在第一斜面21或第二斜面23处发生折射,以较小的出射角由防窥透镜出射,实现对光线的汇聚。
继续参见图2,可选的,第一斜面21和第一侧面30的第一夹角β1以及第二斜面23和第二侧面40的第二夹角β2的取值范围均为10°-20°。
具体的,通过调节第一夹角β1以及第二夹角β2的角度,可以调节从第一侧面30和第二侧面40全反射的光在第一斜面21和第二斜面23的入射角度。通过设置第一夹角β1和第二夹角β2为10°-20°,使得由第一侧面30和第二侧面40分别反射到第一斜面21和第二斜面23的光可以在第一斜面21和第二斜面23处发生折射,从而由第一斜面21和第二斜面23出射,实现对光线的汇聚,提高防窥效果。
图4是本发明实施例一提供的另一种防窥透镜的结构示意图。参见图4,可选的,第一内角和第二内角均为90°。
为了降低工艺加工难度,可以设置第一侧面30和第二侧面40垂直于入射面10。当第一侧面30和第二侧面40不倾斜设置时,入射面10的面积较大,可以使更多的光线通过入射面10进入到该防窥透镜中,提高防窥透镜的防窥效果,减少光学损耗。
可选的,防窥透镜还包括第三侧面31和第四侧面41,第三侧面31和第四侧面41相对于第一对称面50对称;第三侧面31与第一侧面30的第五交线65到入射面10的距离d5与防窥透镜的高度的比值小于或等于1/4;第三侧面31与入射面10的第六交线66到第一侧面30的距离d6与防窥透镜的宽度的比值小于或等于1/50;且第四侧面41与入射面10的第七交线67和第六交线66之间的距离d7小于防窥透镜的宽度d4。
如图3所示,当防窥透镜的第一侧面30和第二侧面40与入射面10相交时,少量入射角较大的光将在第一侧面30或第二侧面40的底部折射出去,而不会发生全发射(参见入射角为C的光线)。为了保证入射到入射面10的光线可以全部从出射面20出射,减少光学损耗,在第一侧面30和第二侧面40上分别设置内斜侧面第三侧面31和第四侧面41,以使入射到侧面(第一侧面30、第二侧面40、第三侧面31以及第四侧面41)的光发生全反射,以由防窥透镜的凸柱面22、第一斜面21或第二斜面23出射。
可以理解的是,调节第三侧面31和第四侧面41的倾斜角度,可以调节光线的入射到第三侧面31和第四侧面41时的入射角度,以使入射到第三侧面31和第四侧面41的光线发生全反射。
具体的,参见图4,通过设置第三侧面31和第四侧面41的高度,即d5不高于防窥透镜的1/4,使得大部分入射角较大的光可以入射到第一侧面30或第二侧面40处发生全反射(例如入射角为A的光线),少量入射角大于A的光线(例如入射角为E的光线)可以从第三侧面31或第四侧面41发生全反射。通过设置第三侧面31内收的宽度,即d6不大于防窥透镜的宽度的1/50,确保了入射面10具有较大的面积,可以使更多的光线入射到防窥透镜中,降低光学损耗。
需要说明的是,当第一侧面30和第二侧面40与入射面10垂直时,第六交线66到第一侧面30的距离d6为第六交线66与第一侧面30的公垂线段的长度。当第一侧面30和第二侧面40与入射面10不垂直时,第六交线66到第一侧面30的距离d6为经过第五交线65且与入射面10垂直的平面和第六交线66的公垂线段的长度。另外,本实施例仅示例性的以第三侧面31和第四侧面41相对于第一对称面50对称为例进行说明,并非对本发明的限定,在其他实施方式中,第三侧面31和第四侧面41也可以不对称设置。
考虑到第一斜面21和第一侧面30以及第二斜面23和第二侧面40之间的夹角较小,实际工艺上形成尖锐的交线需要精细的工艺加工技术,会提高工艺成本。并且即使工艺上可以形成尖锐的交线,在实际应用中该部分也易出现折断或者磨损的情况。继续参见图4,可选的,出射面20还包括第一平面24和第二平面25,第一平面24和第二平面25相对于第一对称面50对称;第一平面24与第一侧面30的第八交线68和第一平面24与第一斜面21的第九交线69之间的距离与防窥透镜的宽度的比值小于或等于0.02。
具体的,设置第一平面24和第二平面25可以降低工艺难度,并且可以避免因交线尖锐而导致的局部易折断等现象。可以理解的是,第一平面24和第二平面25的宽度(相当于第八交线68和第九交线69之间的距离)过大时,进入该防窥透镜的光会从第一平面24或第二平面25折射出去,而第一平面24和第二平面25不会对光线进行汇聚,会降低防窥透镜的防窥效果,因此第一平面24和第二平面25的宽度越小,防窥透镜的防窥效果越好。因此,在工艺许可的范围内,可以设置第一平面24和第二平面25的宽度尽可能小。
图5是本发明实施例一提供的一种防窥透镜的具体结构示意图。可以理解的是,防窥透镜的具体结构可以根据实际情况进行调整,以达到最佳的防窥效果。示例性地,设置防窥透镜包括入射面、出射面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面。其中,出射面包括第一斜面、凸柱面、第二斜面、第一平面和第二平面。
图5给出了一种防窥透镜的具体结构比例。其中,图5示例性的以第一侧面和第二侧面均与入射面垂直,且防窥透镜相对与第一对称面对称为例进行说明,参见图5,可以设置该防窥透镜的宽度为5,高度为4。相应的,第三侧面和第四侧面的高度为1,即为防窥透镜高度的25%,内收宽度(即第六交线到第一侧面的距离)为0.1,即为防窥透镜宽度的2%。第一平面和第二平面的宽度(即第八交线和第九交线的距离)为0.1,即为防窥透镜宽度的2%。凸柱面的宽度(即第一交线和第二交线之间的距离)为3.5,即为防窥透镜宽度的70%,其中凸柱面的母线O位于入射面的中线(入射面与第一对称面的交线)处。凸柱面与第一斜面和第二斜面的交线(第一交线和第二交线)到入射面的距离为防窥透镜高度的50%。通过设置上述尺寸,当光从折射率较小的介质,例如空气,入射到防窥透镜时,由防窥透镜出射的光的出射角度均小于30°,可以达到较好的防窥效果。
需要说明的是,图5中只给出了防窥透镜的具体比例结构,可以根据实际产品需求,确定该防窥结构的宽度和高度的具体单位。
实施例二
图6是本发明实施例二提供的一种防窥装置的结构示意图。参见图6,本发明实施例提供的防窥装置,包括:
第一基板200和位于第一基板200上的多个上述实施例提供的任意防窥透镜100,多个所述防窥透镜100并排排列;其中,第一基板200的折射率小于防窥透镜100的折射率。
需要说明的是,第一基板200可以是额外设置的支撑介质,也可以是实际应用中已有的支撑介质,示例性地,当防窥装置应用在显示面板中时,防窥透镜100可以设置在显示面板中的基板上,其中显示装置的基板可以作为支撑防窥透镜100的第一基板200;当防窥装置应用窗口防窥时,可以将防窥透镜100贴合在窗口的玻璃上,将窗口的玻璃作为防窥装置中的第一基板200。
通过设置第一基板200的折射率小于防窥透镜100的折射率,确保光线入射到防窥透镜100时为从光疏介质进入光密介质,对光线进行初步汇聚,提高防窥透镜的防窥效果。示例性地,当光通过第一基板200入射到防窥透镜100时,根据折射公式可以得到,第一基板200的折射率大于空气的折射率时,进入防窥透镜100的光线的入射角均小于45°,使由防窥透镜100出射的光的出射角均小于30°,达到了较好的防窥效果。
该防窥装置的结构简单,加工成本低,可以将大部分光进行汇聚,达到较好的防窥效果,并且光学损耗低。
继续参见图6,可选的,相邻两个防窥透镜100之间具有第一间隙,第一间隙中填充有第一介质,第一介质的折射率小于防窥透镜的折射率;第一间隙的最大宽度d0与防窥透镜的宽度的比值小于或等于0.012。
可以理解的是,当多个防窥透镜100并排排列时,如果排列紧密没有间隙,防窥透镜100的折射率相同,则进入防窥透镜100的光在经过其侧面时可能不会发生全反射,直接射入相邻的防窥透镜100中。为了达到较好的防窥效果,可以设置相邻的防窥透镜100之间存在第一间隙。并在第一间隙中填充折射率小于防窥透镜100的第一介质,示例性地,可以在第一间隙中填充低折射率的透光粒子,以便经过防窥透镜100侧面的光可以发生全反射,实现较好的防窥效果。
但是当第一间隙的最大宽度d0过大时,透过第一基板的光线会从防窥透镜之间的第一间隙中发射出去,从第一间隙发射出的光没有经过防窥透镜的汇聚,没有防窥的效果。因此,为了保证进入防窥透镜的光可以进行全反射,并且该防窥装置具有较好的防窥效果,可以设置第一间隙的最大宽度d0与不超过防窥透镜的宽度的0.012。
另外,为了保护该防窥装置,可以在整个防窥装置上均覆盖一层透光胶。
实施例三
本实施例提供了一种显示装置,包括显示面板和上述实施例中的任意防窥装置;防窥装置设置于显示面板的出光侧。
可以理解的是,显示面板的出光侧发出的光经过第一基板进入防窥透镜,防窥透镜可以对光进行汇聚,显示面板发出的光只能在特定角度才可以看到,以此达到显示装置防窥的效果。本实施例提供的显示装置,防窥装置可以对入射光进行最大限度的汇聚,使出射光的出射范围减小,达到防窥的效果,并且可以将大部分入射光均折射出去,光学损耗低,结构简单、成本低。
一般情况下,为了更好的对显示面板发出的光进行汇聚,可以对光线进行逐步汇聚,可选的,防窥装置与显示面板之间具有第二间隙,第二间隙中填充第二介质,第二介质的折射率为N0,第一基板的折射率为N1,arcsinN0/N1<45°。
众所周知,当光线从光疏介质进入到光密介质时,出射角会小于入射角。通过设置第二介质的折射率小于第一基板的折射率,使得显示面板发出的光经过第二介质后进入第一基板时可以发生折射汇聚,进一步提高防窥效果。
示例性地,当第二介质为空气时,显示面板发出的光经过空气和第一基板会将光进行汇聚,使进入防窥透镜的光线的角度小于45°,经过防窥透镜的折射,出射光的角度会进一步汇聚。可以通过调节防窥透镜的折射率,达到较好的防窥效果,例如,可以使出射光的出射角均小于30°。
实施例四
图7是本发明实施例四提供的一种防窥显示装置的结构示意图。本实施例在上述各实施例的基础上,提供了一种具体示例。
参见图7,该防窥显示装置中包括设置在面光源400、第一基板200和在第一基板200上并排排布的多个防窥透镜100,其中,面光源400与第一基板200之间具有第二间隙300。
其中,防窥透镜的具体尺寸如图5所示。相邻的防窥透镜100之间存在第一间隙,第一间隙中填充有折射率低于防窥透镜折射率的透光粒子,第一间隙的最大宽度d0为0.06。第二间隙300中填充空气。其中,N2>N1,N1为第一基板的折射率,N2为防窥透镜的折射率。第一基板200可以为玻璃基板,玻璃基板的折射率N1为1.42,防窥透镜的折射率N2为1.67,第一间隙中填充的透光粒子的折射率为1.32。
需要说明的是,为了模拟实际应用过程中进入防窥透镜的光,可以设置面光源400为郎伯光源。图8是面光源的出射光线视角示意图。参见图8,可知面光源发出的光在出光侧均匀分布。
图9是本发明实施例四提供的防窥显示装置的出射光线视角示意图。参见图9,可以看出,经过第二间隙、第一基板以及防窥透镜的处理,面光源发出的光在出光侧的出射角在30°左右,即该防窥显示装置具有良好的防窥效果。
本实施例提供的防窥显示装置,可以对入射光进行最大限度的汇聚,可以使出射光的出射范围减小,达到防窥的效果,并且可以将大部分入射光线折射出去,光学损耗低,结构简单、成本低。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种防窥透镜,其特征在于,包括:
入射面、与所述入射面相对的出射面、第一侧面和第二侧面;
所述出射面包括第一斜面、凸柱面和第二斜面;所述凸柱面与所述第一斜面的交线为第一交线,所述凸柱面与所述第二斜面的交线为第二交线,所述第一交线和所述第二交线为与所述入射面平行的直线;
在所述防窥透镜内部,所述第一侧面与所述入射面的第一内角以及所述第二侧面与所述入射面的第二内角均大于或等于90°;
所述第一斜面与所述第一侧面的第三交线到所述入射面的距离大于所述第一交线到所述入射面的距离,所述第二斜面与所述第二侧面的第四交线到所述入射面的距离大于所述第二交线到所述入射面的距离;
光线在所述第一侧面和所述第二侧面发生全反射。
2.根据权利要求1所述的防窥透镜,其特征在于:
所述防窥透镜的折射率范围为1.45-1.68。
3.根据权利要求1所述的防窥透镜,其特征在于:
所述第一侧面和所述第二侧面相对于第一对称面对称,所述第一斜面和所述第二斜面相对于所述第一对称面对称。
4.根据权利要求1所述的防窥透镜,其特征在于:
所述第一内角和所述第二内角的取值范围均为90°-92°。
5.根据权利要求1所述的防窥透镜,其特征在于:
所述第一交线与所述第二交线之间的水平距离为所述防窥透镜的宽度的3/5-4/5,所述第一交线和所述第二交线到所述入射面的距离与所述防窥透镜的高度的比值均小于或等于1/2。
6.根据权利要求1所述的防窥透镜,其特征在于:
所述第一斜面和所述第一侧面的第一夹角以及所述第二斜面和所述第二侧面的第二夹角的取值范围均为10°-20°。
7.根据权利要求1所述的防窥透镜,其特征在于:
所述第一内角和所述第二内角均为90°。
8.根据权利要求3所述的防窥透镜,其特征在于:
所述防窥透镜还包括第三侧面和第四侧面,所述第三侧面和所述第四侧面相对于所述第一对称面对称;
所述第三侧面与所述第一侧面的第五交线到所述入射面的距离与所述防窥透镜的高度的比值小于或等于1/4;所述第三侧面与所述入射面的第六交线到所述第一侧面的距离与所述防窥透镜的宽度的比值小于或等于1/50;且所述第四侧面与所述入射面的第七交线和所述第六交线之间的距离小于所述防窥透镜的宽度。
9.根据权利要求3所述的防窥透镜,其特征在于:
所述出射面还包括第一平面和第二平面,所述第一平面和所述第二平面相对于所述第一对称面对称;
所述第一平面与所述第一侧面的第八交线和所述第一平面与所述第一斜面的第九交线之间的距离与所述防窥透镜的宽度的比值小于或等于0.02。
10.一种防窥装置,其特征在于,包括:
第一基板和位于所述第一基板上的多个权利要求1-9任一项所述的防窥透镜,多个所述防窥透镜并排排列;
其中,所述第一基板的折射率小于所述防窥透镜的折射率。
11.根据权利要求10所述的防窥装置,其特征在于:
相邻两个所述防窥透镜之间具有第一间隙,所述第一间隙中填充有第一介质,所述第一介质的折射率小于所述防窥透镜的折射率;
所述第一间隙的最大宽度与所述防窥透镜的宽度的比值小于或等于0.012。
12.一种显示装置,其特征在于,包括显示面板和权利要求10-11任一项所述的防窥装置;
所述防窥装置设置于所述显示面板的出光侧。
13.根据权利要求12所的显示装置,其特征在于:
所述防窥装置与所述显示面板之间具有第二间隙,所述第二间隙中填充第二介质,所述第二介质的折射率为N0,所述第一基板的折射率为N1,arcsinN0/N1<45°。
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