[发明专利]光学层和光学系统

说明书

一种光学系统包括透镜层，该透镜层包括沿着正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜；以及与透镜层间隔开并且在其中限定沿着第一方向和第二方向布置的多个贯穿开口的至少一个光学不透明掩模层。微透镜与开口之间存在一一对应，使得对于每个微透镜，微透镜和对应开口基本上以与透镜层成相同斜角的直线为中心。光学层可包括透镜层和嵌入光学层中的光学不透明掩模层。

背景技术

包括液晶显示器的设备可包括在显示器后面的指纹传感器。

发明内容

在一些方面，本公开提供了一种光学系统，该光学系统包括透镜层，该透镜层包括沿着正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜；以及至少一个光学不透明掩模层，该至少一个光学不透明掩模层与透镜层间隔开并且在其中限定沿着第一方向和第二方向布置的多个贯穿开口。微透镜与开口之间可存在一一对应，使得对于每个微透镜，微透镜和对应开口基本上以与透镜层成相同斜角的直线为中心。光学层可包括透镜层和嵌入光学层中的光学不透明掩模层。

在一些方面，本公开提供了一种光学系统，该光学系统包括：透镜层，该透镜层包括沿着正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜；光学不透明的第一掩模层，该光学不透明的第一掩模层与透镜层间隔开并且在其中限定沿着第一方向和第二方向布置的多个贯穿的第一开口；以及光学不透明的第二掩模层，该光学不透明的第二掩模层与透镜层和第一掩模层间隔开并且在其中限定沿着第一方向和第二方向布置的多个贯穿的第二开口。第一掩膜层设置在透镜层与第二掩膜层之间。微透镜与第一开口和第二开口之间存在一一对应，使得对于每个微透镜，微透镜和对应的第一开口和第二开口基本上以与透镜层成相同斜角的直线为中心。当携带图像的图像光在图像光基本上填充微透镜的情况下沿着直线入射在微透镜上时，大于约35％、或大于约40％、或大于约45％、或大于约50％的入射图像光由第二开口透射。第一开口和第二开口中的至少一者被设定大小，以便减少由于微透镜引起的图像质量劣化。

在一些方面，本公开提供了一种光学层，该光学层包括：结构化的第一主表面和相对的第二主表面，该结构化的第一主表面包括沿着正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜；以及嵌入式光学不透明的第一掩模层，该嵌入式光学不透明的第一掩模层设置在第一主表面与第二主表面之间并且与第一主表面和第二主表面间隔开。第一掩模层在其中限定沿着第一方向和第二方向布置的多个贯穿的第一开口。微透镜与第一开口之间可存在一一对应。对于至少大部分第一开口中的每个第一开口，第一开口限定有空隙的区域，该有空隙的区域具有大于第一掩模层的平均厚度的最大厚度。

在一些方面，本公开提供了一种光学层，该光学层包括：结构化的第一主表面和相对的第二主表面，该结构化的第一主表面包括沿着正交的第一方向和第二方向布置的多个微透镜；以及嵌入式光学不透明的第一掩模层，该嵌入式光学不透明的第一掩模层设置在第一主表面与第二主表面之间并且与第一主表面和第二主表面间隔开。第一掩模层在其中限定沿着第一方向和第二方向布置的多个贯穿的第一开口。微透镜与第一开口之间可存在一一对应。对于至少大部分第一开口中的每个第一开口，第一开口限定有空隙的区域，该有空隙的区域具有面向第一主表面的顶部主表面和面向第二主表面的相对的底部主表面。在光学层的基本上垂直于光学层的横截面中，光学层包括沿着有空隙的区域的顶部主表面和底部主表面中的至少一者集中的多个纳米颗粒。在一些实施方案中，第一掩模层包括第一材料，并且纳米颗粒包括第一材料或第一材料的氧化物中的至少一者。