具有调节组合图像亮度比的液晶模块的透明头戴式显示器制造技术

本发明专利技术公开一种光学组件，该光学组件包括第一偏振器(340)和第二偏振器(312)以及设置在两者间的液晶模块(314)，其中所述第一偏振器和第二偏振器两者间成至少5度的斜角。本发明专利技术也公开了光学装置和包括所述光学组件的头戴式显示器(300)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
反射及吸收型偏振器可基本上透射具有一个偏振态的光同时分别基本上反射或吸收具有第二垂直偏振态的光。液晶模块可用于旋转或调制光的偏振态。液晶模块可电驱动并且可包括单独可寻址像素元件。
技术实现思路
在一个方面，本公开涉及光学组件。具体地，光学组件包括设置在第一偏振器和第二偏振器之间的液晶模块，第一偏振器和第二偏振器两者间成至少5度的斜角。在一些实施方案中，光学组件被配置成使得光通过第一偏振器进入光学组件并且在经过液晶模块之后通过第二偏振器离开光学组件，其中液晶模块被配置成改变离开光学组件的光的强度作为对电子信号的响应。在一些实施方案中，通过第一偏振器进入光学组件的光为来自真实世界场景。第一偏振器和液晶模块可为平行的。在一些实施方案中，光学组件包括与第二偏振器成至少为5度的斜角的电子成像装置。光学组件可被配置成使得来自电子成像装置的光在被第二偏振器反射之后离开光学组件。在一些实施方案中，第一偏振器为吸收偏振器。在一些实施方案中，第二偏振器为反射偏振器。在一些实施方案中，第一偏振器和第二偏振器中的一者或两者具有大于0的交叉偏振器消光系数(crosspolarizerextinction)。在一些实施方案中，第一偏振器和第二偏振器中的一者或两者至少部分地弯曲。液晶模块可为单像素液晶模块。液晶模块可包括单独可寻址像素。在另一方面，本公开涉及观察装置。观察装置通过观察装置的第一输入侧接收来自真实世界场景的具有第一亮度B1的第一光以及通过观察装置不同的第二输入侧接收来自电子成像装置的具有第二亮度B2的第二光，观察装置组合第一光和第二光用于由观察者观察，观察装置被配置成改变由观察者观察到的B1/B2作为对电子信号的响应。在一些实施方案中，第一输入侧垂直于第二输入侧。在一些实施方案中，观察装置包括第一偏振器和设置在第一输入侧处的液晶模块、与第一偏振器成至少5度斜角的第二偏振器、液晶模块被设置在第一偏振器和第二偏振器之间，并且电子成像装置被设置在第二输入侧处，使得第一光在首先穿过第一偏振器并然后通过液晶模块之后，通过第二偏振器离开观察装置，并且第二光在被第二偏振器反射之后离开观察装置。在另一方面，本公开涉及观察装置，其包括用于接收第一图像光并将所接收光透射为具有调制偏振态的第一偏振图像光的偏振调制器。偏振调制器被配置成改变第一偏振态和垂直第二偏振态之间并包括两者在内的所调制的偏振态。观察装置也包括第一偏振器，其用于接收沿第一入射方向入射到第一偏振器的第一主表面上的第一偏振图像光，以及用于接收来自电子成像装置和沿不同的第二入射方向入射到第一偏振器的相背对的第二主表面上的第二图像光。第一偏振器基本上透射具有第一偏振态的偏振光并且基本上反射具有第二偏振态的偏振光，第一偏振器被配置成透射第一偏振图像光并且反射第二图像光用于由观察者观察。在一些实施方案中，偏振调制器包括第二偏振器，其基本上透射具有第一偏振态的偏振光并且基本上阻隔具有第二偏振态的偏振光，第一偏振器被配置成接收第一图像光并将所接收光透射为具有第一偏振态的第一偏振图像光。偏振调制器也包括液晶模块，其被配置成接收第一偏振图像光并且改变所接收光的偏振态并将所接收光透射为具有所调制偏振态的第一偏振图像光，所调制偏振态在第一偏振态和第二偏振态之间并包括两者在内。在一些实施方案中，液晶模块被配置成改变所接收光的偏振态，作为对一个或多个分立信号的响应。液晶模块可为单个像素液晶模块。液晶模块可包括单独可寻址像素。在一些实施方案中，第二偏振器通过基本上反射偏振光来基本上阻隔具有第二偏振态的偏振光。在一些实施方案中，第二偏振器通过基本上吸收偏振光来基本上阻隔具有第二偏振态的偏振光。第一入射方向可基本上垂直于第二入射方向。第一偏振器可与偏振调制器成至少为5度的斜角。在一些实施方案中，第一图像光基本上为未偏振的。在一些实施方案中，第二图像光基本上为未偏振的。在一些实施方案中，第一图像光来自真实世界场景。在另一方面，本公开涉及观察装置，其中观察装置包括第一偏振器，其基本上透射具有第一偏振态的偏振光并基本上阻隔具有垂直于第一偏振态的第二偏振态的偏振光，第一偏振器被配置成接收第一图像光并将所接收光透射为具有第一偏振态的第一偏振图像光。观察装置也包括第一偏振器，其基本上透射具有第一偏振态的偏振光并基本上阻隔具有垂直于第一偏振态的第二偏振态的偏振光，第一偏振器被配置成接收第一图像光并将所接收光透射为具有第一偏振态的第一偏振图像光。另外，观察装置包括第二偏振器，其基本上透射具有第一偏振态的偏振光并基本上反射具有第二偏振态的偏振光，第二偏振器被配置成接收并透射具有调制偏振态的第一偏振图像，并且接收并反射来自电子成像装置的第二图像光，所透射的第一偏振图像和所反射的第二图像光被组合用于由观察者观察。在一些实施方案中，观察装置包括在头戴式显示器或眼镜中。头戴式显示器可包括框架，其具有设置在框架的开口中的窗口，并且液晶模块可仅覆盖窗口的一部分或其可基本上覆盖整个窗口。附图说明图1为光学组件的示意图。图2为包括光学组件的观察装置的图表。图3为包括光学组件的观察装置的示意性俯视平面图。具体实施方式图1为示出光学组件的第一实施方案的示意图。光学组件100包括第一偏振器110、液晶模块120、第二偏振器130以及可产生图像光152的电子成像装置150。光140入射到光学组件100上。在一些实施方案中，第一偏振器110和第二偏振器130可被配置成使得它们形成至少5度的斜角。换句话说，第一偏振器110一般可位于第一平面中并且第二偏振器130一般可位于第二平面中，并且这些平面可成至少5度的斜角。在一些实施方案中，第一偏振器和第二偏振器之间形成的角度可更大，诸如10度、15度、25度、30度、45或甚至更大。在一些实施方案中，第一偏振器110可平行于液晶模块120。所示出的光学组件100的配置仅旨在提出第一偏振器110、第二偏振器130以及液晶模块120的相对定位，并不描述间距或者元件中一个或多个元件是否粘附或层压到彼此。例如，在一些实施方案中第二偏振器130可为反向的，使得如从俯视平面视图中观察到的第二偏振器130的左侧更靠近于液晶模块120。换句话说，在一些实施方案中，由第一偏振器和第二偏振器形成的角度可为，-5度、-10度、-15度、-25度、-30度或甚至-45度。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学组件，包括设置在第一偏振器和第二偏振器之间的液晶模块，所述第一偏振器和所述第二偏振器两者间成至少5度的斜角。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.19 US 61/906,1281.一种光学组件，包括设置在第一偏振器和第二偏振器之间的液
晶模块，所述第一偏振器和所述第二偏振器两者间成至少5度
的斜角。
2.根据权利要求1所述的光学组件，所述光学组件被配置成使得
光通过所述第一偏振器进入所述光学组件并且在经过所述液晶
模块之后通过所述第二偏振器离开所述光学组件，其中所述液
晶模块被配置成改变离开所述光学组件的光的强度作为对电子
信号的响应。
3.根据权利要求2所述的光学组件，其中通过所述第一偏振器进
入所述光学组件的所述光来自真实世界场景。
4.根据权利要求1所述的观察装置，其中所述液晶模块为单像素
液晶模块。
5.一种观察装置，通过所述观察装置的第一输入侧接收来自真实
世界场景的具有第一亮度B1的第一光并且通过所述观察装置的
不同的第二输入侧接收来自电子成像装置的具有第二亮度B2的
第二光，所述观察装置组合所述第一光和所述第二光用于由观
察者观察，所述观察装置被配置成改变由观察者观察的B1/B2作
为对电子信号的响应。
6.根据权利要求5所述的观察装置，包括：
第一偏振器和设置在所述第一输入侧处的液晶模块；
与所述第一偏振器成至少5度斜角的第二偏振器，所述液晶
模块被设置在所述第一偏振器和所述第二偏振器之间；以及
设置在所述第二输入侧处的电子成像装置；
使得所述第一光在首先穿过所述第一偏振器并然后通过所
述液晶模块之后，通过所述第二偏振器离开所述观察装置，并
且所述第二光在被所述第二偏振器反射之后离开所述观察装
置。
7.一种观察装置，包括：
偏振调制器，所述偏振调制器用于接收第一图像光并将所
述接收光透射为具有调制偏振态的第一偏振图像光，所述偏振
调制器被配置成改变第一偏振态和垂直第二偏振态之间并包括
两者在内的所述调制偏振态；
第一偏振器，所述第一偏振器用于接收沿第一入射方向入
射到所述第一偏振器的第一主表面上的所述第一偏振图像光，
并且用于接收来自电子成像装置和沿不同的第二入射方向入射
到所述第一偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·乌德柯克，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US