光学元件及显示装置制造方法及图纸

一种光学元件，用于使影像光束通过。光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层。气体层具有厚度，且配置于第一双折射层与第二双折射层之间。气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向，其中影像光束依序通过第一双折射层、气体层以及第二双折射层。影像光束在光学元件发生偏折并在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束。第一子影像光束与第二子影像光束的传递路径在从第二双折射层出射后相差偏移距离，以达到提升观看者观看的影像的解析度。

Optical components and display devices

An optical element for passing an image beam. Optical elements include the first birefringent layer, the second birefringent layer and the gas layer. The gas layer has thickness and is arranged between the first birefringent layer and the second birefringent layer. The extension direction of the gas layer is inclined to the extension direction of the optical element, where the image beam passes through the first birefringent layer, the gas layer and the second birefringent layer in sequence. The image beam deflects the optical element and produces the first sub-image beam and the second sub-image beam with different deflection angles when it enters the gas layer. The transmission path of the first sub-image beam and the second sub-image beam is offset by the difference between the two beams after they are emitted from the second birefringent layer, so as to improve the resolution of the image watched by the viewer.

【技术实现步骤摘要】
光学元件及显示装置
本专利技术是有关于一种光学元件及显示装置，特别的是可用于显示二维资讯或三维资讯的近眼显示器与用于近眼显示器的光学元件。
技术介绍
随着近眼显示器(near-eyedisplay,NED)的快速发展，为了让使用者配戴近眼显示器时所看到影像有更逼真以及更舒适的视觉效果，光场近眼显示器藉此诞生。光场近眼显示器与传统近眼显示器最大的差异在于透过光场影像的机制，使光场近眼显示因具备整体光程长度大幅缩短的优点，固可使轻薄的近眼显示器有机会实现以外，同时光场近眼显示可提供用户所需的焦距调整特性。然而光场近眼显示器中，除了必须提供二维影像资料，还必须提供所欲显示影像光线的三维资讯，使得大部分光场近眼显示器会有影像解析度急剧下降的问题。因此，如何有效提高现有光场近眼显示器或是一般近眼显示器的影像解析度(resolution)，实为本领域相关人员关注的重点之一。“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表所述内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本专利技术申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
技术实现思路
本专利技术提供一种光学元件及显示装置，使其可进一步提高原有显示装置的解析能力，通过本专利技术空间多工的架构，让观看者在不同时间看到由原先低解析度(resolution)的影像，进而提升成为高解析度的影像。本专利技术的其它目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本专利技术的一实施例提出一种光学元件，用于使影像光束通过。光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层。气体层具有厚度，且配置于第一双折射层与第二双折射层之间。气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向，其中影像光束依序通过第一双折射层、气体层以及第二双折射层。影像光束在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束。第一子影像光束与第二子影像光束在从第二双折射层出射后相差偏移距离。为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本专利技术的一实施例提出一种显示装置，包括显示面板、光学元件以及透镜元件。显示面板用于提供影像光束。光学元件配置于显示面板的一侧，且用于使影像光束通过。光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层。气体层具有厚度，且配置于第一双折射层与第二双折射层之间。气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向，其中由显示面板提供的影像光束依序通过第一双折射层、气体层以及第二双折射层。影像光束在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束。第一子影像光束与第二子影像光束在从第二双折射层出射后相差偏移距离。基于上述，本专利技术的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本专利技术的实施例中，光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层，且配置于显示面板与透镜元件之间，其中气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向，且气体层配置于第一双折射层与第二双折射层之间。因此，影像光束依序通过第一双折射层、气体层、第二双折射层以及透镜元件，并在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束，其中第一子影像光束与第二子影像光束在从第二双折射层出射后相差偏移距离。因此，使用者会观看到由第一子影像光束及第二子影像光束所合成出的高解析度的影像。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的显示装置的剖面示意图。图2为图1中A区域的放大示意图。图3为图1的显示面板的上视示意图。图4为另一实施例的光学元件在图1中A区域的放大示意图。图5为图1光学元件的厚度、空气层厚度与像素位移量的关系图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其它
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。图1为本专利技术的显示装置的剖面示意图。图2为图1中A区域的放大示意图，其中图1为沿着显示面板的像素(见如图3的像素112)对角线方向剖开的剖面示意图。请参考图1及图2。在本实施例中，显示装置100包括显示面板110、光学元件120以及透镜元件130。显示面板110用于提供影像光束IL。光学元件120配置于显示面板110的一侧，且配置于显示面板110与透镜元件130之间，用于使影像光束IL通过。详细而言，光学元件120包括第一双折射层122A、第二双折射层122B以及气体层124。第一双折射层122A与第二双折射层122B例如是液晶层(liquidcrystallayer)。然而，在其它实施例中，第一双折射层122A与第二双折射层122B也可使用其它具双折射性的材料制成，例如各向异性晶体(anisotropicmaterials)(单轴晶体，如方解石、石英、红宝石等)，本专利技术对此并不加以限制。在本实施例中，第一双折射层122A与第二双折射层122B反对称配置，例如楔形体，使得第一双折射层122A厚度大的端部与第二双折射层122B厚度小的端部位于同一区域，而第一双折射层122A厚度小的端部与第二双折射层122B厚度大的端部位于同一区域，可让光学元件120呈现为一平板结构，也就是让最外层的基板126两者相互平行。然而在不同的实施例中，第一双折射层122A与第二双折射层122B也可以是其它种类的多面体，本专利技术对此并不加以限制。气体层124具有一厚度T，且配置于第一双折射层122A与第二双折射层122B之间。在本实施例中，气体层124例如是空气层，但在其它实施例中，气体层124中的成分也可以是其它种类气体，本专利技术对此并不加以限制。气体层124的延伸方向D1倾斜于光学元件120的延伸方向D2。换句话说，光学元件120为一个三明治结构，且被夹于中央处的气体层124的延伸方向D1与光学元件120的延伸方向D2具有一夹角α。在本实施例中，夹角α的范围例如是介于0至5度，但本专利技术对此并不加以限制。此外，在本实施例中，光学元件120还可以包括多个基板126，为透明(透光)基板，例如塑胶或玻璃材质，分别位于第一双折射层122A与气体层124以及气体层124与第二双折射层122B之间，用于间隔第一双折射层122A、第二双折射层122B及气体层124的结构以增加光学元件120的结构稳定性，且两个基板126夹设于第一双折射层122A的两侧，以及两个基板126夹设于第二双折射层122B的两侧，可固定第一双折射层122A与第二双折射层122B，避免不必要的晃动而导致影像品质不佳的情况。光学元件120还可以包括多个支撑件S，配置位于气体层124的四周，且位于气体层124相对两侧的基板126之间，用于间隔出气体层124使其具有厚度T。在本实施例中，显示装置100例如是光场近眼显示器(Near-EyeLightFieldDisplay)，而显示面板110例如是薄膜电晶体液晶显示器(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay,TFT-LCD)、有机发光二极体(organ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件，用于使影像光束通过，其特征在于，所述光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层，所述气体层具有厚度，且配置于所述第一双折射层与所述第二双折射层之间，所述气体层的延伸方向倾斜于所述光学元件的延伸方向，其中所述影像光束依序通过所述第一双折射层、所述气体层以及所述第二双折射层，其中所述影像光束进入所述气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束，所述第一子影像光束与所述第二子影像光束从所述第二双折射层出射后相差偏移距离。

【技术特征摘要】
1.一种光学元件，用于使影像光束通过，其特征在于，所述光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层，所述气体层具有厚度，且配置于所述第一双折射层与所述第二双折射层之间，所述气体层的延伸方向倾斜于所述光学元件的延伸方向，其中所述影像光束依序通过所述第一双折射层、所述气体层以及所述第二双折射层，其中所述影像光束进入所述气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束，所述第一子影像光束与所述第二子影像光束从所述第二双折射层出射后相差偏移距离。2.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述影像光束包括交替出现的第一偏振光束与第二偏振光束，且所述第一偏振光束与所述第二偏振光束传递至所述气体层时分别产生所述第一子影像光束及所述第二子影像光束，所述第一偏振光束与所述第二偏振光束的偏振方向相互垂直。3.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述第一双折射层与所述第二双折射层为液晶层。4.如权利要求3所述的光学元件，其特征在于，所述影像光束为偏振光束，且所述影像光束传递至所述第一双折射层时随着所述第一双折射层的变化而在进入所述气体层时交替地产生所述第一子影像光束及所述第二子影像光束。5.如权利要求4所述的光学元件，其特征在于，还包括：第一透明导电层，配置于所述第一双折射层上；第二透明导电层，配置于所述第一双折射层上，且所述第一双折射层位于所述第一透明导电层与所述第二透明导电层之间，所述第一透明导电层及所述第二透明导电层用于使所述第一双折射层发生相位调变；第三透明导电层，配置于所述第二双折射层上；以及第四透明导电层，配置于所述第二双折射层上，且所述第二双折射层位于所述第三透明导电层与所述第四透明导电层之间，所述第三透明导电层及所述第四透明导电层用于使所述第二双折射层发生相位调变。6.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述偏移距离相关于所述气体层的倾斜角度与所述厚度及所述第一双折射层与所述第二双折射层的双折射性。7.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述第一双折射层与所述第二双折射层呈楔形体。8.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述气体层为空气层。9.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述气体层的延伸方向与所述光学元件的延伸方向具有夹角，所述夹角的范围介于0至5度。10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示面板、光学元件以及透镜元件，所述显示面板用于提供影像光束；所述光学元件配置于所述显示面板的一侧，用于使所述影像光束通过，所述光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层，所述气体层具有厚度，且配...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄乙白，任台翔，谢博元，吴瑞翊，庄福明，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71