具有用于鬼像减少的波片配置的光学组件制造技术

一种透镜组件包括第一光学元件和第二光学元件。第一光学元件包括部分反射层和波片。第二光学元件包括反射偏振器，该反射偏振器被配置为将显示光的第一偏振取向反射回到第一光学元件，并透射显示光的第二偏振取向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于鬼像减少的波片配置的光学组件相关申请的交叉引用本申请要求2018年10月12日提交的、标题为“OPTICALASSEMBLYWITHWAVEPLATECONFIGURATIONFORGHOSTIMAGEREDUCTION”的第16/158,773号美国非临时申请的优先权，该美国非临时申请要求2018年6月4日提交的、标题为“OPTICALASSEMBLYWITHWAVEPLATECONFIGURATIONFORGHOSTIMAGEREDUCTION”的第62/680,235号临时申请的优先权，该临时申请特此通过引用被并入。
本公开通常涉及光学，且尤其是涉及用于减少鬼像的光学组件。背景信息光学组件可以被包括在头戴式显示器(HMD)中，以便将从显示器发射的图像光聚焦到穿戴HMD的用户的眼睛。然而，光学组件的层可能产生菲涅耳反射。菲涅耳反射的一部分可能变得入射在用户的眼睛上，并作为鬼像可被用户注意到。鬼像对HMD的用户来说可能是分散注意力的和另外可能是令人讨厌的。特定实施例的概述在涉及透镜组件和头戴式显示器(HMD)的所附权利要求中具体公开了根据本专利技术的实施例，其中，在一个权利要求类别(例如透镜组件)中提到的任何特征也可以在另一权利要求类别(例如HMD、系统、方法、存储介质和计算机程序产品)中被要求保护。所附权利要求中的从属关系或往回引用仅出于形式原因而被选择。然而，也可以要求保护由对任何前面权利要求的有意往回引用(特别是多项引用)而产生的任何主题，使得权利要求及其特征的任何组合被公开并可被要求保护，而不考虑在所附权利要求中选择的从属性。可以被要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求中阐述的特征的组合，而且还包括在权利要求中的特征的任何其他组合，其中，在权利要求中提到的每个特征可以与在权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文描述或描绘的实施例和特征中的任一个可以在单独的权利要求中和/或以与本文描述或描绘的任何实施例或特征的任何组合或以与所附权利要求的任何特征的任何组合被要求保护。在实施例中，透镜组件可以包括：第一光学元件，其包括：部分反射层；波片；以及布置在部分反射层和波片之间的第一折射元件；以及与第一光学元件间隔一段距离的第二光学元件，第二光学元件包括：第二折射元件；以及布置在第二折射元件上的反射偏振器层，其中，反射偏振器层被配置为反射从第一光学元件接收的显示光的第一偏振取向，并且透射与第一偏振取向正交的显示光的第二偏振取向。第一折射元件可以包括具有光焦度的透镜状弯曲部，并且部分反射层可以布置在透镜状弯曲部上。波片可以被层压到第一折射元件的平坦表面上，该平坦表面与第一折射元件的透镜状弯曲部相对。波片可以用与第一折射元件的折射材料匹配的折射率匹配材料被层压到平坦表面。波片可以是四分之一波片。第一光学元件可以包括布置在波片上的第一抗反射(AR)层，波片可以布置在第一AR层和第一折射元件之间，以及第二光学元件可以包括布置在反射偏振器层上的第二AR层。部分反射层可以布置在第一折射元件上，并且波片可以被层压到第一折射元件。反射偏振器层可以布置在第二折射元件的平坦表面上。第二光学元件可以包括圆偏振器，并且第二折射元件可以布置在圆偏振器和反射偏振器层之间。在实施例中，透镜组件可以包括：圆偏振器，其中第一光学元件布置在圆偏振器和第二光学元件之间。在实施例中，透镜组件可以包括：第二波片，其中第一光学元件布置在第二波片和第二光学元件之间。部分反射层可以被配置为透射显示光的大约50％并反射显示光的大约50％。在实施例中，头戴式显示器(HMD)可以包括：显示器，其被配置为发射显示光；第一光学元件，其包括：布置成接收显示光的部分反射层；波片；以及布置在部分反射层和波片之间的第一折射元件；以及与第一光学元件间隔一段距离的第二光学元件，第二光学元件包括：第二折射元件；以及布置在第二折射元件上的反射偏振器层，其中反射偏振器层被配置为反射显示光的第一偏振取向，并且透射不同于第一偏振取向的显示光的第二偏振取向。第一折射元件可以包括具有光焦度的透镜状弯曲部，并且部分反射层可以布置在透镜状弯曲部上。波片可以被层压到与第一折射元件的透镜状弯曲部相对的第一折射元件的平面侧。波片可以是四分之一波片。第一光学元件可以包括布置在波片上的第一抗反射(AR)层，波片可以布置在第一AR层和第一折射元件之间，并且第二光学元件可以包括布置在反射偏振器层和第一AR层之间的第二AR层。反射偏振器层可以布置在第二折射元件的平坦表面上。第二光学元件可以包括圆偏振器，并且第二折射元件可以布置在圆偏振器和反射偏振器层之间。在一个实施例中，特别是根据上述实施例中的任一个的透镜组件可以包括：第一光学元件，其被配置为接收圆偏振显示光，并且透射圆偏振显示光的一部分作为线偏振显示光；以及第二光学元件，其被配置为接收来自第一光学元件的线偏振显示光，并将线偏振显示光反射回到第一光学元件作为具有第一偏振取向的反射线偏振显示光，其中第一光学元件还被配置为接收反射线偏振显示光，并将反射线偏振显示光引导回到第二光学元件作为具有与第一偏振取向正交的第二偏振取向的正交线偏振显示光，并且其中第二光学元件被配置为接收正交线偏振显示光，并产生圆偏振显示光用于引导到视窗区域。在本专利技术的另一实施例中，一个或多个计算机可读非暂时性存储介质体现软件，该软件在被执行时可操作来在根据本专利技术或任何上面提到的实施例的透镜组件、HMD和/或系统中执行。在本专利技术的另一实施例中，计算机实现的方法使用根据本专利技术或任何上面提到的实施例的透镜组件、HMD和/或系统。在本专利技术的另一实施例中，优选地包括计算机可读非暂时性存储介质的计算机程序产品在根据本专利技术或任何上面提到的实施例的透镜组件、HMD和/或系统中被使用。附图简述参考下面的附图描述了本专利技术的非限制性和非详尽的实施例，其中相似的参考数字在所有各个视图中指相似的部分，除非另有规定。图1示出了根据本公开的实施例的包括显示器和透镜组件的示例光学系统，透镜组件包括第一光学元件和第二光学元件。图2示出了根据本公开的实施例的包括第一光学元件和第二光学元件的示例透镜组件，第一光学元件具有波片。图3示出了根据本公开的实施例的包括第一光学元件和第二光学元件的示例透镜组件，第一光学元件具有波片。图4示出了根据本公开的实施例的可包括本公开的光学组件的示例头戴式显示器(HMD)。详细描述本文描述了光学组件的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以提供各种实施例的更彻底的理解。然而，相关领域中的技术人员将认识到，可以在没有一个或更多个具体细节的情况下或者利用其他方法、部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透镜组件，包括：/n第一光学元件，其包括：/n部分反射层；/n波片；以及/n第一折射元件，其布置在所述部分反射层和所述波片之间；以及/n第二光学元件，其与所述第一光学元件间隔一段距离，所述第二光学元件包括：/n第二折射元件；以及/n反射偏振器层，其布置在所述第二折射元件上，/n其中，所述反射偏振器层被配置为反射从所述第一光学元件接收的显示光的第一偏振取向，并且透射与所述第一偏振取向正交的所述显示光的第二偏振取向。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180604 US 62/680,235;20181012 US 16/158,7731.一种透镜组件，包括：
第一光学元件，其包括：
部分反射层；
波片；以及
第一折射元件，其布置在所述部分反射层和所述波片之间；以及
第二光学元件，其与所述第一光学元件间隔一段距离，所述第二光学元件包括：
第二折射元件；以及
反射偏振器层，其布置在所述第二折射元件上，
其中，所述反射偏振器层被配置为反射从所述第一光学元件接收的显示光的第一偏振取向，并且透射与所述第一偏振取向正交的所述显示光的第二偏振取向。


2.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述第一折射元件包括具有光焦度的透镜状弯曲部，以及其中，所述部分反射层布置在所述透镜状弯曲部上。


3.根据权利要求2所述的透镜组件，其中，所述波片被层压到所述第一折射元件的平坦表面上，所述平坦表面与所述第一折射元件的所述透镜状弯曲部相对。


4.根据权利要求3所述的透镜组件，其中，所述波片用与所述第一折射元件的折射材料匹配的折射率匹配材料被层压到所述平坦表面。


5.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述波片是四分之一波片。


6.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述第一光学元件包括布置在所述波片上的第一抗反射(AR)层，所述波片布置在所述第一AR层和所述第一折射元件之间，
以及其中，所述第二光学元件包括布置在所述反射偏振器层上的第二AR层。


7.根据权利要求6所述的透镜组件，其中，所述部分反射层布置在所述第一折射元件上，以及其中，所述波片被层压到所述第一折射元件。


8.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述反射偏振器层布置在所述第二折射元件的平坦表面上。


9.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述第二光学元件包括圆偏振器，以及其中，所述第二折射元件布置在所述圆偏振器和所述反射偏振器层之间。


10.根据权利要求1所述的透镜组件，还包括：
圆偏振器，其中，所述第一光学元件布置在所述圆偏振器和所述第二光学元件之间。


11.根据权利要求1所述的透镜组件，还包括：
第二波片，其中，所述第一光学元件布置在所述第二波片和所述第二光学元件之间。


12.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述部分反射层被配置为透射所述显示光的大约50％并反射所述显示光的大约50％。


13.一种头戴式显示器(HMD)，包括：
显示器，其被配置为发射显示光；
第一光学元件，其包括：
部分反射层，其布置成接收所述显示光；
波片；以及
第一折射元件，其布置在所述部分反射层和所述波片之间；以及
第二光学元件，其与所述第一光学元件间隔一段距离，所述第二光学元件包括：
第二折射元件；以及
反射偏振器层，其布置在所述第二折射元件上，
其中，所述反射偏振器层被配置为反射显示光的第一偏振取向，并且透射不同于所述第一偏振取向的所述显示光的第二偏振取向。


14.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述第一折射元件包括具有光焦度的透镜状弯曲部，以及其中，所述部分反射层布置在所述透镜状弯曲部上。


15.根据权利要求14所述的HMD，其中，所述波片被层压到与所述第一折射元件的所述透镜状弯曲部相对的所述第一折射元件的平面侧。


16.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述波片是四分之一波片。


17.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述第一光学元件包括布置在所述波片上的第一抗反射(AR)层，所述波片布置在所述第一AR层和所述第一折射元件之间，
以及其中，所述第二光学元件包括布置在所述反射偏振器层和所述第一AR层之间的第二AR层。


18.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述反射偏振器层布置在所述第二折射元件的平坦表面上。


19.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述第二光学元件包括圆偏振器，以及其中，所述第二折射元件布置在所述圆偏振器和所述反射偏振器层之间。


20.一种透镜组件，包括：
第一光学元件，其被配置为接收圆偏振显示光，并且透射所述圆偏振显示光的一部分作为线偏振显示光；以及
第二光学元件，其被配置为接收来自所述第一光学元件的所述线偏振显示光，并将所述线偏振显示光反射回到所述第一光学元件作为具有第一偏振取向的反射线偏振显示光，
其中，所述第一光学元件还被配置为接收所述反射线偏振显示光，并将所述反射线偏振显示光引导回到所述第二光学元件作为具有与所述第一偏振取向正交的第二偏振取向的正交线偏振显示光，以及其中，所述第二光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅克·戈利耶，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US