光学元件、可变焦元件以及头戴式显示器制造技术

本发明专利技术提供光学元件、可变焦元件及头戴式显示器，光学元件具备：液晶单元，其具备第一基板、液晶层以及第二基板；及1/4波长膜，上述液晶层含有扭曲取向的液晶分子，上述液晶单元具有电极，上述电极配置为能够通过对上述液晶层施加电压来切换第一状态和第二状态，上述第一状态和上述第二状态的切换控制入射到上述液晶单元的光的偏振状态，在圆偏振光入射到上述液晶单元的情况下，在上述第一状态下，上述圆偏振光转换为第一直线偏振光，在上述第二状态下，上述圆偏振光转换为第二直线偏振光，在直线偏振光入射到上述液晶单元的情况下，在上述第一状态下，上述直线偏振光转换为第一圆偏振光，在上述第二状态下，上述直线偏振光转换为第二圆偏振光。第二圆偏振光。第二圆偏振光。

【技术实现步骤摘要】
光学元件、可变焦元件以及头戴式显示器


[0001]以下的公开涉及光学元件、具备上述光学元件的可变焦元件以及具备上述可变焦元件的头戴式显示器。

技术介绍

[0002]近年来是了面向头戴式显示器等，提出了组合潘查拉特南
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贝里(PB：Pancharatnam Berry)透镜和可变1/2波长板(sHWP：Switchable Half Wave Plate)等光学元件的可变焦点光学系统。sHWP是能够切换左右圆偏振光的偏振状态的器件，通过液晶来实现。
[0003]作为与可变焦点光学系统相关的技术，例如，在专利文献1中公开了一种显示设备，其具备波导管和宽频带自适应透镜组件，所述波导管构成为将光向与波导管的输出表面平行的侧方向引导，进而构成为将所述被引导的光通过所述输出表面而外部结合，所述宽频带自适应透镜组件构成为穿过该宽频带自适应透镜组件而将来自所述波导管的外部结合的光进行内部结合以及衍射。
[0004]在专利文献2中，公开了具备sHWP和多个液晶透镜的可变焦点块。
[0005]专利文献3公开了一种消色偏振开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学元件，其特征在于，液晶单元，其具备第一基板、液晶层以及第二基板；以及1/4波长膜，所述液晶层含有在所述第一基板与所述第二基板之间扭曲取向的液晶分子，所述液晶单元在所述第一基板以及所述第二基板的至少一方上具有对所述液晶层施加电压用的电极，所述电极配置成能够通过对所述液晶层施加电压来切换第一状态和第二状态，所述第一状态是所述第一基板侧的所述液晶分子在第一取向方向上排列的状态，所述第二状态是所述第一基板侧的所述液晶分子在俯视时在与所述第一取向方向正交的第二取向方向上排列的状态，所述第一状态与所述第二状态的切换是用于对入射到所述液晶单元的光的偏振状态进行控制，当圆偏振光入射到所述液晶单元时，在所述第一状态下，所述圆偏振光被转换为第一直线偏振光，在所述第二状态下，所述圆偏振光被转换为第二直线偏振光，所述第二直线偏振光在俯视时具有与所述第一直线偏振光的偏振方向正交的偏振方向，当直线偏振光入射到所述液晶单元时，在所述第一状态下，所述直线偏振光被转换成第一圆偏振光，在所述第二状态下，所述直线偏振光转换成第二圆偏振光，所述第二圆偏振光向与所述第一圆偏振光的旋转方向相反的方向旋转。2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述液晶单元还具有：第一弱锚定力的水平取向膜，其配置在所述第一基板与所述液晶层之间；以及第二弱锚定力的水平取向膜，其配置在所述液晶层与所述第二基板之间，所述电极在所述第一基板具有第一梳齿电极，所述第一梳齿电极以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置，在所述第二基板具有第二梳齿电极，所述第二梳齿电极以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置，在俯视时，所述第一梳齿电极的延伸方向相对于所述第二梳齿电极的延伸方向倾斜设置。3.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述液晶单元还具有：弱锚定力的水平取向膜，其配置在所述第一基板与所述液晶层之间；以及垂直取向膜，其配置在所述液晶层与所述第二基板之间，所述电极具有：第一梳齿电极，其在所述第一基板上以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置；以及第二梳齿电极，其隔着绝缘层与所述第一梳齿电极重叠，且以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置，在俯视时，所述第一梳齿电极的延伸方向与所述第二梳齿电极的延伸方向正交。4.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述电极具有：第一梳齿电极，其在所述第一基板上以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合
的方式设置；第二梳齿电极，其隔着第一绝缘层与所述第一梳齿电极重叠，且以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置；第三梳齿电极，其在所述第二基板上以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置；以及第四梳齿电极，其隔着第二绝缘层与所述第三梳齿电极重叠，且以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置，在俯视时，所述第一梳齿电极的延伸方向与所述第二梳齿电极的延伸方向正交，所述第三梳齿电极的延伸方向与所述第四梳齿电极的延伸方向正交，所述第一梳齿电极的延伸方向相对于所述第三梳齿电极的延伸方向倾斜地设置。5.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述液晶单元还具有配置在所述第一基板与所述液晶层之间的、在两个方向上具有取向稳定方向的双稳定取向膜，所述电极在所述第一基板具有第一梳齿电极，所述第一梳齿电极以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置，在所述第二基板具有第二梳齿电极，所述第二梳齿电极以梳齿状的像素电极与共用电极彼此的梳齿嵌合的方式设置，在俯视时，所述第一梳齿电极的延伸方向相对于所述第二梳齿电极的延伸方向倾斜设置。6.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述液晶单元还具有：第一垂直取向膜，其配置在所述第一基板与所述液晶层之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：南大辅，浅木大明，箕浦洁，
申请(专利权)人：夏普显示科技株式会社，
类型：发明
国别省市：