【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用可调谐柱面透镜的光学器件和头戴式显示器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年3月15日提交的美国临时申请No.63/161,298的优先权的权益。该优先权文件中的全部公开内容通过引用并入本公开中。
[0003]本公开涉及包括可调谐透镜的光学器件，并且更具体地，涉及包含平面内切换模式液晶可调谐透镜的光学器件和头戴式显示器。
技术介绍
[0004]用于增强现实的可穿戴显示系统可以包括一个或两个目镜，用户可以通过该目镜观看世界，并且显示系统可以用该目镜向用户投射数字影像。目镜常常使用高折射材料形成，并且通常被设计为考虑具有正视视觉的用户，即没有折射误差的用户。
[0005]对于具有非正视视觉的用户，诸如近视(近视的)或远视(远视的)用户，可在可穿戴显示器中提供定制插件，其例如根据他们的眼科处方(Rx)来校正用户的折射误差。可替代地，显示器的形状因子可以被设计为在穿戴者与显示器的目镜之间容纳眼镜。然而，耳机的定制可能既耗时又昂贵，而且容纳眼镜的形状因子可能既笨重又在美学上无吸...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学系统，包括：第一平面内切换IPS模式液晶LC元件，其沿着光轴布置；第二IPS模式LC元件，其沿着所述光轴布置；第三IPS模式LC元件，其沿着所述光轴布置；以及电子控制器，其与所述第一IPS模式LC元件、所述第二IPS模式LC元件、和所述第三IPS模式LC元件通信，所述电子控制器被配置为在操作期间向所述第一IPS模式LC元件、所述第二IPS模式LC元件、和所述第三IPS模式LC元件分别提供驱动信号，以使得所述第一IPS模式LC元件、所述第二IPS模式LC元件、和所述第三IPS模式LC元件根据处方(Rx)共同形成具有总体非零球面屈光力(SPH)、非零柱面屈光力(CYL)、和柱面轴(Axis)的光学元件。2.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述系统的操作期间，所述IPS模式LC元件中的每一者是相应的几何相位GP柱面透镜。3.根据权利要求2所述的系统，其中，每个相应的GP柱面透镜的柱面轴对准不同方向。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的系统，其中，所述IPS模式LC元件中的每一者包括在两个衬底之间的LC材料层。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述LC材料是向列相LC材料。6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述IPS模式LC元件中的每一者包括由所述两个衬底中的一个衬底支撑的电极层。7.根据权利要求6所述的系统，其中，每个电极层包括二维像素电极阵列。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述电子控制器被编程为驱动每个像素电极阵列沿着在相应的IPS模式LC元件的平面内的第一方向均匀地对准所述LC材料，并且沿着在所述平面内的与所述第一方向正交的第二方向改变所述LC材料的对准。9.根据权利要求8所述的系统，其中，沿着所述第二方向的所述LC材料的所述对准包括所述LC材料的向列相指向矢的多个2π旋转。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述2π旋转的空间波长跨所述第二方向上的所述IPS模式LC元件变化。11.根据权利要求10所述的系统，其中，在所述第二方向上的所述2π旋转的所述空间波长从所述IPS模式LC元件的中心朝向所述IPS模式LC元件的边缘增加。12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述电子控制器被编程为在不同的时间驱动所述像素电极的不同子集，并且以比所述LC材料的弛豫时间更短的周期在所述不同子集之间来回切换。13.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述第一IPS模式LC元件被配置有在第一径向方向上布置的第一柱面轴，所述第二IPS模式LC元件被配置有在第二径向方向上布置的第二柱面轴，并且所述第三IPS模式LC元件被配置有在第三径向方向上布置的第三柱面轴，其中，所述第一径向方向与所述第二径向方向之间的角间距等于所述第二径向方向与所述第三径向方向之间的角间距。14.根据权利要求13所述的系统，其中，对于与所述光轴正交的笛卡尔坐标系，所述第一径向方向在30
°
处，所述第二径向方向在90
°
处，并且所述第三径向方向在150
°
处。15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述第...
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