[發(fā)明專利]角度補(bǔ)償透鏡和顯示器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880100133.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113168006B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳東;彭?xiàng)髁?/a>;沈詩(shī)哲;巴巴克·埃米爾蘇來(lái)馬尼;優(yōu)素?！つ釆W尼·巴克薩姆·蘇萊;呂璐;王軍人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 元平臺(tái)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張少波;楊明釗

一種顯示器包括顯示像素陣列和光彎折組件。顯示像素陣列被配置成產(chǎn)生顯示光。光彎折組件設(shè)置在顯示像素陣列上，以接收顯示光并產(chǎn)生經(jīng)補(bǔ)償?shù)娘@示光。光彎折組件基于顯示光的給定光線入射到光彎折組件上的入射位置來(lái)彎折顯示光的給定光線。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2018年12月14日提交的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)第16/220,806號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)由此通過(guò)引用并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)大體上涉及光學(xué)器件，尤其涉及顯示器。

背景信息

頭戴式顯示器(HMD)可以包括用于向HMD用戶呈現(xiàn)圖像的顯示器。例如，所呈現(xiàn)的圖像的質(zhì)量可以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，并且有助于用戶在參與虛擬現(xiàn)實(shí)時(shí)體驗(yàn)的“在場(chǎng)”感。歷史上，HMD中使用的顯示器利用了為在移動(dòng)電子設(shè)備(諸如智能電話)中使用而設(shè)計(jì)的小型顯示器。然而，顯示器的設(shè)計(jì)目標(biāo)可能不同于移動(dòng)電子設(shè)備的目標(biāo)，例如在顯示器可以通過(guò)透鏡觀看的情況下。

特定實(shí)施例的概述

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在所附權(quán)利要求中具體公開(kāi)，權(quán)利要求涉及頭戴式顯示器(HMD)、顯示器和光學(xué)系統(tǒng)方法，其中在一個(gè)權(quán)利要求類別(例如HMD)中提到的任何特征也可以在另一個(gè)權(quán)利要求類別(例如顯示器、光學(xué)系統(tǒng)、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)中要求保護(hù)。在所附權(quán)利要求中的從屬性或往回引用僅為了形式原因而被選擇。然而，也可以要求保護(hù)由對(duì)任何前面的權(quán)利要求的有意往回引用(特別是多項(xiàng)引用)而產(chǎn)生的任何主題，使得權(quán)利要求及其特征的任何組合被公開(kāi)并且可被要求保護(hù)，而不考慮在所附權(quán)利要求中選擇的從屬性?？梢员灰蟊Ｗo(hù)的主題不僅包括如在所附權(quán)利要求中闡述的特征的組合，而且還包括在權(quán)利要求中的特征的任何其他組合，其中，在權(quán)利要求中提到的每個(gè)特征可以與在權(quán)利要求中的任何其他特征或其他特征的組合相結(jié)合。此外，本文描述或描繪的實(shí)施例和特征中的任一個(gè)可以在單獨(dú)的權(quán)利要求中和/或以與本文描述或描繪的任何實(shí)施例或特征的任何組合或以與所附權(quán)利要求的任何特征的任何組合被要求保護(hù)。

在實(shí)施例中，頭戴式顯示器(HMD)可以包括：

聚焦透鏡，其被配置為針對(duì)HMD的用戶的眼睛聚焦經(jīng)補(bǔ)償?shù)娘@示光，其中聚焦透鏡包括中心光軸；

顯示器，其包括被配置為產(chǎn)生顯示光的顯示像素陣列；以及

光彎折(light?bending)組件，其設(shè)置在顯示像素陣列上以接收顯示光并為聚焦透鏡產(chǎn)生經(jīng)補(bǔ)償?shù)娘@示光，其中光彎折組件基于顯示光的給定光線入射到光彎折組件上的入射位置來(lái)彎折顯示光的給定光線，并且其中光彎折組件將給定光線彎折成對(duì)準(zhǔn)其相對(duì)于聚焦透鏡的主光線角度(chief?ray?angle)。

由光彎折組件賦予的彎折角度可以隨著顯示光的給定光線的入射位置離光彎折組件的中心變得更遠(yuǎn)而增加，并且以相應(yīng)主光線角度傳播的經(jīng)補(bǔ)償?shù)娘@示光的經(jīng)補(bǔ)償?shù)墓饩€可以具有基本相同的亮度值。

聚焦透鏡的中心光軸可以與顯示像素陣列的中心和光彎折組件的中心對(duì)準(zhǔn)。

光彎折組件可以包括光彎折透鏡，該光彎折透鏡被配置為接收第一圓偏振取向的顯示光，并將第二圓偏振取向賦予經(jīng)補(bǔ)償?shù)娘@示光，并且顯示光的第一圓偏振取向的旋轉(zhuǎn)可以與第二圓偏振取向相反。

光彎折透鏡可以包括多個(gè)液晶單元，并且隨著多個(gè)液晶單元中的液晶單元離光彎折透鏡的中心越來(lái)越遠(yuǎn)，多個(gè)液晶單元的間距(pitch)可以減小。

由給定液晶單元賦予的彎折角度可以隨著給定液晶單元的間距減小而增大。

光彎折組件可以向光彎折組件的中心處接收的顯示光賦予大約0度的彎折角度，并且光彎折組件可以在光彎折組件的邊緣賦予15度至25度之間的彎折角度。

在實(shí)施例中，HMD可以包括：設(shè)置在顯示像素陣列和光彎折組件之間的圓偏振器，其中該圓偏振器被配置為向顯示光賦予圓偏振取向。