[發明專利]使用混合式可調液晶透鏡的變焦距系統

有效

• 申請號: 201980040939.1
• 申請日: 2019-02-11
• 公開（公告）號: CN112334794B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 呂璐;彭楓琳;D·蘭曼
• 申請（專利權）人: 元平臺技術有限公司
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 羅利娜

1.一種變焦距系統，包括：

堆疊的第一類型液晶LC透鏡結構，包括多個第一類型LC透鏡，其中所述多個第一類型LC透鏡中的第一類型LC透鏡以第一步進分辨率提供連續可變的光學狀態；以及

堆疊的第二類型LC透鏡結構，與所述堆疊的第一類型LC透鏡結構光學串聯地被布置，所述堆疊的第二類型LC透鏡結構包括多個第二類型LC透鏡，其中所述堆疊的第二類型LC透鏡結構以第二步進分辨率提供多個光學狀態，

其中：

所述第一步進分辨率小于所述第二步進分辨率，使得當所述堆疊的第二類型LC透鏡結構在兩個光學狀態之間被切換時，所述第一類型LC透鏡提供在所述兩個光學狀態之間的連續的光學功率調節，以及

所述堆疊的第一類型LC透鏡結構和所述堆疊的第二類型LC透鏡結構一起為所述變焦距系統提供連續的光學功率調節范圍。

2.根據權利要求1所述的變焦距系統，其中：

所述第一類型LC透鏡具有等于或大于所述堆疊的第二類型LC透鏡結構的所述第二步進分辨率的連續的光學功率調節范圍，

所述第一類型LC透鏡的所述連續的光學功率調節范圍是指從所述第一類型LC透鏡的最小光學功率到最大光學功率的范圍。

3.根據權利要求1所述的變焦距系統，還包括：

第一偏振轉換器和線性到圓形偏振轉換器，所述第一偏振轉換器和所述線性到圓形偏振轉換器與所述堆疊的第一類型LC透鏡結構和所述堆疊的第二類型LC透鏡結構光學串聯地被布置，

其中根據所述第一偏振轉換器的切換狀態，所述第一偏振轉換器被配置為輸出待由所述堆疊的第一類型LC透鏡結構接收的線性偏振光，所述線性偏振光具有第一偏振方向或第二偏振方向，所述第二偏振方向垂直于所述第一偏振方向，以及

所述線性到圓形偏振轉換器被配置為將透射通過所述堆疊的第一類型LC透鏡結構的、具有所述第一偏振方向或所述第二偏振方向的所述線性偏振光，轉換為待由所述堆疊的第二類型LC透鏡結構接收的圓形偏振光。

4.根據權利要求3所述的變焦距系統，其中：

所述堆疊的第一類型LC透鏡結構包括光學串聯地被布置的第一LC透鏡和第二LC透鏡，所述第一LC透鏡和所述第二LC透鏡分別在接收到具有所述第一偏振方向和所述第二偏振方向的所述線性偏振光之后，提供所述連續可變的光學狀態。

5.根據權利要求3所述的變焦距系統，其中所述線性到圓形偏振轉換器還包括：

第二偏振轉換器，被配置為根據所述第二偏振轉換器的切換狀態，輸出具有所述第一偏振方向或所述第二偏振方向的所述線性偏振光；以及

四分之一波片，與所述第二偏振轉換器光學串聯地被布置，并且被配置為：將從所述第二偏振轉換器輸出的、具有所述第一偏振方向或所述第二偏振方向的所述線性偏振光，轉換為待由所述堆疊的第二類型LC透鏡結構接收的所述圓形偏振光。

6.根據權利要求5所述的變焦距系統，其中：

所述第一偏振轉換器和所述第二偏振轉換器是可切換半波片(SHWP)。

7.根據權利要求1所述的變焦距系統，其中：

所述多個第二類型LC透鏡中的每個第二類型LC透鏡具有多個光學狀態，所述多個光學狀態包括加性狀態、減性狀態和中性狀態，所述加性狀態向所述第二類型LC透鏡增加光學功率，所述減性狀態從所述第二類型LC透鏡移除光學功率，所述中性狀態不影響光學功率。

8.根據權利要求7所述的變焦距系統，還包括：

多個可切換半波片SHWP，與所述多個第二類型LC透鏡光學串聯地被布置，所述多個第二類型LC透鏡和所述多個SHWP被交替地布置。

9.根據權利要求1所述的變焦距系統，其中：

所述多個第二類型LC透鏡中的每個第二類型LC透鏡是Pancharatnam Berry相位(PBP)LC透鏡。

10.根據權利要求1所述的變焦距系統，其中：

所述變焦距系統包括頭戴式顯示器。