[發明專利]曲面上的波片及其制造方法

在審

• 申請號: 201980091397.0
• 申請日: 2019-02-06
• 公開（公告）號: CN113396048A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 巴巴克·埃米爾蘇來馬尼;耿瑩
• 申請（專利權）人: 臉譜科技有限責任公司
• 主分類號: B29D11/00
• 分類號: B29D11/00;B05D5/06;B05D3/06;B05D3/02;B05D7/00;B05D7/24;G02B5/20;G02B27/01
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;楊明釗

提供了一種光學膜制造方法、光學膜和頭戴式顯示器。該光學膜制造方法包括：提供具有曲面的襯底；在襯底的曲面上分配光配向(PMA)層，并將PAM層曝光于空間均勻偏振光；在PAM層上分配雙折射材料層；以及固化雙折射材料層以在曲面上形成雙折射膜。雙折射膜中雙折射材料分子的光軸取向在雙折射膜上是空間均勻的。

背景

本公開總體上涉及頭戴式顯示器(HMD)，并且更具體地，涉及一種在曲面上制造波片的方法及其彎曲波片以增加HMD中透鏡設計的自由度。

目前，用于虛擬現實(VR)和/或增強現實(AR)和/或混合現實(MR)應用的頭戴式顯示器(HMD)具有緊湊、重量輕、高分辨率、大視場(FOV)和小形狀因子的設計標準。HMD通常具有顯示元件，該顯示元件生成的圖像光直接穿過透鏡系統以到達用戶的眼睛。透鏡系統包括多個光學元件(例如透鏡、波片、反射器等)以用于將圖像光聚焦到用戶的眼睛，其中諸如四分之一波片或半波片的波片通常用作透鏡系統中的偏振管理部件。

為了產生大的FOV，透鏡系統中的光學元件通常需要高的光學曲率。然而，傳統的波片通常是平的，并且由于在曲面上層壓平膜的挑戰，在高曲率的光學元件上使用這種波片是相當困難的。所公開的制造方法及其波片旨在解決上面闡述的一個或更多個問題以及其他問題。

公開的簡要概述

本公開的一個方面提供了一種光學膜制造方法。該光學膜制造方法包括：提供具有曲面的襯底；在襯底的曲面上分配光配向(photo-alignment)(PMA)層，并將PAM層暴露于空間均勻偏振光；在PAM層上分配雙折射材料層；以及固化雙折射材料層以在曲面上形成雙折射膜。雙折射膜中雙折射材料分子的光軸取向在雙折射膜上是空間均勻的。

本公開的另一方面提供了一種光學膜。該光學膜包括可附接到襯底的曲面上的雙折射膜，雙折射膜中雙折射材料分子的光軸取向在雙折射膜上是空間均勻的。

本公開的另一方面提供了一種頭戴式顯示器(HMD)。HMD包括被配置為生成圖像光的電子顯示器；和薄餅(pancake)透鏡塊。薄餅透鏡塊包括改變圖像光的后彎曲光學元件，后彎曲光學元件包括被配置為接收圖像光的第一表面和被配置為輸出改變的圖像光的相對的第二表面；以及耦合到后彎曲光學元件的前彎曲光學元件，其進一步將改變的圖像光進行改變，前彎曲光學元件包括第一表面和第二表面。改變的圖像光的第一部分被前彎曲光學元件的表面朝向后彎曲光學元件反射。后彎曲光學元件的表面將改變的圖像光的第一部分反射回前彎曲光學元件，以用于傳輸到HMD的出射光瞳。后彎曲光學元件和前彎曲光學元件的至少一個曲面附接有包括雙折射膜的光學膜，雙折射膜中雙折射材料分子的光軸取向在雙折射膜上是空間均勻的。

根據本公開的描述、權利要求和附圖，本領域技術人員可以理解本公開的其他方面。

在涉及光學膜制造方法、光學膜和頭戴式顯示器(HMD)的所附權利要求中特別公開了根據本發明的實施例，其中在一個權利要求類別(例如方法)中提及的任何特征也可以在另一個權利要求類別(例如光學膜、HMD、系統、存儲介質和計算機程序產品)中要求保護。在所附權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，也可以要求保護由對任何前面權利要求的有意往回引用(特別是多項引用)而產生的任何主題，使得權利要求及其特征的任何組合被公開并可被要求保護，而不考慮在所附權利要求中選擇的從屬性?？梢员灰蟊Ｗo的主題不僅包括如在所附權利要求中闡述的特征的組合，而且還包括在權利要求中的特征的任何其他組合，其中，在權利要求中提到的每個特征可以與在權利要求中的任何其他特征或其他特征的組合相結合。此外，本文描述或描繪的實施例和特征中的任一個可以在單獨的權利要求中和/或以與本文描述或描繪的任何實施例或特征的任何組合或以與所附權利要求的任何特征的任何組合被要求保護。

在實施例中，光學膜制造方法可以包括：

提供具有曲面的襯底；

在襯底的曲面上分配光配向(PAM)層，并將PAM層曝光于空間均勻偏振光；