[发明专利]用于增强现实显示器的包括偏振选择性透镜堆叠的自适应透镜组件

权利要求书

1.一种自适应透镜组件，包括：

透镜堆叠，其被配置为对线性偏振光施加与偏振有关的光焦度，

其中，所述透镜堆叠包括彼此接触以在其间形成保形界面的双折射透镜和各向同性透镜，

其中，所述自适应透镜组件被配置为在具有不同光焦度的多个状态之间选择性地切换。

2.根据权利要求1所述的自适应透镜组件，其中，

所述双折射透镜具有光轴和双折射率(Δn)，并且被配置为对具有与所述光轴平行的偏振方向的光施加第一光焦度并对具有与所述光轴垂直的偏振方向的光施加第二光焦度；以及

所述各向同性透镜具有折射率，并且被配置为对穿过其中的光施加符号与所述第一光焦度和所述第二光焦度相反的第三光焦度。

3.根据权利要求2所述的自适应透镜组件，其中，所述Δn对应于在平行于所述双折射透镜的所述光轴的方向上的非常折射率(n_e)与在垂直于所述双折射透镜的所述光轴的方向上的寻常折射率(n_o)之间的差，以及其中，所述各向同性透镜的所述折射率具有与所述双折射透镜的所述n_o基本上相同的值。

4.根据权利要求2所述的自适应透镜组件，其中，所述第三光焦度在大小上与所述第二光焦度基本相同，使得所述偏振选择性透镜堆叠被配置为对具有与所述光轴垂直的偏振方向的光基本不施加光焦度。

5.根据权利要求2所述的自适应透镜组件，其中，所述透镜堆叠被配置为对具有与所述光轴平行的偏振方向的光施加与所述Δn成比例的光焦度。

6.根据权利要求1所述的自适应透镜组件，其中，所述双折射透镜是包括在其中形成的多个沟槽的菲涅耳透镜，以及其中，所述沟槽中的相邻沟槽限定所述菲涅耳透镜的菲涅耳区。

7.根据权利要求6所述的自适应透镜组件，其中，所述多个沟槽包括同心的圆形沟槽。

8.根据权利要求6所述的自适应透镜组件，其中，所述多个沟槽包括在平行于所述透镜堆叠的主表面的方向上延伸的平行沟槽。

9.根据权利要求1所述的自适应透镜组件，其中，所述双折射透镜包括液晶(LC)。

10.根据权利要求9所述的自适应透镜组件，其中，所述双折射透镜中的LC分子基本上在平行于所述透镜堆叠的主表面的横向方向上配向。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的自适应透镜组件，还包括可切换半波片，所述可切换半波片包括光学耦接到所述透镜堆叠的扭曲向列(TN)液晶(LC)，其中所述可切换半波片被配置为当被激活时保持穿过其中的线性偏振光的偏振以及当被去激活时改变穿过其中的线性偏振光的所述偏振。

12.根据权利要求11所述的自适应透镜组件，其中，所述可切换半波片设置在所述偏振选择性透镜堆叠的第一侧上，所述自适应透镜组件还包括位于所述偏振选择性透镜堆叠的第二侧上的：

第二可切换半波片，其包括光学耦接到所述偏振选择性透镜堆叠的TN LC；以及

第二透镜堆叠，其被配置为对线性偏振光施加与偏振有关的光焦度，其中，所述第二透镜堆叠包括彼此接触以在其间形成保形界面的第二双折射透镜和第二各向同性透镜，

其中，所述自适应透镜组件被配置为通过电激活和/或去激活所述可切换波片和/或所述第二可切换半波片而在至少四个状态之间选择性地切换。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的自适应透镜组件，其中，所述双折射透镜包括反应性液晶基元，以及其中，所述透镜堆叠包括被配置为跨所述双折射透镜施加电场的电极，使得所述透镜堆叠被配置为在不同的光焦度状态之间可电性切换。