[发明专利]可切换的透镜/漫射体

说明书

本发明涉及光学透镜系统，具体涉及图像呈现装置(image man-ifestation apparatns)中的光学透镜系统。

先有技术使用光学元件或部件使通过该光学元件或部件的光受到作用，借以放大图像、聚焦图像、校直光线、反射光线以及各种其它的应用。

光漫射体是使光不能够通过的光学元件，但使光漫射或使光沿许多不同的方向散射。光漫射体在诸如电视机和计算机显示器之类的许多电子装置中用以作为显示屏幕，因为投射到漫射体装置上的图像呈现出一个直接像。

在某些可视系统中，在单一电子装置内综合了两个不同的显示器，其中一个应用光学部件，来产生出虚像，另一个应用漫射体来产生直接像。这种装置的一个问题是，两个显示器在物理上是分开的，一个操作者必须注视该电子装置的不同区域来看不同的图像。另外，每个不同的图像需要一个不同的图像发生器。在许多应用场合中，这是不方便的，并且还要使用附加的不动产的电子装置(addi-tional estate of the electronic device)。

非常希望，生产一种单一的可切换的透镜/漫射体装置用以产生普通光学部件的功能，或产生漫射体的功能。

据此，本发明的一个目的是提供一种可切换的透镜/漫射体装置，可在光学部件状态与漫射体状态之间切换。

本发明的另一个目的是提供一种可相当方便地制造和操作的、可切换的透镜/漫射体装置。

本发明的又一个目的是提供一种可相当容易地综合在例如双图像呈现装置之类的电子装置中的、可切换的透镜/漫射体装置。

本发明的再一个目的是提供一种能够制造得实际上包括综合任何光学部件的、可切换的透镜/漫射体装置。

上述的问题和其它问题可在下述的可切换的透镜/漫射体中至少可部分地解决了，并且上述的目的和其它目的也可在其中实现了。这种可切换的透镜/漫射体含有：一个光学部件，它被构制得可在与直接投射在其上的光线一起作用下、形成一个光学图像；一个聚合物薄层，由扩散的液晶材料组成，具有透明状态和漫射状态，该液晶材料薄层与光学部件接合在一起来就位，以在扩散的液晶材料组成的聚合物薄层处于透明状态时该光学部件形成一个光学图像，而在漫射状态下，该扩散的液晶材料组成的聚合物薄层起漫射屏幕的作用，以与直接投射在其上的光线一起作用下形成一个图像。

图1示出图像呈现装置的简化示意图，它包括以第一工作方式工作的可切换的透镜/漫射体；

图2示出图1中一个小的横截面部分放大的剖面图；

图3示与图1以第二工作方式工作的图像呈现装置类似的示意图；

图4和图5分别示出另一种类型的可切换的透镜/漫射体在第一和第二工作方式下的示意图；

图6和图7分别示出又一种类型的可切换的透镜/漫射体在第一和第二工作方式下的示意图；

图8和图9分别示出再一种类型的可切换的透镜/漫射体在第一和第二工作方式下的示意图；

图10和图11分别示出还有一种类型的可切换的透镜/漫射体在第一和第二工作方式下的示意图；

图12示出一种包含了带有一个可切换的透镜/漫射体的图像呈现装置的电子装置的简化示意图。

参看图1，图中示出图像呈现装置10的简化示意图，它含有一个可切换的透镜/漫射体12，示例可在第一工作方式下工作。图像呈现装置10还含有一个图像源或图像发生器15和一个投影物镜系统20。用以放大来自图像发生器15的图像并投影到可切换的透镜/漫射体12上。为了简化附图和便于说明起见，图中未包括具体安装细节。

图像发生器15含有发光单元的一个二维阵列，发光单元可以是任何无机发光二极管、有机发光二极管、场致发光器件、半导体垂直腔激光器或光传导器件等中的任一种。通常，该二维阵列大得足以包含足够的像素或发光单元，以便在二维阵列的表面上显示出一整帧(例如画面、地图、照片和/或多行的文本)，而无需摆动镜子等。这些电子单元通常按行和列排列，每行和每列包含例如多达500到2000个电子装置。在某些情况下，一个发光单元限定一个像素；在某些情况下，包含附加的单元，以提供额外的功率和冗余度；在某些情况下，每个像素中使用了两个或多个单元以提供彩色。另外，在大多数应用中，图像发光器15具有一边几毫米量级(例如2-9mm)的尺寸。例如，当图像发生器15由一个半导体装置的阵列组成时，它是在单一半导体芯片上形成的。