CN101821666A - 用于观看立体图像的系统和眼镜 - Google Patents

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Abstract

一种具有改进的对比度性能、较低的功率需求以及增强的离轴性能的超扭曲向列型(STN)液晶(LC)光阀。补偿器组件可以被布置在液晶盒的前面，以及在一些情况中，在液晶盒的后面。在一些实施方案中，可以使用具有270度扭转角的STN LC盒。在其他实施方案中，可以使用具有在刚刚大于270度和285度之间的范围变化的扭转角的STN LC盒。还公开了包括各种所公开的STN LC光阀的系统。

Description

用于观看立体图像的系统和眼镜
相关申请的交叉引用
本专利申请与2007年9月7日递交的题为“用于眼镜应用的高性能液晶透镜(Highperformance liquid crystal lens for eyewear applications)”的临时专利申请60/970,934相关联并要求其优先权；并且本专利申请还与2008年4月18日递交的题为“宽视场双轴薄膜补偿超扭曲向列型光阀(Wide field of view biaxial film compensated super-twist nematicshutter)”的临时专利申请61/046,209相关联并要求其优先权，所述两个临时专利申请为所有目的通过引用被并入本文。本申请于周日后的第一个工作日，2008年9月7日递交，由此使得本申请在时间上是依照MPEP§2133递交的。
背景
技术领域
本公开涉及消色差电-光光阀(electro-optic shutter)，并且更具体地，涉及使用超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒的消色差电-光光阀。
背景
平面-立体显示是通过对每只眼睛各自呈现合适的左和右平面图像，而产生深度感觉、立体视觉的显示。对于要能够将这两个平面图像融为单一立体视图的观察者，针对每只眼睛的图像必须被彼此分离。例如，如果左眼也看到右图像的全部或部分强度，将感受到双像或“重影”。左通道和右通道的不完全分离，或串扰，是立体系统设计者的主要顾虑。这样的串扰可能是由液晶(LC)光阀的差的对比度性能造成的。
LC光阀已被用作3D应用许多年。通常，弯曲模式LC光阀(被称作PI盒)被用于这样的应用。即使适当设计的PI盒LC光阀提供相对快的响应时间，其典型地要求精细的驱动波形，以将伸展的LC模式转换为弯曲模式，以使其充分地起作用。另外，在回到伸展态的渐变过程中，PI盒LC光阀在断电后有几分钟的不合期望的斑点外观。作为替换，可以使用超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒。常规的STN LC光阀方案的优点在于，它们不要求初始波形，并且它们在断电后，具有均匀的中性外观。然而，常规的基于STN LC的光阀的缺点在于，它们典型地使用高电压来提供高密度关闭态，具有窄的视场(FoV)，以及相对慢的响应时间。
发明内容
使用本公开的技术，提供几种用于高对比度光阀的补偿STN构造。它们展示了宽的视场、较低的能量消耗，并且适于高品质3D和双视图(dual-view)应用。
根据一方面，液晶光阀透镜包含第一和第二偏振器，STN LC盒，以及第一双轴补偿器。所述第一偏振器具有在第一方向取向的吸收轴，所述第二偏振器具有在第二方向并且基本上正交于所述第一方向取向的吸收轴。所述STN LC盒位于所述第一偏振器和所述第二偏振器之间，其中所述STN LC盒具有在与所述第一方向基本上相同的方向取向的第一定向(buffing)方向，并且其中所述STN LC盒具有偏离所述第一方向基本上为270度的第二定向方向。所述第一双轴补偿器元件位于所述第一偏振器和所述第二偏振器之间。一些实施方案可以包含在所述第二偏振器和所述STN LC之间的第二双轴补偿器元件，其中所述第一双轴补偿器元件在所述第一偏振器和所述STN LC之间。
根据另一方面，用于观看立体内容的眼镜包含第一和第二光阀透镜。每个光阀透镜包含第一和第二偏振器，STN LC盒，以及在所述第一偏振器和所述STN LC盒之间的第一双轴补偿器，并且还有在所述第二偏振器和所述STN LC盒之间的第二双轴补偿器。所述第一和第二偏振器具有彼此正交排列的吸收轴。在一些实施方案中，一个或更多个双轴补偿器可以被取向为相对于各自相邻的偏振器的所述吸收轴平行或有微小角度。在一些实施方案中，所述STN LC盒具有基本上为270度的扭转角。在其他实施方案中，所述STN LC盒可以具有在刚刚大于270度到285度的范围内的扭转角。
根据另一方面，立体观看系统提供眼镜，所述眼镜包含左眼和右眼光阀，以及接收器。所述左眼和右眼光阀每一个包含超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒，以及在所述第一和第二正交偏振器之间的至少一个补偿器元件。所述接收器可操作来接收同步信息，以在透光状态和阻光状态之间交替地操作左眼和右眼光阀，其中所述接收器被耦合到所述左眼和右眼光阀。所述立体观看系统可以还包含可操作来发送所述同步信息的发送器。
根据再另一方面，液晶光阀透镜可以包含具有在刚刚大于270度和285度之间范围内的扭转角的STN LC盒，所述STN LC盒位于第一和第二正交偏振器之间。与该方面一致，在一些实施方案中，补偿器元件可以位于偏振器和所述STN LC盒之间。
参照前面的详述，其他特征将是明显的。
附图说明
在附图中，以举例的方式图示了多个实施方案，其中相同的数字指代相似的部件，并且其中：
图1是依照本公开，用于观看立体图像的系统100的示意图；
图2A是常规的e-模式270°STN液晶光阀的示意图；
图2B是示意图，显示在图2A所述的常规e-模式270°STN光阀中，液晶分子相对于前和后偏振器的取向；
图2C是图表，显示针对图2A所述的常规e-模式270°STN光阀，针对所施加的电压所测量的对比度；
图2D是极图，显示针对图2A所述的常规光阀的视场标绘图；
图2E是常规o-模式270°STN液晶光阀的示意图；
图3A是依照本公开的STN液晶光阀的示意图，其中STN LC盒具有大于270度的扭转角；
图3B是示意图，显示相对于前和后偏振器，图3A所述的STN LC盒中液晶分子的取向；
图3C是显示透光率相对于施加到各种STN LC盒的电压的图，图示最优对比度电压可以通过调节STN LC的扭转角被调整；
图4A是依照本公开的STN液晶光阀的示意图，其中补偿器元件提供增强的对比度性能；
图4B是示意图，显示相对于前和后偏振器，图4A所述的STN LC盒中液晶分子的取向；
图4C是透光率相对于电压的图表，显示针对图4A中描述的补偿器元件的取向的各种角度的最优对比度电压；
图4D是图表，显示针对图4A中描述的光阀，针对所施加的电压所测量的对比度；
图4E是极图，显示依照本公开，针对图4A所述的光阀，使用400nm负c-板作为补偿器元件的视场标绘图；
图4F是延迟膜的示意图；
图4G是示意图，图示示例性LC FoV补偿技术；
图5是依照本公开，用单个双轴板来提供增强的对比度性能的STN液晶光阀的示意图；
图6是依照本公开，用STN LC的任一侧的双轴板补偿器来提供增强的对比度性能的STN液晶光阀的示意图；
图7是依照本公开，用STN LC的任一侧的双轴板来提供增强的对比度性能的STN液晶光阀的示意图；
图8是依照本公开的双STN液晶光阀的示意图；
图9A是依照本公开的两个负c-板补偿STN显示的示意图；
图9B是极图，显示在图9A所示补偿方案下，o-模式光阀的FoV，以及图9C是极图，显示在图9A所示补偿方案下，e-模式光阀的FoV；
图10A和10B是示意图，显示依照本公开针对STN LC光阀的e-模式和o-模式双轴补偿方案；
图11A是极图，显示针对270°STN光阀的FoV，所述光阀具有纯负c-板补偿器；
图11B是极图，显示针对270°STN光阀的FoV，所述光阀具有带10nm e-模式正面(head-on)延迟的补偿膜；
图11C是极图，显示针对270°STN光阀的FoV，所述光阀具有带20nm e-模式正面延迟的补偿膜；
图12A和12B是极图，显示针对e-和o-模式双轴补偿方案的示例性FoV极坐标图；
图13A和13B是示意图，图示应用单个双轴补偿方案的e-模式和o-模式光阀；以及
图14是极图，显示依照图10B的设计，针对本公开的o-模式双-双轴补偿光阀镜(glass)的示例性对比度极坐标图。
详细描述
图1是用于观看立体图像的系统100的示意图。所述系统100采用包含红外(IR)发送器192的控制器190。所述发送器192将同步信息播送到眼镜110，所述眼镜110具有消色差光阀组件120和130作为透镜。使所述眼镜的有效电-光元件的遮蔽与通过电子显示单元180显示的图像的场频同步是可能的，其中，所述控制器190和显示单元180从公共源(未显示)接收相同的同步信息。红外发送器192是用于该目的的优选发送器，然而，另一种无线装置，如无线电(如，蓝牙)或超声，可以被替换地采用。对于无线链路而言，由于红外发送器或低功率无线电技术在家用电子领域中的高速增涨，这样的技术的应用是合乎期望的，这也已导致其作为无线信号发送形式的相对完美性。替换的实施方案可以使用用于在控制器190和眼镜110之间发信号的有线链路。
用于所述立体电子显示系统100的选择设备是眼镜110，包含消色差光阀组件120和130。所述消色差光阀组件120和130优选地由无载波(carrier-less)电压信号驱动。相同的消色差光阀元件120和130的每一个优选地是图2A、2E、3A、4A、5、6、7、8、9A、10A、10B、13A、13B所示的示例性光阀的部分，或其变体。为了简便起见，并且由于论点以其清晰的类比而明显地可扩展，我们将如同光阀元件120和130的每一个是图7的光阀700的部分那样，描述图1。
所述示例性系统100包含IR链路，所述IR链路包含在显示单元180处的IR发送器190，以及在眼镜110的框架中的IR接收器140。接收器140接收通过发送器192播送的IR同步信息，并将该同步信息用于使经由电连线122和132供应的驱动信号同步到消色差光阀元件120和130，从而元件120和130与视频显示场频同步地转换(switch)。
用于光阀元件120和130，以及IR接收器140的电源和驱动电路可以被包括在小的电池包160中，并且驱动电路模块170可以被结合在眼镜110自身的框架内，或者被结合在与所述眼镜110相邻安装的信用卡大小的小包(未显示)中，如在观看者的衬衫口袋中。由于能够使用小的、轻量级电池，并且能够无需电池的替换或电池的再充电而使眼镜长时间运转是重要的，因此电能的这种减少是有重要意义的。
供应给光阀120和130的驱动信号在驱动电路模块170中生成，所述驱动电路模块170被结合在眼镜110的框架中，并且分别经由连线122和132连接到光阀元件120和130，并且经由连线140连接到接收器140。
图2A是常规STN液晶光阀200的示意图。所述常规的270°STN可以，如由偏振器相对于摩擦定向方向的取向所确定的，以e-模式或o-模式被操作。针对e-模式操作，第一偏振器的透射轴与相邻的盒基底的定向方向配向，而在o-模式中，所述第一偏振器的透射轴垂直于所述相邻盒基底的定向方向配向。
E-模式光阀200包含第一偏振器202，第二偏振器206，以及位于所述第一偏振器202和所述第二偏振器206之间的超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒204。所述第一偏振器202的吸收轴被设置为正交于所述第二偏振器206的吸收轴。在常规光阀200中，所述第一偏振器202的吸收轴平行于前定向方向212，而所述第二偏振器的吸收轴平行于后定向方向214。
图2B是示意图，显示液晶分子相对于前和后偏振器202、206的取向。当合适的电压值被施加到STN LC盒204时，所述液晶分子被扭曲从前定向方向212向后定向方向214偏离270度。
图2C是图表，显示针对常规光阀200针于所施加的电压所测量的对比度。所述光阀200相对于电压的典型对比度随所施加的电压单调增加。如所见，光阀200要求高电压以获得高对比度。所述对比度主要由关闭态(off-state)确定，当所述盒被驱动到高电压态时，给出关闭态(针对典型的常白操作)。能量消耗与电压的平方成比例。电池的寿命是针对这样的应用所考虑的因素，并且为了高对比度性能，这样的功率需求对于电池技术来说是苛刻的。
图2D是极图230，显示针对常规光阀200的视场(FoV)标绘图。所述极图230显示开启态(on-state)透光率对关闭态(被激励的)透光率的比率。每个点对应于特定的入射角(从原点的位移)和方位角(从水平逆时针测量的)。固定的颜色/灰阶的等高线对应于具体的对比度范围，所述等高线在准对数分度上绘制。在该情况中，V(暗态(black state))＝25V，而V(亮态(bright state))＝0V。针对o-模式操作的极图基本上与极图230相似。如所见，超过100∶1的对比度比率时的FoV非常窄。
没有任何补偿，极图230显示，有相当大的光泄漏，由此在±45°方位显著地窄化FoV。这是由于当用大电压(Δnd～800nm)激励时，与LC相关联的大的z-延迟。为了消除与LC相关联的大的正a-板效应，可以使用补偿膜。
图2E是常规的o-模式270°STN液晶光阀250的示意图。O-模式光阀250包含第一偏振器252，第二偏振器256，以及位于所述第一偏振器252和所述第二偏振器256之间的超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒254。在o-模式中，所述第一偏振器252的透射轴垂直于相邻盒基底的定向方向配向。
图2F是示意图，显示液晶分子相对于前和后偏振器252、256的取向。当合适的电压幅度被施加到STN LC盒254时，从前定向方向262到后定向方向264，所述液晶分子被扭曲270度。
已知低电压和高对比度配置对于立体眼镜或光阀镜是合乎期望的，下面给出解决这些问题的各种实施方案。
图3A是STN液晶光阀300的示意图，其中STN LC盒具有大于270度的扭转角。光阀300包含第一偏振器302，第二偏振器306，以及位于所述第一偏振器302和所述第二偏振器306之间的超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒304。所述第一偏振器302的吸收轴被设置为正交于所述第二偏振器306的吸收轴。
如由图3B所图示的，前定向方向312可以是相对于所述第一偏振器302的吸收轴，在大于270度和285度之间的角度。所述第二偏振器306的吸收轴平行于后定向方向314。在图示的实施方案中，所述扭转角是275°，而在另一个图示的实施方案中，所述扭转角是280°。如本文使用的，“定向(buffing)”指的是赋予所述STN LC盒的内表面这样的织构(texture)，以便使液晶分子以平行于所述表面的某个方向配向。前定向方向指的是所述STN LC盒的前表面的织构方向(textured direction)，而后定向方向指的是后表面的织构方向。
图3C是显示透光率对施加到各种STN LC盒的电压的图，阐明了最优对比度电压可以通过调节STN LC的扭转角而被调整。线352是标绘线，图示常规光阀200(270°STNLC)的透光率/电压(T-V)性能。线254显示针对STN LC 304的T-V性能，其中扭转角被设在275度。线356图示可替换的实施方案，其中扭转角被设在280度。如从图350所见，线352显示，相比较其他具有大于270度的扭转角的光阀(如，线354和356)，针对常规的光阀200要求更高的电压来提供良好的对比度性能。
图4A是STN液晶光阀400的示意图，具有补偿器元件来提供增强的对比度性能。光阀400包含第一偏振器402，第二偏振器406，位于所述第一偏振器402和所述第二偏振器406之间的超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒404，以及补偿器元件408。所述第一偏振器402的吸收轴被设置为正交于所述第二偏振器406的吸收轴。补偿器元件408可以位于第一偏振器402和STN LC盒404之间。
图4B是示意图，显示液晶分子相对于前和后偏振器402、406的取向。当合适的电压值被施加到STN LC盒404时，所述液晶分子从前定向方向412向后定向方向414被扭曲270度。在示例性的实施方案中，补偿器元件408是A-板(延迟片)。有关A-板延迟片的背景信息可以在[偏振工程手册(Polarization Engineering Book)]中找到，其通过引用被并入本文。最优对比度电压将根据所述A-板的量级和取向而被改变。所述A-板的延迟可以在5和100nm之间。在一实施方案中，使用270°STN盒和19nm A-板(nx＞ny＝nz，(nx-ny)d＝19nm)。如可从图4C所见，图4C提供透光率相对于电压的图表450，随着19nmA-板的取向角度以相对于所述前定向方向412从零到十度的范围内旋转，所述最优对比度电压变为更低。由于对电压的高耐受性，所述A-板的小角度旋转(如，3到5度)是优选的，这是因为高电压导致更平坦的曲线，如线454所示的。图4C还展示了，在所述19nmA-板被旋转5度时，对比度峰从30V到15V的的变化，如通过零度线452和五度线454所示的。
在另一实施方案中，所述补偿器元件408可以位于STN LC盒404和第二偏振器406之间；在该情况中，所述A-板的取向角将在偏离所述后定向方向414零和十度之间。
图4D是图表470，显示针对光阀400相对于所施加的电压所测量的对比度。线472显示当A-板依照前定向方向取向时，光阀400的对比度相对于电压的性能，其中一般地，对比度随所施加的电压而增加。针对A-板取向为五度角的情境，线474显示，针对在15V附近的所施加的电压达到最优对比度(在点476)。考虑到在更低的电压提供增强的对比度性能的期望，将A-板补偿器元件408旋转五度因此是有利的。可以使用其他补偿器元件408。例如，400nm负c-板可以提供有利的对比度性能。
图4E是极图480，显示针对光阀400使用400nm负c-板作为补偿器元件408的FoV标绘图。如所见，在超过100∶1的对比度比率时的FoV比图2D中的标绘宽得多。
图4F是延迟膜的示意图。常规地，三个光学指数被用于特征化延迟片膜，例如nx、ny和nz。遭遇正向入射光的面内延迟R0，被定义为(nx-ny)d。当光是非正向(off normal)入射时，相关的面外延迟Rth，被定义为[(nx+ny)/2-nz]d，其中d是所述膜的厚度。
图4G是示意图，图示示例性LC FoV补偿技术。延迟膜已被广泛用于偏差角相关双折射的LCD，以改善它们的FoV。例如，如通过图4G所示，正单轴LC分子的FoV可以通过具有相同延迟值的负延迟而被补偿。被用作LC补偿器的延迟膜的一些实施例可以在H.Amstutz等人的瑞士专利申请3819/83(1983)中找到，其通过引用被并入本文。更近地，曾开发了具有z-组件的补偿膜以优化针对扭曲向列型(TN)显示的离轴泄漏，如可以在H.Mori等人在Jpn J.Appl.Phys.，第36卷，143页(1997年)的文章中找到的，其也通过引用被并入本文。
图5是具有单个双轴板的STN液晶光阀500的示意图，以提供增强的对比度性能。光阀500包含第一偏振器502，第二偏振器506，位于所述第一偏振器502和所述第二偏振器506之间的超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒504，以及双轴板508。所述第一偏振器502的吸收轴被设置为正交于所述第二偏振器506的吸收轴。双轴板508可以位于第二偏振器406和STN LC盒404之间，其中双轴板508的光轴相对于所述第二偏振器406略微旋转。其他补偿器元件可以被添加到与所公开原理一致的所述光阀500。
图6是具有在STN LC的每侧的双轴板补偿器的STN液晶光阀600的示意图，以提供增强的对比度性能。光阀600包含第一偏振器602，第二偏振器606，位于所述第一偏振器602和所述第二偏振器606之间的超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒604，以及双轴板608。所述第一偏振器606的吸收轴被设置为正交于所述第二偏振器606的吸收轴。第一双轴板610位于第一偏振器602和STN LC盒604之间，并且第二双轴板608位于第二偏振器608和STN LC盒604之间。在该示例性实施方案中，第一双轴板610的光轴与第一偏振器602的吸收轴配向(aligned)，并且第二双轴板608的光轴相对于第二偏振器606的吸收轴略微旋转。其他补偿器元件(未显示)可以被添加到与所公开原理一致的所述光阀600。
图7是具有在STN LC的每侧的双轴板补偿器的STN液晶光阀700的示意图，以提供增强的对比度性能。光阀700具有与图6的光阀600相似的结构，除了两个双轴板分别被取向为相对于第一和第二偏振器702、706的具有角度。光阀700包含第一偏振器702，第二偏振器706，位于所述第一偏振器702和所述第二偏振器706之间的超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒704，以及双轴板708。所述第一偏振器702的吸收轴被设置为正交于所述第二偏振器706的吸收轴。第一双轴板710位于第一偏振器702和STN LC盒704之间，并且第二双轴板708位于第二偏振器708和STN LC盒704之间。在该示例性实施方案中，第一双轴板710的光轴相对于第一偏振器702的吸收轴略微旋转，并且相似地，第二双轴板708的光轴相对于第一偏振器706的吸收轴略微旋转。其他补偿器元件(未显示)可以被添加到与所公开原理一致的所述光阀700。
尽管参照图4-7，使用具有270度的扭转角的STN LC描述了多个实施方案，其他实施方案可以采用在从刚刚大于270度到285度的范围内的扭转角。
图8是双STN液晶光阀800的示意图。为了进一步提升透光性能，而不显著地降低对比度，可以串联地使用两个级联STN LC盒804、808。相应地，所述单个光阀级804可以用额外的STN LC盒808来补充。为了增强总的设备透光率，可以在中间使用高对比度偏振器806，而高透光率/低对比度偏振器802、810可以被放在光阀800之前和之后。基于分析，对比度由中间偏振器806确定。例如，从Polatechno可商业获得的偏振器SKN-18244和SKN-18243分别具有可以非常适合本应用的良好的透光率和良好的对比度。补偿器元件可以被放在第一偏振器802和第一STN LC盒804之间；和/或在第一STN LC盒804和中间偏振器806之间；和/或在中间偏振器806和第二STN LC盒808之间；和/或在第二STN LC盒808和第三偏振器810(未显示)之间。应认识到，与本公开的教导一致，补偿元件的各种配置可以与所述双STN LC盒一起使用，以提供增强的对比度性能。
图9A是两个负c-板补偿STN光阀900的示意图。STN光阀900包含如图所示排列的第一和第二偏振器902、906，270°STN盒，以及第一和第二负c-板908、910。在该示例性实施方案中，负c-板908和910可以每个具有-220nm的延迟。光阀900图示了e-模式光阀，但是对于本领域普通技术人员，可以通过垂直地旋转STN盒904来制作o-模式实施方案应是明显的。当引入补偿时，可以在e-模式和o-模式的情况之间造成显著的性能差异。特别地，针对使用负c-板补偿的基于STN的光阀，e-模式的FoV远远优于o-模式的FoV。图9B显示在图9A所示补偿方案下(每侧-220nm)，o-模式光阀的FoV，而图9C显示在图9A所示补偿方案下，e-模式光阀的FoV。
图10A和10B分别显示针对STN LC光阀的e-模式和o-模式双轴膜补偿方案的示意图。负c-板可以使用多种方法制作，包含双轴向拉伸、化学铸造方法，以及其他方法。实践中，一致地制造具有实质上零面内延迟的纯负c-板是极其困难的。因此，这些负延迟片可以具有与双轴膜相似的性质。当这样的延迟被不恰当地取向时，可以对对比度和FoV具有负影响。本公开的一个重要方面是这样的认知，即小心选择的面内正A-板延迟当进一步被恰当取向时，具有增强FoV的效果。通过引入如图10A和10B中的正面延迟片，我们可以进一步改进FoV，尤其是沿135″/315″视平面。
图11A-11C是极图，显示在如图10A和10B中所示的各种补偿STN方案下的示例性的FoV。图11A是极图，显示针对纯负c-板的FoV。图11B是极图，显示针对270°STN光阀的FoV，所述光阀具有带10nm e-模式正面延迟的补偿膜。图11C是极图，显示针对270°STN光阀的FoV，所述光阀具有带20nm e-模式正面延迟的补偿膜。
图12A和12B是极图，显示针对e-和o-模式双轴补偿方案的示例性FoV极图。针对与图12A的标绘图相关的补偿膜具有在e-模式中的20nm正面延迟，而图12B的补偿膜具有在o-模式中的20nm正面延迟。此外，依照本公开，我们认识到最优补偿的o-模式配置的FoV比e-模式的更好。
图13A和13B是示意图，图示e-模式和o-模式单个双轴补偿方案。图10A和10B中所图示的双个的双轴补偿方案可以被合并为针对e-模式和/或o-模式的单个双轴膜方案。然而，在o-模式中的FoV比在e-模式中的对称得多。
图14为极图，显示依照图10B的设计，针对本公开的o-模式的双-双轴膜光阀玻璃的示例性对比度极坐标图。该图显示低得多的对比度梯度，使得在基本上为30″的锥角维持最小为100∶1的对比度。
尽管以上已描述了根据本文公开的原理的各种实施方案，应理解，这些实施方案仅以举例的方式被提出，而非限制。由此，所述一个或多个发明的宽度与范围不应受任何上述的示例性实施方案限制，而应仅根据从该公开公布的任何权利要求及其等同物来限定。而且，以上优点和特征提供在所描述的实施方案中，但不应将这些公布的权利要求的应用限制为实现以上优点的任一或全部的方法和结构。
此外，本文的段落标题是被提供来与37CFR 1.77的建议一致，或者用于提供本文的结构线索。这些标题不应限制或特征化可以从该公开公布的任何权利要求中所阐述的一个或多个发明。具体地并且以举例的方式，尽管标题指“技术领域”，权利要求书不应被该标题下所选择的语言限制为描述所谓的领域。进一步，“背景技术”中的技术的描述不是要被解读为承认某项技术是该公开中的任意一个或多个发明的现有技术。“发明内容”也不是要被认为是在公布的权利要求书中所阐述的一个或多个发明的特征描述。另外，该公开中对单数的“发明”的任何引用不应被用于证明在该公开中仅有一个新颖点。根据从该公开公布的多个权利要求的限定，可以阐述多个发明，并且这些权利要求相应地定义了由其保护的一个或多个发明，以及它们的等同物。在所有例子中，这些权利要求的范围根据该公开按照这些权利要求本身的实质来理解，而不应被本文所陈述的标题限制。

Claims (31)

1.一种液晶光阀透镜，包括：
第一偏振器，所述第一偏振器具有在第一方向取向的吸收轴；
第二偏振器，所述第二偏振器具有在第二方向并且基本上正交于所述第一方向取向的吸收轴；
超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒，所述超扭曲向列型液晶盒位于所述第一偏振器和所述第二偏振器之间，其中所述STN LC盒具有第一定向方向，并且其中所述STN LC盒具有第二定向方向，所述第二定向方向偏离所述第一方向基本上为270度；以及
第一补偿器元件，所述第一补偿器元件在所述第一偏振器和所述第二偏振器之间。
2.如权利要求1所述的液晶光阀透镜，其中所述第一定向方向取向为与所述第一方向基本上相同的方向。
3.如权利要求1所述的液晶光阀透镜，其中所述第一定向方向取向为基本上垂直于所述第一方向。
4.如权利要求1所述的液晶光阀透镜，其中所述第一补偿器元件是双轴补偿器。
5.如权利要求4所述的液晶光阀透镜，还包括在所述第二偏振器和所述STN LC之间的第二双轴补偿器元件，其中所述第一双轴补偿器元件在所述第一偏振器和所述STNLC之间。
6.如权利要求5所述的液晶光阀透镜，其中所述第二双轴补偿器具有相对于所述第二偏振器的所述吸收轴零到十度的角范围的慢轴。
7.如权利要求5所述的液晶光阀透镜，其中所述第一双轴补偿器具有取向为相对于所述第一偏振器的所述吸收轴零到十度的角范围的慢轴。
8.如权利要求6所述的液晶光阀透镜，其中所述第一双轴补偿器具有平行于所述第一偏振器的所述吸收轴的慢轴。
9.如权利要求1所述的液晶光阀透镜，其中所述第一补偿器元件是A-板。
10.如权利要求9所述的液晶光阀透镜，其中所述A-板具有在5和100nm范围内的延迟。
11.如权利要求1所述的液晶光阀透镜，其中所述第一补偿器元件是负c-板。
12.如权利要求11所述的液晶光阀透镜，其中所述负c-板具有在200和500nm之间的范围内的延迟。
13.一种用于观看立体内容的眼镜，包括：
第一光阀透镜，包括：
第一偏振器，所述第一偏振器具有在第一方向取向的吸收轴；
第二偏振器，所述第二偏振器具有在第二方向并且基本上正交于所述第一方向取向的吸收轴；
第一超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒，所述第一超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒位于所述第一偏振器和所述第二偏振器之间，其中所述第一STN LC盒具有第一定向方向，并且其中所述第一STN LC盒具有偏离所述第一方向基本上为270度的第二定向方向；
第一双轴补偿器元件，所述第一双轴补偿器元件在所述第一偏振器和所述第一STN LC盒之间；以及
第二双轴补偿器元件，所述第二双轴补偿器元件在所述第二偏振器和所述第一STN LC盒之间；
第二光阀透镜，包括：
第三偏振器，所述第三偏振器具有在第三方向取向的吸收轴；
第四偏振器，所述第四偏振器具有在第四方向并且基本上正交于所述第三方向取向的吸收轴；
第二超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒，所述第二超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒位于所述第三偏振器和所述第四偏振器之间，其中所述第二STN LC盒具有第三定向方向，并且其中所述第二STN LC盒具有偏离所述第三方向基本上为270度的第四定向方向；
第三双轴补偿器元件，所述第三双轴补偿器元件在所述第三偏振器和所述第二STN LC盒之间；以及
第四双轴补偿器元件，所述第四双轴补偿器元件在所述第四偏振器和所述第二STN LC盒之间。
14.如权利要求13所述的眼镜，其中所述第一定向方向取向为与所述第一方向基本上相同的方向，并且其中所述第三定向方向取向为与所述第三方向基本上相同的方向。
15.如权利要求13所述的眼镜，其中所述第一定向方向取向为基本上垂直于所述第一方向，并且其中所述第三定向方向取向为基本上垂直于所述第三方向。
16.如权利要求13所述的眼镜，还包括控制器，所述控制器可通信地耦合到所述第一和第二光阀透镜。
17.一种立体观看系统，包括：
眼镜，所述眼镜包括：
左眼和右眼光阀，每个光阀包括超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒，以及在第一和第二正交偏振器之间的至少一个补偿器元件；以及
接收器，所述接收器可操作来接收同步信息，以在透光状态和阻光状态之间交替地操作左眼和右眼光阀，所述接收器被耦合到所述左眼和右眼光阀。
18.如权利要求17所述的观看系统，还包括发送器，所述发送器可操作来发送所述同步信息。
19.一种液晶光阀透镜，包括：
第一偏振器，所述第一偏振器具有在第一方向取向的吸收轴；
第二偏振器，所述第二偏振器具有在第二方向并且基本上正交于所述第一方向取向的吸收轴；
超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒，所述超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒位于所述第一偏振器和所述第二偏振器之间，其中所述STN LC盒具有第一定向方向，并且其中所述STN LC盒具有偏离所述第一方向大于270度的第二定向方向。
20.如权利要求19所述的液晶光阀透镜，其中所述第一定向方向取向为与所述第一方向基本上相同的方向。
21.如权利要求19所述的液晶光阀透镜，其中所述第一定向方向取向为基本上垂直于所述第一方向。
22.如权利要求19所述的液晶光阀透镜，其中所述STN LC具有在刚刚大于270度和285度之间变化的扭转角。
23.如权利要求19所述的液晶光阀透镜，其中所述STN LC具有基本上为275度的扭转角。
24.如权利要求19所述的液晶光阀透镜，还包括第一补偿器元件，所述第一补偿器元件位于所述STN LC盒和所述第一偏振器之间，所述第一补偿器元件具有在第三方向取向的慢轴。
25.如权利要求24所述的液晶光阀透镜，其中所述第三方向在偏离所述第一方向零到十度的范围内。
26.如权利要求24所述的液晶光阀透镜，其中所述第一补偿器元件是A-板。
27.如权利要求26所述的液晶光阀透镜，其中所述A-板具有在5和100nm范围内的延迟。
28.如权利要求24所述的液晶光阀透镜，其中所述第一补偿器元件是负c-板。
29.如权利要求24所述的液晶光阀透镜，其中所述第一补偿器元件是双轴板。
30.如权利要求29所述的液晶光阀透镜，还包括第二补偿器元件，所述第二补偿元件位于所述STN LC盒和所述第二偏振器之间，所述第一补偿器元件具有在第四方向取向的慢轴。
31.一种液晶光阀透镜，包括：
第一偏振器，所述第一偏振器具有在第一方向取向的吸收轴；
第二偏振器，所述第二偏振器具有在第二方向并且基本上正交于所述第一方向取向的吸收轴；
第三偏振器，所述第三偏振器具有基本上平行于所述第一方向取向的吸收轴；
第一超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒，所述第一超扭曲向列型(STN)液晶(LC)盒位于所述第一偏振器和所述第二偏振器之间，其中所述第一STN LC盒具有270度的扭转角；
第二STN LC盒，所述第二STN LC盒位于所述第一偏振器和所述第二偏振器之间，其中所述第二STN LC盒具有270度的扭转角；以及
在所述第一和第三偏振器之间的至少一个补偿器元件。
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