CN101889236B - 弯曲光学滤光器 - Google Patents

Abstract

在本公开中描述了弯曲偏振滤光器及制造这种滤光器的方法。示例性方法包括以预先确定的取向将平面偏振层层压到平面延迟器层，以及弯折所述层压件来创建弯曲滤光器。延迟器层上的应变导致应力感生双折射，并且预先确定的延迟器取向基本补偿所述应力感生双折射。在一些实施方案中，所述预先确定基于数学模型。在一些其他实施方案中，所述预先确定基于试验性数据。

Description

弯曲光学滤光器

技术领域

本公开总地涉及光学滤光器，并且更具体地，本公开涉及用于观看立体或非立体图像的弯曲光学滤光器。

背景技术

立体成像包括记录三维(3-D)视觉信息或在图像中创建对深度的错觉。一种容易的创建脑中深度感的方式是以与双眼在双目视觉中自然接收的视角(perspective)类似的较小偏移向观看者的双眼提供两个不同的图像，这两个图像代表对同一物体的两种视角。许多光学系统使用该方法显示立体图像。这种对深度的错觉可以被创建在照片、电影视频游戏或其他二维(2-D)图像中。

发明内容

立体和非立体的眼镜装置可以包括通过从分别的卷料层压延迟器(retarder)膜(例如四分之一波片(“QWP”))和偏振器膜来制造的低成本光学滤光器。将来自卷料的延迟器膜层压到来自卷料的偏振器膜的操作包括以允许期望的光学性质的适当取向切割、对准以及层压所述膜。该过程的最终结果是平面的光学滤光器。

本申请中公开的是呈弯曲构型(configuration)的光学滤光器。该光学滤光器包括偏振层和以预定角度层压到所述偏振层的延迟器层，其中所述延迟器层和偏振层弯折成所述弯曲构型。所述延迟器层具有应力感生双折射，并且所述预先确定的角度基本补偿(compensate)所述应力感生双折射并将所述延迟器膜的所述光轴设置为呈期望取向。在一个实施方案中，所述延迟器层是QWP。在另一实施方案中，所述延迟器层是多层延迟器堆叠。在另一实施方案中，所述偏振器层设置在所述延迟器层的内层上，并且额外的非双折射层被层压到所述延迟器层的外表面。其他构型是可能的。

本公开还提供用于制造弯曲滤光器的方法，所述弯曲滤光器具有呈期望取向的延迟轴。所述方法包括提供具有光轴的平面延迟器膜和平面偏振膜。所述方法还包括预先确定所述平面延迟器膜将被层压到所述平面偏振膜的角度，以及以所述预先确定的角度层压所述平面延迟器膜和所述平面偏振膜。所述方法还包括弯折所述层压的延迟器膜和偏振膜，由此应力被施于所述延迟器膜上，所述应力导致所述延迟器膜中的应力感生双折射。所述预先确定的角度基本补偿所述应力感生双折射，并允许所述延迟器膜的光轴呈所述期望取向。

本公开还提供用于层压弯曲光学膜的装置，所述装置包括可操作来提供用于结合第一和第二光学膜的曲表面的弯曲圆筒。所述装置还包括至少两个可操作来将所述第一和第二光学膜馈送到所述弯曲圆筒上的馈送器，可操作来施加粘合剂到所述第一或第二光学膜表面的涂敷装置，以及可操作来对所述第一和第二光学膜施加压力并层压所述第一和第二光学膜的压辊。本文还提供了使用这种装置来制造滤光器的方法。

附图说明

图1(A)是平面偏振器滤光器的透视示意图；

图1(B)是弯曲偏振器滤光器的透视示意图；

图1(C)是具有呈期望取向的光轴的弯曲偏振器滤光器的透视示意图；

图2是将弯曲滤光器的圆柱曲率半径与延迟器角度调整进行关联的图；

图3是图示各个滤光器的光学性能的图；

图4是具有空间曲率的弯曲偏振器滤光器的透视示意图；

图5是弯曲偏振器滤光器的另一实施方案的透视示意图；

图6是层压装置的实施方案的示意图；以及

图7是在用于观看立体图像的眼镜装置中结合了弯曲滤光器的显示系统。

具体实施方式

一种提供3-D图像的技术是以不同的偏振对前往每只眼睛的光进行编码。这种方案可以包括使用正交线性偏振态或具有相反旋向性的圆偏振态。为了使用圆偏振的3-D图像系统呈现立体图像，通过具有相反旋向性的圆偏振滤光镜投射两个图像并且叠加在同一屏幕上。观看者佩戴包括一对圆偏振器(“CP”)的眼镜，该对圆偏振器具有相反旋向性，起到检偏器的作用。具有左圆偏振的光被右旋检偏器阻挡，而右圆偏振光被左旋检偏器阻挡。该结果类似于用线性偏振眼镜进行立体观看的结果，只是观看者可以倾斜他或她的头而不会牺牲偏振编码和解码的质量。

由LennyLipton共同转让的、通过引用并入本文的美国专利No.4,792,850公开了以电子方式驱动的CP，所述CP随着图像投影仪正显示的左右图像同步地在左右旋向性之间交替。直接视图显示还可以用来针对不同的眼睛编码偏振态；例如，直接视图显示的交替像素可以提供具有不同的偏振态的光。另一提供交替的右/左眼图像的方式是使用主动地用偏振开关编码图像的单个显示器或投影仪。这种技术的实施例在2006年6月14日递交、标题为“Achromatic Polarization Switches(无色差偏振开关)的共同转让美国专利申请No.11/424,087中公开，该美国专利申请通过引用并入本文。

取代于用偏振编码3-D信息，如Maximus等人在美国专利申请No.10/576,707中公开的，左右眼图像可以在不同的波段上被编码。随后使用眼睛装置来选择性过滤适合于每只眼睛的波长。如Maximus等人描述的，该过滤可以使用分色滤光器进行；然而还可能使用偏振干涉来进行该过滤。

另外，通过偏振干涉对光进行的选择性过滤可以用来提高视觉和/或保护眼睛免受有害光线的影响。例如，这种过滤可以被用于太阳眼镜、颜色矫正的眼镜装置或者保护性眼镜装置。对入射光的选择性过滤可以提供任何期望光谱透射(包括可见光和对眼睛不可见的光)。该过滤结构可以包括多层偏振结构，并且可以通过制造这样的片层压件来形成，所述片层压件被模切以形成便宜的层压件。可操作来提供选择性过滤的装置的一种实施方案包括层夹(sandwich)延迟器堆叠(retarder stack)的偏振元件对。这种眼镜装置设计的更多细节由Sharp在共同转让的美国专利No.7,106,509中描述，该美国专利通过引用并入本文。

为了观看使用偏振编码的影片，观看者佩戴一副具有偏振滤光器的纸框或者塑料框眼镜。这种眼镜中的滤光器一般通过使用粘合剂将延迟器膜层压到由三醋酸纤维素(“TAC”)包封的偏振膜而产生的。在一些实施方案中，所述延迟器膜可以是QWP而被用来层压的所述粘合剂是压敏粘合剂(“PSA”)。在其他实施方案中，所述延迟器膜可以是半波片(“HWP”)。这种观看用眼镜装置使用平面的滤光器。

如本申请中描述的，延迟器可以包括N个已经使用有限脉冲响应(FIR)滤波技术设计的线性延迟器，其中所述N个延迟器的脉冲响应从偏振的脉冲输入生成至少N+1个输出脉冲。照此，中性偏振器之间安置延迟器堆叠形成FIR滤光器，并且这些FIR滤光器可以使用标准的信号处理方法来设计。每个响应的输出脉冲的振幅由延迟器和检偏的偏振器的取向决定。所描述的延迟器堆叠设计方法的更多细节在共同转让的美国专利No.7,106,509和美国专利申请No.09/754,091中描述，这些美国专利和申请也通过引用并入本文。

一般说来，用于延迟器和偏振器的部件原料膜具有平面的几何形态。然而，期望的是用于产生具有弯曲滤光器的眼镜装置的光学改进和整饰性提高两者。在对部件原料膜的层压之后成形滤光器以形成一具有圆柱曲率或者空间曲率的结构可能诱发部件膜中不可接受的应变。这种应变要么引起双折射要么改变期望的内在双折射并因此使得滤光器的性能降级。

在美国专利No.5,051309中，Kawaki等人公开了一种采用线性偏振元件形成偏振镜的方法。Kawaki的方法包括使在偏振元件前面的双折射聚碳酸酯层退火以消除双折射，或者通过“超伸展”这些层来具有与偏振器轴平行的大的延迟性。偏振器有效地隐藏了聚合物的双折射。在美国专利No.6,177,032中，Smith等人公开了预形成各个功能层并随后组装最终滤光器的方法。同样，偏振器前面的层的双折射通过退火被改变。

当要求特定的延迟和延迟器角度时，例如当CP被用于与延迟器堆叠滤光器组合时，这些方法都是不可接受的。因此，仍旧需要这样的弯曲滤光器，其包括基于延迟器的偏振滤光器，其中应力感生的双折射被补偿或最小化。

下面将参考图1到6来讨论弯曲滤光器以及制造这种滤光器的方法的示例性实施方案。特别地，将公开用于补偿或最小化滤光器延迟器层中应变感生的变化的各种方法和装置。

图1(A)示出具有层压到偏振器106的延迟器层104的平面滤光器100。延迟器层104具有沿着轴120的光轴112，而偏振器层106具有沿着轴122的光轴114。在图示的实施方案中，延迟器层104是QWP，但是在其他实施方案中，延迟器层104可以是半波片(“HWP”)或本申请中描述的任何延迟器。在一些实施方案中，另外的光学部件可以被增加到平面滤光器100。例如，平面滤光器100可以进一步的包括基底层以提供更好的结构性支撑。在一些其他实施方案中，延迟器和偏振器层104和106的次序可以颠倒。将意识到，滤光器100的结构可以被改变以满足各种设计需要。

在图1(B)的实施方案中，通过拉动滤光器100的端部102，滤光器100绕第一弯折轴(未示出)弯折以形成弯曲滤光器101。圆柱形滤光器101可以安装在玻璃框上以维持期望的弯曲构型。应该意识到，在其他实施方案中，滤光器101可以绕多个弯折轴弯折以具有空间曲率。在一些实施方案中，本领域中已知的热成型工艺可以被用来维持期望的弯曲构型。在一个实施方案中，滤光器101绕第一和第二弯折轴弯折，并且经受热成型工艺以维持空间曲率。

由于滤光器100的有限厚度，当张应力108被施加于延迟器层104上时压应力110被施加于偏振器层106上。在两个层中，应力108和110的方向与圆柱形滤光器的弯曲部分相切，并且每个应力的幅值跨弯曲滤光器101的表面是均匀的。

使用应变张量可以方便地描述伸展或弯折材料的光学效应，该光学效应显示出应变双折射。的本征向量平行于介电张量的主轴(principle axes)(通常被谬误为光轴)。双折射Δn与的本征值幅值差异成比例，并且延迟等于Δn跨膜厚度的积分；在均匀的膜厚度d的情况下，为Δn·d。对于呈现线性弹性的材料，连续的伸展操作相当于对各个操作的每一个添加应变张量：

$\stackrel{\↔}{\mathrm{\ϵ}}={\stackrel{\↔}{\mathrm{\ϵ}}}^{\′}+{\stackrel{\↔}{\mathrm{\ϵ}}}^{\′\′}$

具有延迟Γ和定向为与x轴平行的慢轴的伸展的聚合物延迟器的应变张量可以写成：

${\stackrel{\↔}{\mathrm{\ϵ}}}^{\′}=\frac{1}{t\·K}\left[\begin{array}{ccc}\mathrm{\Γ}& 0& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 0\end{array}\right]---\left(2\right)$

其中K是应变光学系数，而d是膜厚度。为了方便起见我们忽视正交方向的应变，即，我们选择为0的泊松比，但是可以看出该推导是一般性的。显然，可以看到，与x轴平行的额外伸展增大延迟，而垂直于x轴的伸展减小延迟。然而，如果伸展是相对于x轴成45度角进行的，则额外应变张量为：

${\stackrel{\↔}{\mathrm{\ϵ}}}^{\′\′}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{ccc}{\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}& -{\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}& 0\\ {-\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}& {\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}& 0\\ 0& 0& 0\end{array}\right]---\left(3\right)$

的本征值则为：

${\mathrm{\ϵ}}_1=\frac{1}{2}(\frac{\mathrm{\Γ}}{d\·K}+{\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}-\sqrt{{\left(\frac{\mathrm{\Γ}}{d\·K}\right)}^2+{\left({\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}\right)}^2})$

(4)

${\mathrm{\ϵ}}_2=\frac{1}{2}(\frac{\mathrm{\Γ}}{d\·K}+{\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}+\sqrt{{\left(\frac{\mathrm{\Γ}}{d\·K}\right)}^2+{\left({\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}\right)}^2})$

并且的取向为

$\mathrm{\θ}=-{\tan }^{-1}\left(2\frac{\frac{\mathrm{\Γ}}{d\·K}-\sqrt{{\left(\frac{\mathrm{\Γ}}{d\·K}\right)}^2+{\left(\frac{{\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}}{2}\right)}^2}}{{\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}}\right)---\left(5\right)$

当式5对于展开时，可以看到对于离光轴45度进行的小的额外伸展来说，延迟器取向的变化对ε″是线性的。相反，在相同的限定下，可以对于Δn求解式4，以显示延迟的改变对ε″是二次的。

基于上述讨论，很明显平行或垂直于延迟器光轴进行伸展仅改变延迟的幅值，而光轴取向是稳定的。相反，相对于光轴45度进行伸展使得光轴针对相对小的应变而旋转。

回头参照图1(B)，偏振器轴122平行于应变方向，并且因此其取向保持稳定。然而，张应力108引起延迟器轴112面内旋转θ(式5)，以及根据式4的延迟增加。延迟器轴112现在沿着轴124定向。由于延迟器轴112的面内旋转，滤光器101现在产生椭圆偏振光而不是圆偏振光，并且会伤害左右眼图像之间的区分。

现在参照图1(C)，当伸展跨膜表面在幅值和方向两者是均匀的时，有可能预测延迟和光轴取向两者的改变，并且通过调整膜的初始延迟和取向来补偿它。因此，可以使用甚至是具有大应变光学系数的材料(例如聚碳酸酯)。在图1(c)图示的实施方案中，延迟器和偏振器层以预定角度被层压，以补偿延迟器膜中的应力感生双折射，并且将延迟器轴设置为如轴120所指示的期望取向。

为了在存在幅值为ε、具有取向为与x轴成θ度的主应变方向的均匀应变时产生与x轴平行的延迟Γ，可以看到如下的初始延迟

${\mathrm{\Γ}}_0=\sqrt{{\mathrm{\Γ}}^2+K^2{d}^2{\mathrm{\ϵ}}^2-2K\·d\·s\·\mathrm{\ΓCos}2\mathrm{\θ}},---\left(6\right)$

应该取向为：

${\mathrm{\θ}}_0=-{\tan }^{-1}\left(\frac{(-\mathrm{\Γ}+K\·d\·\mathrm{\ϵ}\·\cos 2\mathrm{\θ}+\sqrt{{\mathrm{\Γ}}^2+K^2{d}^2{\mathrm{\ϵ}}^2-2K\·d\·\mathrm{\ϵ}\·\mathrm{\Γ}\cos 2\mathrm{\θ}})\cos 2\mathrm{\θ}}{K\·d\·\mathrm{\ϵ}}\right).---\left(7\right)$

式(6)和(7)被各个地应用到多层堆叠中的每个层，以考虑应变、延迟和延迟取向中的差异。当期望延迟是零时发生平凡解。式(6)和(7)归纳为样的直观结果，即初始延迟被选定为精确抵消应变感生的延迟。

这些结论还可以延伸到偏振部件。偏振器膜的聚合物基质可以被高度伸展，从而对于前面部分中关于添加应变的假设不太可能适用。然而，对称性保持相同：在平行(和垂直)伸展下偏振轴取向将保持稳定，但是，如果伸展相对于偏振器轴以45度发生则偏振轴取向可以旋转。结果，将偏振器轴取向为平行或垂直于任何预期应变的主分量是合乎期望的。

有可能以解析方式或者数值方式建模圆柱形滤光器101的机械结构，其将允许外延迟器层104中的张应力108平衡内偏振层106上的压应力110。通过知晓滤光器101各层的弹性常数，则有可能求出张应力108并且随后使用式(6)和(7)计算和预先确定将补偿应力感生双折射的初始延迟和延迟器取向。通过以预定的偏移角度128层压延迟器和偏振器层，延迟器层104的光轴112将由于弯曲滤光器101的弯折和应力感生双折射而从轴126旋转到如图1(C)图示的期望的轴120。

在实践中，通常更为方便的是，简单地测量延迟器膜在不同的曲率半径的改变并随后生成将补偿应力双折射的偏移角度的查找表或者图。由于针对微小应变而对延迟进行的二次校正，相同的延迟膜可以被用于宽泛的曲率范围而仅需调整在层压期间的膜取向。

图2中示出用于CP滤光器的示例性查找图。沿着x轴标绘的是CP滤光器的各个半径，而沿着y轴标绘的是将补偿应力感生双折射的相应偏移角度。数据是通过测量离开具有可变曲率半径的CP滤光器的光的椭圆率来获得的。随后针对光轴取向的解析式被用于确定弯折滤光器中的光轴取向以及因此确定用于补偿其的偏移角。对于大半径弯曲，偏移角趋于零。对于非常小半径的弯曲，该关系最终终结(brake down)，因为延迟中的变化变得愈加重要。将意识到，根据本文公开的原理，可以为滤光器的其他类型创建类似的查找图。

图3是图示各个滤光器的光学性能的图。图3中证明了已经被调整以补偿应力感生双折射的滤光器相对于未曾被预调整的滤光器改进的性能。图3示出与参考滤光器交叉的两个不同滤光器获得的一组光谱。第一滤光器是以对于延迟器来说45度光轴取向(无预调整)制造的；第二滤光器针对8厘米曲率半径使用图2中的切割角偏移量进行了预调整。在平面构型中，第一滤光器产生了超过多数可见光谱0.2％以下的泄漏，而第二滤光器具有如预期的高得多的泄漏。当弯折为8厘米的曲率半径时，第一滤光器产生了超过整个光谱0.4％以上的泄漏——突出了对校正的需要。第二滤光器以8厘米的半径的表现几乎与第一滤光器以平面构型所表现的一样。

除调整初始延迟和延迟器取向之外，还可以通过使用具有优化的材料性质的延迟器膜来降低应力感生双折射。无论伸展方向如何，感生应变的影响随初始延迟幅值的增加而减小。因此，这是有益的，即使用相对于量K·d·ε″尽可能大的初始延迟以便于使感生应变对最终结构的影响最小化。因此，期望使膜的厚度d和/或应变光学系数K最小化。具体来说，小于0.01是优选的，以便于维持延迟和光轴取向中大致为1％的均匀性。

对任何显著应变满足上述规定对于基于聚碳酸酯的延迟膜来说是困难的，这是因为聚碳酸酯相对高的应变光学系数。因此，当使用这种膜时，选择较薄的膜原料是优选的。在聚碳酸酯延迟器膜大约为60微米厚的情况中，仅仅将厚度减小到12微米的操作使应变光学稳定性增加到5倍。这种薄膜在制造设置中可能是难以对付的，并且可能在任何溶剂焊接或其他层压过程期间易受损害。可以通过使用例如纤维素二乙酸酯或环烯烃共聚物(“COC”)延迟器膜的光学塑料来获得改进的抗应变性。这些材料的应变光学系数约比聚碳酸酯的系数小十倍，并且因此较厚的基底可以被用来易于可制造性而仍然使应力感生双折射最小化。示例性实施方案是商品名为的基于COC的膜。该材料具有优秀的光学透明度、均匀的双折射以及充分小的应变光学系数，以使得能够在各种应用中进行热成型。

图4是绕多个弯折轴弯折了的并且被配置为具有空间曲率的弯曲滤光器200。滤光器200包括层压到偏振器层204的延迟器层202。滤光器200还包括基底层206。所述空间曲率可以使用热成型过程来保持。在一个实施方案中，所述热成型过程包括向基底层施加热。为了使由滤光器200的弯折造成的应力双折射的影响最小化，延迟器层202优选地是由具有范围从0.001到0.025的应变光学系数的材料制成。延迟器层的厚度优选地在50到120微米之间。在示例性实施方案中，延迟器层202由环烯烃嵌段共聚物制成。将意识到，延迟器层可以由其他材料制成，并且具有各种厚度，只要比率大致小于0.01。

图5是弯曲偏振滤光器300的另一实施方案的透视示意图。弯曲滤光器300包括具有光轴306的偏振器层314、具有光轴304的延迟器层316以及非双折射机械层318。机械层318被添加来层夹延迟器层316，以平衡延迟器层316上的应变。在一些实施方案中，机械层318可以包括负c板。机械层318的厚度和弹性模量优选地被选定为使得其施与(exert)平衡压应力310的张应力312，这将使延迟器层316中的应力感生双折射最小化。此外，机械层318的应变光学系数优选地为足够小，从而张应力312赋予最小的额外面内双折射。在示例性实施方案中，偏振器层314可以包括TAC包封的偏振器，并且其在机械上将被机械层318中TAC的相等厚度足够地平衡。结果，延迟器层316的光轴304的取向将不受应力感生双折射的影响。

图6是用于制造弯曲滤光器同时使弯曲滤光器部件上的应变最小化的层压装置400的实施方案的示意图。层压装置400包括弯曲的圆筒406，所述圆筒406可操作来提供用于结合第一和第二光学膜402和404的曲表面。优选的是鼓406的半径匹配完成的眼镜装置的半径。在示例性实施方案中，第一光学膜402是偏振器膜，而第二光学膜404是延迟器膜，例如QWP膜。在另一示例性实施方案中，第二膜404是相对于第一膜402成45度取向的QWP。层压装置400还包括至少两个馈送器412和涂敷装置414，所述馈送器412可操作来将第一和第二光学膜馈送到弯曲的圆筒406上，所述涂敷装置414可操作来将粘合剂施加到第一或第二光学膜的表面。层压装置400的压辊410可操作来对第一和第二光学膜402和404施加压力，以层压它们。

在操作中，为了层压第一和第二膜402和404，每个膜以不同的速率被馈送到圆筒上，以适应每个膜的不同曲率半径。膜402和404在圆筒表面上行进有限时间而通过区域408，以便于允许内应力被减轻。压辊410通过在膜402和404上施与压力并导致粘合剂形成膜402和404之间的结合来完成层压过程。

被意识到，本申请中公开的弯曲滤光器可以被并入各种用于观看通过任何本文描述成像系统显示的立体或非立体图像的眼镜装置。例如，如图7中图示的显示系统600可以包括投影屏602和偏振滤光眼镜装置604，所述偏振滤光604包括两个弯曲滤光器606和608。使用单个具有偏振光滤波眼镜装置604的保偏屏幕602观看立体3D图像，所述保偏屏幕602顺序地显示左右视角图像。在一些实施方案中，弯曲滤光器606和608具有交替正交的偏振。在一些特定实施方案中，弯曲滤光器606和608可操作来提供具有相反旋向性的圆偏振光。在示例性实施方案中，保偏屏幕602是直观式屏幕。

本领域普通技术人员将意识到，本发明可以以其他具体形成实施而不会偏离本发明的精神或必要特性。任何公开的实施方案可以与一个或数个示出和/或描述的其他实施方案组合。这对所述实施方案的一个或更多个特征来说也是可能的。本文描述并要求保护的步骤并不需要以给出的顺序执行。所述步骤可以至少在一定程度上以任何其他顺序进行。

另外，本领域普通技术人员将意识到，各种延迟和光轴值敏感地依赖于滤光器中所有层和粘合剂的机械性质。还将意识到，本文公开的圆偏振器可以与各种其他显示部件组合来完成类似的结果。因此，当前公开的实施方案在所有方面被视为是说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求书而不是上述描述指示，并且落入本发明等同方案含义和范围内的所有改变意图被包括在权利要求书中。

此外，这里的章节标题是为了符合37CFR 1.77下的建议或者以其他方式提供组织标记而提供的。这些标题不应该限制或表征在任何可以从该公开被授权的权利要求中给出的一个或多个发明。具体地并且以实施例的方式，尽管所述标题提及“技术领域”，但是权利要求书不应该受到在该标题下选择来用于描述所谓的技术领域的语言的限制。此外，对“背景技术”中的技术的描述并非要被解读为承认该技术是本公开中一个或更多个发明的现有技术。“发明内容”也并非要被视为是这里的权利要求书中所阐述的一个或多个发明的特征。此外，该公开中任何以单数形式提及“发明”不应该被用于争论在该公开中仅要求保护单个具有新颖性的要点。根据伴随该公开的多项权利要求的限制可以提出多个发明，并且因此这些权利要求限定了由此受到保护的一个或多个发明及其等同物。在所有情况下，应该根据说明书基于权利要求书本身的价值来考虑权利要求书的范围，而不应该受这里给出的标题的约束。

Claims (23)

1.一种用于制造弯曲滤光器的方法，所述弯曲滤光器具有呈期望取向的光轴，所述方法包括：

提供具有光轴的平面延迟器膜；

提供平面偏振膜；

预先确定所述平面延迟器膜将被层压到所述平面偏振膜的角度；

以所述预先确定的角度层压所述平面延迟器膜和所述平面偏振膜；

弯折所述层压的延迟器和偏振膜，由此应力被施于所述延迟器膜上，所述应力导致所述延迟器膜中的应力感生双折射；以及

其中所述预先确定的角度基本上补偿所述应力感生双折射，并允许所述延迟器膜的光轴呈所述期望取向。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述预先确定的角度是使用数学模型确定的。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述预先确定的角度是使用图或表确定的，所述图或表提供所述弯曲滤光器的半径与所述预先确定的角度之间的关联性。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述平面延迟器膜包括四分之一波片。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述平面延迟器膜包括多层延迟器堆叠。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述平面延迟器膜由环烯烃嵌段共聚物或纤维素二乙酸酯制成。

7.如权利要求1所述的方法，还包括将非双折射膜层压到所述平面延迟器膜，所述平面延迟器膜被层压在所述非双折射膜和所述偏振膜之间。

8.一种呈弯曲构型的光学滤光器，所述滤光器包括：

延迟器层，所述延迟器层层压到偏振器层；

其中所述延迟器和偏振器层被配置为具有空间曲率，从而所述延迟器层和偏振器层绕多于一个弯折轴弯折，进一步地，其中弯折所述延迟器层和偏振器层在所述延迟器层上施加应力，所述应力导致所述延迟器层中的应力感生双折射；并且进一步地，其中预先确定的角度基本上补偿所述应力感生双折射并且允许所述延迟器层的光轴呈期望取向。

9.如权利要求8所述的滤光器，其中所述延迟器层由具有应变光学系数K、厚度d以及延迟Γ的材料制成，其中比率小于0.01，其中ε″是由空间曲率在滤光器上引起的应变张量的幅值。

10.如权利要求8所述的滤光器，其中所述延迟器层由环烯烃嵌段共聚物制成。

11.如权利要求8所述的滤光器，其中所述滤光器还包括基底层。

12.如权利要求8所述的滤光器，其中所述延迟器层由应变光学系数在0.001到0.025之间的材料制成。

13.如权利要求8所述的滤光器，其中所述延迟器层具有在50到120微米之间的厚度。

14.如权利要求8所述的滤光器，其中所述光学滤光器是热成型了的。

15.一种呈弯曲构型的光学滤光器，所述滤光器包括：

偏振层；以及

以预先确定的角度层压到所述偏振层的延迟器层，其中所述延迟器和偏振层被弯折为所述弯曲构型，

其中所述延迟器层具有应力感生双折射，并且进一步地，其中所述预先确定的角度基本补偿所述应力感生双折射并将所述延迟器膜的光轴设置为呈期望取向。

16.如权利要求15所述的滤光器，其中所述偏振器层的外表面被层压到所述延迟器层的内表面。

17.如权利要求16所述的滤光器，还包括层压到所述延迟器层外表面的非双折射层，所述非双折射层可操作来补偿所述延迟器层中的所述应力双折射。

18.如权利要求15所述的滤光器，其中所述延迟器层的外表面被层压到所述偏振器层的内表面。

19.如权利要求18所述的滤光器，还包括层压到所述延迟器层内表面的非双折射层，所述非双折射层可操作来补偿所述延迟器层中的所述应力双折射。

20.如权利要求15所述的滤光器，其中所述偏振器和延迟器层以压敏粘合剂被层压。

21.如权利要求15所述的滤光器，其中所述延迟器层包括多层延迟器堆叠。

22.如权利要求15所述的滤光器，其中所述延迟器层包括四分之一波片。

23.如权利要求15所述的滤光器，其中所述延迟器层由环烯烃嵌段共聚物或纤维素二乙酸酯制成。