CN113906335A - 空间上可寻址的可调光学部件以及包括该光学部件的电子设备和系统 - Google Patents

空间上可寻址的可调光学部件以及包括该光学部件的电子设备和系统 Download PDF

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Abstract

一种诸如头戴式设备的电子设备可具有为用户显示计算机生成的内容的显示器。该头戴式设备可具有光学系统，该光学系统将计算机生成的内容朝向眼箱引导以供用户查看。该光学系统可包括空间上可寻址的可调光学部件。该可调光学部件可具有第一电极和第二电极以及介于该第一电极和该第二电极之间的电可调材料。该电可调材料可包括透明导电材料诸如氧化铟锡，该透明导电材料包括被构造成向该透明导电材料提供电各向异性的分段沟槽的图案。接触件可耦接到透明导电材料。控制电路可调整电可调材料以形成空间上可寻址的光调制器或可调透镜。

Description

空间上可寻址的可调光学部件以及包括该光学部件的电子设 备和系统
本专利申请要求2020年4月15日提交的美国专利申请第16/849,164号以及2019年6月12日提交的美国临时专利申请第62/860,721号的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
背景技术
本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有可调光学部件的电子设备。
电子设备有时包括可调光学部件。例如，可穿戴电子设备诸如头戴式设备可包括用于显示覆盖在真实世界内容上的计算机生成的内容的显示器。可能期望将可调光学部件放置成与用户的视场一致。可调光学部件可用于例如在用户正在查看覆盖在真实世界对象顶部的计算机生成的内容时调整真实世界对象亮度。
在将可调光学部件结合到电子设备时可能遇到挑战。例如，用于头戴式设备的可调光学部件可能体积过大或过重。一些可调光学部件有可能呈现出衍射效应或产生可见伪影的其他非期望效应。
发明内容
本公开提供了一种电子设备诸如头戴式设备，该电子设备可具有为用户显示计算机生成的内容的显示器。该头戴式设备可具有光学系统，该光学系统将该计算机生成的图像朝向眼箱引导以供用户查看。
该光学系统可包括空间上可寻址的可调光学部件。该可调光学部件可被配置为形成空间上可寻址的光调制器或可调透镜。
该可调光学部件可具有第一电极和第二电极以及介于该第一电极和该第二电极之间的电可调材料。该电可调材料可包括透明导电材料诸如氧化铟锡，该透明导电材料包括分段沟槽的图案。该沟槽可被配置为向该透明导电材料提供电各向异性，使得该透明导电材料的薄层电阻在不同方向上是不同的。这允许控制电路在空间上控制可调光学部件上的电压。
该控制电路可向可调光学部件提供控制信号。接触件可耦接到透明导电材料。控制电路可通过在头戴式设备的操作期间向接触件施加信号来调整电可调材料。
附图说明
图1是根据实施方案的例示性电子设备诸如头戴式显示设备的示意图。
图2是根据实施方案的例示性头戴式设备的顶视图。
图3为根据实施方案的用于光调制器(例如基于宾主液晶器件的光调制器)的可见光透射率相对于所施加驱动信号的曲线图。
图4是根据实施方案的例示性空间上可寻址的可调光学部件的横截面侧视图。
图5是根据实施方案的空间上可寻址的可调光学部件中的例示性电极层的顶视图。
图6是根据实施方案的空间上可寻址的可调光学部件中的另一例示性电极层的顶视图。
图7是根据实施方案的例示性空间上可寻址的可调光学部件的顶视图。
图8是根据实施方案的具有电各向异性的例示性层的顶视图。
图9是根据实施方案的具有电各向异性的另一例示性层的顶视图。
图10和图11是根据实施方案的空间上可寻址的可调光学部件中的层的例示性边缘部分的顶视图。
具体实施方式
电子设备可以包括用于向用户呈现内容的显示器和其他部件。电子设备可以是可穿戴电子设备。可穿戴电子设备诸如头戴式设备可以具有允许头戴式设备被戴在用户头上的头戴支承结构。
头戴式设备可包含光学部件诸如用于显示视觉内容的显示器和空间上可寻址的可调光学部件诸如空间上可寻址的光调制器(有时称为空间上可寻址的可调调光层)或空间上可寻址的液晶透镜(有时称为可调透镜或空间上可寻址的可调透镜)。
可调光学部件可具有夹置在第一电极层和第二电极层之间的电可调材料层，诸如液晶层。通过沿电极层的边缘向所选择的接触件施加电场，期望的电场可穿过可调材料层在感兴趣的位置处产生。为了减少可能由电极材料条带引起的衍射伪影和其他非期望的视觉伪影，电极层可由表现出电各向异性的透明导电层形成。
在一些实施方案中，头戴式设备可包括透镜系统，该透镜系统包括可调透镜和/或固定部件(诸如一个或多个固定透镜)。可动态地调整可调透镜系统以适应不同的用户和/或不同的操作情况。可调光调制器可用于选择性地暗化用户视场的部分。例如，如果头戴式显示系统正用于显示与真实世界对象叠置的计算机生成的内容，则可选择性地降低真实世界对象的亮度以增强该计算机生成的内容的可见性。具体地讲，空间上可寻址的可调光调制器可用于生成与亮的真实世界对象叠置的暗区域，该亮的真实世界对象与用户视场的右上角中的计算机生成的内容叠置(例如)。
图1中示出了可包括可调光学部件的例示性系统的示意图。如图1所示，系统8可以包括一个或多个电子设备诸如电子设备10。系统8的电子设备可以包括计算机、蜂窝电话、头戴式设备、腕表设备和其他电子设备。其中电子设备10是头戴式设备的配置有时在本文中作为示例进行描述。
如图1所示，电子设备诸如电子设备10可以具有控制电路12。控制电路12可以包括用于控制设备10的操作的存储和处理电路。电路12可以包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。控制电路12中的处理电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频芯片、图形处理单元、专用集成电路以及其它集成电路。软件代码可存储在电路12中的存储装置上，并且在电路12中的处理电路上运行，以实现用于设备10的控制操作(例如，数据采集操作、涉及使用控制信号调节设备10的部件的操作等)。控制电路12可以包括有线和无线通信电路。例如，控制电路12可以包括射频收发器电路，诸如蜂窝电话收发器电路、无线局域网
Figure BDA0003384448890000031
收发器电路、毫米波收发器电路、和/或其他无线通信电路。
在操作期间，系统8中的设备的通信电路(例如，设备10的控制电路12的通信电路)可以被用于支持电子设备之间的通信。例如，一个电子设备可以将视频和/或音频数据传输给系统8中的另一电子设备。系统8中的电子设备可以使用有线和/或无线通信电路来通过一个或多个通信网络(例如，互联网、局域网等)进行通信。通信电路可以被用于允许设备10从外部装备(例如，拴系计算机、便携式设备诸如手持设备或膝上型计算机、在线计算装备诸如远程服务器或其他远程计算装备、或其他电气装备)接收数据和/或向外部装备提供数据。
设备10可以包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可以被用于允许用户为设备10提供用户输入。输入-输出电路22可以也被用于采集有关设备10在其中操作的环境的信息。电路22中的输出部件可以允许设备10向用户提供输出，并且可以被用于与外部电气装备通信。
如图1所示，输入-输出电路22可以包括一个或多个显示器诸如显示器14。在一些配置中，设备10的显示器14包括左显示设备和右显示设备(例如，左部件和右部件，诸如左扫描镜显示设备和右扫描镜显示设备、硅基液晶显示设备、数字反射镜设备或其他反射型显示设备、基于发光二极管像素阵列的左显示面板和右显示面板(例如，有机发光显示面板、或基于由晶体半导体发光二极管管芯形成的像素阵列的显示设备)、液晶显示面板和/或分别与用户的左眼和右眼对准的其他左显示设备和右显示设备。在其他配置中，显示器14包括单个显示面板，该单个显示面板跨两只眼睛延伸或使用其中内容被设置有单个像素阵列的其他布置。
显示器14用于为设备10的用户显示视觉内容。在显示器14上呈现的内容可包括虚拟对象和由控制电路12提供给显示器14的其他内容，并且有时可被称为计算机生成的内容。计算机生成的内容可在不存在现实世界内容的情况下显示，或者可与现实世界内容组合。在一些配置中，真实世界图像可由相机(例如，前向相机)捕获，使得计算机生成的内容可以电子方式覆盖在该真实世界图像的部分上(例如，当设备10是具有不透明显示器的一副虚拟现实护目镜的情况下)。在其他配置中，光学耦合系统可用于允许计算机生成的内容光学覆盖在真实世界图像的顶部上。作为示例，设备10可具有透视显示系统，该透视显示系统通过分束器、棱镜、全息耦合器或其他光学耦合器向用户提供计算机生成的图像，同时允许用户通过光学耦合器查看真实世界对象。
输入-输出设备22可以包括传感器16。传感器16可以包括例如三维传感器(例如，三维图像传感器诸如发射光束并且使用二维数字图像传感器从在目标被所述光束照射时生成的光点采集用于三维图像的图像数据的结构化光传感器、利用双目成像布置中的两个或更多个相机采集三维图像的双目三维图像传感器、三维lidar(光探测及测距)传感器、三维射频传感器、或采集三维图像数据的其他传感器)、相机(例如，红外和/或可见光数字图像传感器)、视线跟踪传感器(例如，基于图像传感器、并且如果需要的话还基于光源的视线跟踪系统，所述光源发射一个或多个光束，所述光束在从用户的眼睛反射之后利用图像传感器进行跟踪)、触摸传感器、按钮、电容式接近传感器、基于光的(光学)接近传感器、其它接近传感器、力传感器、传感器诸如基于开关的接触传感器、气体传感器、压力传感器、湿度传感器、磁传感器、音频传感器(麦克风)、环境光传感器、用于采集语音命令和其他音频输入的麦克风、被配置为采集关于运动、位置和/或取向的信息的传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘、和/或包括所有这些传感器或者这些传感器中一者或两者的子组的惯性测量单元)、和/或其他传感器。
用户输入和其他信息可以利用传感器和输入-输出设备22中的其他输入设备来采集。如果需要，输入-输出设备22可以包括其他设备24诸如触觉输出设备(例如，振动部件)、发光二极管和其他光源、用于产生音频输出的扬声器诸如耳用扬声器、以及其他电子部件。设备24可包括一个或多个可调光学部件，诸如由电极层形成的空间上可寻址的可调光学部件，这些电极层具有表现出电各向异性的透明导电材料。设备10可以包括用于接收无线功率的电路、用于将功率无线地传输给其他设备的电路、电池和其他储能设备(例如，电容器)、操纵杆、按钮和/或其他部件。
电子设备10可以具有外壳结构(例如，外壳壁、条带等)，如图1的例示性支承结构26所示。在电子设备10是头戴式设备(例如，一副眼镜、护目镜、头盔、帽子等)的配置中，支承结构26可以包括头戴支承结构(例如，头盔外壳、头带、一副眼镜中的镜腿、护目镜外壳结构、和/或其他头戴结构)。头戴支承结构可以被构造为在设备10操作期间被戴在用户的头上，并且可以支承显示器14、传感器16、其他部件24、其他输入-输出设备22、和控制电路12。
图2是电子设备10是头戴式设备的例示性配置中电子设备10的顶视图。如图2所示，电子设备10可以包括支承结构(参见例如图1的支承结构26)，其中在容纳设备10的部件以及将设备10戴到用户头上中使用所述支承结构。这些支承结构可以包括例如形成主单元的外壳壁和其他结构的结构(例如，支承结构26-2)、以及帮助将主单元和主单元中的部件保持在用户面部上以使得用户的眼睛位于眼箱60内的诸如条带、镜腿之类的附加结构或其他补充支承结构(例如，支承结构26-1)。
显示器14可包括左显示器部分和右显示器部分(例如，有时称为左显示器和右显示器、左显示设备和右显示设备、左显示部件和右显示部件、或左像素阵列和右像素阵列)。用于设备10的光学系统可由耦合器84(有时称为输入耦合器)、波导86、光学耦合器(诸如输出耦合器88)、透镜80和/或82，以及可调光学部件94形成。图2的可调光学部件94被示出为插置在设备10的正面和透镜80之间。一般来讲，可调光学部件94可位于设备10中的任何合适的位置(例如，部件诸如透镜80、输出耦合器88和透镜82之间的任何位置)。眼睛位于眼箱60中的用户可通过可调光学部件94和光学系统的其他部件查看真实世界对象，同时从显示器14查看覆盖的计算机生成的内容。可调光学部件94可包括可调光调制器和/或可调透镜。
如图2所示，显示器14的左部分可用于为左手眼箱60创建图像(例如，用户左眼查看左手图像的位置)。显示器14的右部分可用于为右手眼箱60创建图像(例如，用户右眼查看右手图像的位置)。在图2的配置中，显示器14的左部分和右部分可由相应的左显示设备和右显示设备(例如，数字反射镜设备、硅上液晶设备、扫描微机电系统反射镜设备、其他反射型显示设备或其他显示器)形成。在其中显示器14为不透明的并且阻止用户直接查看真实世界图像的布置中，显示器14可为有机发光二极管显示器、液晶显示器或其他显示器，并且可省略由波导86和输出耦合器88形成的光学耦合器。
在图2的透视显示布置中，光学耦合器84(例如，棱镜、全息图等)可用于将相应的左图像和右图像从左显示部分和右显示部分耦合到相应的左波导和右波导86中。可根据全内反射的原理在波导86内引导图像。这样，左图像和右图像可以从设备10的左侧和右侧朝向设备10的中心中与左眼箱和右眼箱60对准的位置传输。波导86可设置有相应的左输出耦合器和右输出耦合器88，诸如形成在波导86的材料上或材料中的全息图。左输出耦合器和右输出耦合器88可分别将左图像和右图像从左波导和右波导86朝向左眼箱和右眼箱60耦合以供用户查看。
在例示性布置中，可调光学部件94是使用具有电可调透光率的材料诸如宾主液晶材料形成的空间上可寻址的可调光调制器。该材料通过可见光透射率Tvis来表征，该可见光透射率根据所施加的电压V(例如，交流峰间电压)而变化，如图3的曲线96所示。当该材料层上的电压量小于阈值电压VT时，透射率Tvis将相对较高，并且当施加的电压量大于阈值电压VT时，透射率Tvis将相对较低。
图4是部件94的横截面侧视图。如图4的例示性配置所示，部件94可具有第一电极层(第一电极)96和第二电极层(第二电极)106。电可调光学材料104可插置在层96和106之间。层96可具有透明基板102、透明导电层100和沿部件94的周边的一系列接触件98。接触件98被分段并且沿着导电层100的平行于X轴的左边缘和右边缘延伸，并且与层100的不同部分形成电连接。层106可具有透明基板108、透明导电层110和接触件112。接触件112被分段并且沿着层110的平行于Y轴的前边缘(离开页面边缘)和后边缘(进入页面边缘)延伸，并且与层110的不同部分形成电连接。
透明基板层102和108可由玻璃、透光聚合物或其他透明材料形成。透明导电层100和110可由氧化铟锡、银纳米线、碳纳米管和/或其他透明导电材料形成。层100和110可被构造成表现出电各向异性。具体地讲，层100可被构造成在Y方向上表现出的电导率C100Y大于其在X方向上的电导率C100X，并因此在Y方向上表现出的薄层电阻小于其在X方向上的薄层电阻。薄层电阻值是有限的(例如，当沿部件94的两侧施加信号时，在X方向和Y方向上都存在电路径)。C100Y/C100X的比率可为至少2、至少5、至少7、至少10、小于100、或其他合适的值。层110可被构造成在X方向上表现出的电导率C110X大于其在Y方向上的电导率C110Y，并因此在X方向上表现出的薄层电阻小于其在Y方向上的薄层电阻。C110X/C110Y的比率可为至少2、至少5、至少7、至少10、小于100、或其他合适的值。图4的X方向和Y方向是正交的。如果需要，电各向异性材料可具有沿相应的第一方向和第二方向最大化和最小化的薄层电阻，该第一方向和第二方向不同但彼此不垂直。
图5是电极96的顶视图。如图5所示，可在层110的边缘上的不同接触件98上施加空间变化的电压Vapplied。在图5的示例中，将减小的Vapplied值施加到5对接触件98的中间。层100在Y方向上相对于X方向的高电导率(和低薄层电阻)使得减小的电压沿着Y维度延伸，而不在X方向上显著扩展(由于层100在X方向上的相对较高的薄层电阻而在X方向上经受的较大电压降)。因此，层100中的电压V表现出下降，如层110中间的线113所示。图6是电极106的顶视图。如图6所示，电极112可用于沿层110的平行于X轴延伸的区段提供期望的局部电压链。具体地讲，在沿着Y轴延伸的5对接触件112的中间，Vapplied可局部较高。层110在X方向上相对于Y方向的高电导率(和低薄层电阻)导致Vapplied的局部增加沿X维度扩展，而不在垂直Y方向上显著扩展，使得层110中的电压V在层110的中间表现出升高，如图6的线115所示。层110中的电压沿Y方向的局部升高与层100中的电压沿X方向的局部降低相结合，形成局部区域诸如图7的区域117，其中层110中的电压与层100中的电压之间的差值相对于层的其余部分减小。在该示例中，局部变化导致比层104的其余部分小的电压差(和层104上的电场差)。如果需要，局部变化可导致相对于层104的其余部分局部更大(例如，最大化)的电压差(以及Z维度上的层104上的电场差)。
在操作期间，控制电路12可调节施加到部件94的接触件的电压Vapplied。通过以这种方式调整电压Vapplied变化的位置(例如，通过向各组接触件98和接触件112提供适当的电压)，局部调整的电压区域(其中穿过电可调光学材料层104的电场相对于层104的其余部分进行上下调整)的位置可根据需要改变(例如，以将局部低透射率区域相对于层104的透光部分放置在的期望位置)，以调整透镜的光焦度和/或透镜的X-Y平面中的位置等。
当期望产生光透射率的局部变化时，层104可由诸如宾主液晶材料的材料形成，该材料表现出图3所示类型的光透射率相对于施加电压的变化。当期望产生穿过层104的光的相位的可控局部变化(例如，以产生动态可调的透镜)时，层104可由液晶材料形成。液晶层可与在该层上(平行于Z维度)施加的电场的大小成比例地改变行进穿过该液晶层的光线的相位。当层104为液晶层时，可在区域诸如区域117或其他所选择的区域中形成透镜，并且可通过向部件94的接触件施加各种电压Vapplied来调整该区域(及其强度)。
利用例示性配置，层100由毯覆式导电膜形成，诸如氧化铟锡、碳纳米管、银纳米线或其他透明导电材料的薄膜涂层。膜的厚度可为0.1微米至0.5微米，至少0.01微米，至少0.05微米，至少0.1微米，至少0.4微米，小于100微米，小于10微米，小于1微米或其他合适的厚度。毯覆式膜在其未图案化状态下可以表现出或者可以不表现出电各向异性。为了产生和/或增强层100的电各向异性，可通过为层100提供开口对层100进行图案化。该开口表示层的不含导电材料的部分，因此影响层的薄层电阻。通过以适当的图案对开口进行图案化，可实现层的薄层电阻的各向异性。通过确保开口足够小，可降低或消除该开口对用户的可见性。
开口可以是例如细长的分段沟槽，诸如图8的沟槽116。沟槽116可以形成沿Y维度延伸的列的分段线和交错线(如图8所示)延伸和/或以形成沿X维度延伸的行的分段线和交错线延伸。在沟槽116中，不存在导电材料，因此电导率低(例如，零)并且电阻率高(例如，无穷大)。沿Y方向(在图8的示例中)流动的电流可直接沿相应列之间的路径诸如路径119行进。大致沿X方向(在图8的示例中)流动的电流仅可沿曲折的间接路径诸如路径118行进。由于路径119(按照Y维度的单位)短于路径118(按照X维度的单位)，因此层100沿Y维度的电导率大于X维度(并且沿Y维度的薄层电阻小于X维度)(例如，层100的薄层电阻表现出各向异性，因为图案化层100沿Y维度的薄层电阻小于X维度)。
沟槽116可相对较小，以便避免产生非期望的视觉伪影。可以通过调整沿Y维度的沟槽116的长度、沿X维度的沟槽116的宽度以及X维度和Y维度上相邻沟槽116之间的间距来调整电各向异性(以及视觉伪影的性质)。例如，沟槽116的长度可小于65微米(或小于40微米、小于20微米或其他合适的长度)，以确保沟槽116在操作期间对设备10的用户不可见。也可使用沟槽116的长度为至少20微米、小于500微米或其他合适的长度的配置。沟槽116的宽度可为约2微米(或至少0.5微米，小于10微米，或其他合适的宽度)。X维度上的沟槽116之间的间距可为约8微米至125微米，并且Y维度上的沟槽116之间的间距可为约2微米、至少0.2微米、小于10微米、1微米至5微米或其他合适的尺寸。
在图9的示例中，W形沟槽116已形成于层100中，从而导致层100在Y维度上的薄层电阻大于在X维度上的薄层电阻(并且在Y维度上的电导率小于在X维度上的电导率)。图9的W形沟槽的线路可彼此分开至少5微米、至少20微米、至少25微米、至少65微米、至少125微米、小于500微米、小于300微米的距离S或其他合适的距离。每个沟槽116的宽度可为至少1微米、小于3微米、2微米或其他合适的尺寸。相邻W形沟槽116之间的间隙G可为至少2微米、至少3微米、至少5微米、小于25微米、小于20微米、10微米至20微米或其他合适的距离。每个沟槽116的半宽度L可为至少20微米、小于500微米或其他合适的尺寸。每个W形沟槽的累积长度可为10微米至500微米、至少50微米、小于400微米、小于1000微米或其他合适的长度。每个W形沟槽的各个部分(线段)可相对于X方向和Y方向以45°、至少25°、小于70°、30°至60°的角度或其他合适的角度取向。通过相对于用户的参照系对角地布置沟槽116，可降低用户的眼睛辨别沟槽116存在的能力，并且因此可使由于沟槽116的存在而引起的非期望的视觉伪影最小化。
如果需要，W形沟槽可具有形成起伏W形的弯曲形状，沟槽116可具有S形或其他弯曲形状(例如，其他非直形状)，或者可具有带有弯曲部和/或直部的任何其他形状。可选择S形沟槽和具有其他形状的沟槽以及这些沟槽之间的间距以帮助减少光的衍射效应和/或对用户的可见性。一般来讲，沟槽116可具有有助于在扩展衍射时产生电各向异性的任何形状和图案，以防止相长干涉和视觉伪影。
接触件98可由薄膜金属涂层形成，该薄膜金属涂层在形成电极层100的毯覆式膜上被图案化(例如，使用光刻等)。接触件112同样可由层110上的图案化薄膜金属层形成。沿着部件94的边缘，存在跨沟槽116的电容耦合的可能性(例如，在将交流驱动信号Vapplied施加到部件94以调整宾主液晶层中的透射率的情况下)。这有可能导致非期望的寄生功率消耗。为了帮助减少或消除这种功率损耗，沟槽116可设置有与接触件相邻的局部加宽部分。例如，在层100中，沟槽116可被局部加宽以形成与接触件98相邻的局部加宽部分120，如图10和图11所示。沟槽116的宽度可例如沿X方向增加至少2倍、至少5倍、5倍至20倍、至少10倍、小于20倍或其他合适的量，并且沿Y方向与接触件98的边缘的距离可为至少10微米、至少20微米、15微米至30微米、小于100微米或其他合适的距离。
系统8可采集和使用个人可识别信息。众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
根据一个实施方案，本公开提供了一种空间上可寻址的可调光学部件，包括：第一电极，该第一电极具有沿第一方向的第一薄层电阻和沿与该第一方向正交的第二方向的第二薄层电阻，该第二薄层电阻大于该第一薄层电阻；第二电极，该第一电极具有沿该第一方向的第三薄层电阻和沿该第二方向的第四薄层电阻，该第四薄层电阻小于该第三薄层电阻；以及介于该第一电极和该第二电极之间的电可调光学材料层。
根据另一个实施方案，该电可调光学材料层包含宾主液晶材料，该宾主液晶材料被配置为响应于使用该第一电极和该第二电极施加的该电可调光学材料层上的电压的变化而表现出可见光透射率的变化。
根据另一个实施方案，该电可调光学材料层包含透明液晶材料，该透明液晶材料被配置为响应于使用该第一电极和该第二电极施加的该电可调光学材料层上的电压的变化而表现出穿过该透明液晶材料的光线的相位的变化。
根据另一个实施方案，该空间上可寻址的可调光学部件包括第一组接触件和第二组接触件，该第一组接触件耦接到该第一电极的相对的第一侧和第二侧，该相对的第一侧和第二侧沿第一方向间隔开；并且该第二组接触件耦接到该第二电极的相对的第三侧和第四侧，该相对的第三侧和第四侧沿第二方向间隔开。
根据另一个实施方案，该第一电极包括涂覆有透明导电涂层的透明基板，该透明导电涂层具有沿第一方向延伸的分段沟槽。
根据另一个实施方案，该第一电极包括涂覆有透明导电涂层的透明基板，该透明导电涂层具有沟槽，该沟槽具有相对于第一方向以30°至60°的角度取向的细长部分。
根据另一个实施方案，该沟槽包括非直形的沟槽。
根据一个实施方案，本公开提供了一种电子设备，该电子设备包括：显示设备，该显示设备被配置为显示图像；以及光学系统，该光学系统被配置为将图像呈现给眼箱，该光学系统包括可调光学部件，通过该可调光学部件能够从该眼箱看到真实世界对象，该可调光学部件包括：第一电极，该第一电极由第一透明基板上的第一透明导电层形成，该第一透明导电层包含开口，该开口被图案化以向该第一透明导电层提供沿第一方向的第一薄层电阻和沿不同于该第一方向的第二方向的第二薄层电阻，该第二薄层电阻大于该第一薄层电阻；第二电极，该第二电极由第二透明基板上的第二透明导电层形成，该第二透明导电层包含开口，该开口被图案化以向该第二透明导电层提供沿该第一方向的第三薄层电阻和沿该第二方向的第四薄层电阻，该第四薄层电阻小于该第三薄层电阻；以及介于该第一电极和该第二电极之间的电可调光学材料层。
根据另一个实施方案，该开口分段沟槽。
根据另一个实施方案，该分段沟槽包括非直形的沟槽部分。
根据另一个实施方案，该分段沟槽包括相对于该第一方向以30°至60°的角度取向的至少一些沟槽部分。
根据另一个实施方案，该分段沟槽通过间隙彼此分开，并且每个沟槽具有小于500微米的长度。
根据另一个实施方案，该第一透明导电层和该第二透明导电层包含氧化铟锡。
根据另一个实施方案，该电可调光学材料层包含宾主液晶材料。
根据另一个实施方案，该电可调光学材料层包含液晶材料，并且该可调光学部件被配置为形成电可调透镜。
根据一个实施方案，本公开提供了一种系统，该系统包括：头戴式支撑结构；显示设备，该显示设备耦接到该头戴式支撑结构，该显示设备被配置为提供包含计算机生成的内容的图像；以及光学系统，该光学系统包括可调光学部件，并且将该图像提供到眼箱并同时允许通过该可调光学部件从该眼箱查看真实世界对象，该可调光学部件包括：第一电极，该第一电极由第一透明基板上的第一透明导电层形成，该第一透明导电层包含开口，该开口被图案化以向该第一透明导电层提供沿第一方向的第一薄层电阻和沿不同于该第一方向的第二方向的第二薄层电阻，该第二薄层电阻大于该第一薄层电阻；第二电极，该第二电极由第二透明基板上的第二透明导电层形成，该第二透明导电层包含开口，该开口被图案化以向该第二透明导电层提供沿该第一方向的第三薄层电阻和沿该第二方向的第四薄层电阻，该第四薄层电阻小于该第三薄层电阻；以及介于该第一电极和该第二电极之间的电可调光学材料层。
根据另一个实施方案，该第一方向垂直于该第二方向，并且该开口包括具有小于500微米的长度的沟槽。
根据另一个实施方案，该沟槽具有0.5微米至20微米的宽度。
根据另一个实施方案，该第一透明导电层和该第二透明导电层包含氧化铟锡。
根据另一个实施方案，该电可调光学材料层包含液晶材料，并且该第一电极包括耦接到该第一透明导电层的第一组金属接触件，该第二电极包括耦接到该第二透明导电层的第二组金属接触件，并且该沟槽具有与该接触件相邻的局部加宽部分。
前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种空间上可寻址的可调光学部件，包括：
第一电极，所述第一电极具有沿第一方向的第一薄层电阻和沿与所述第一方向正交的第二方向的第二薄层电阻，所述第二薄层电阻大于所述第一薄层电阻；
第二电极，所述第二电极具有沿所述第一方向的第三薄层电阻和沿所述第二方向的第四薄层电阻，所述第四薄层电阻小于所述第三薄层电阻；以及
电可调光学材料层，所述电可调光学材料层介于所述第一电极和所述第二电极之间。
2.根据权利要求1所述的空间上可寻址的可调光学部件，其中所述电可调光学材料层包括宾主液晶材料，所述宾主液晶材料被配置为：响应于使用所述第一电极和所述第二电极施加的所述电可调光学材料层上的电压的变化，表现出可见光透射率的变化。
3.根据权利要求1所述的空间上可寻址的可调光学部件，其中所述电可调光学材料层包括透明液晶材料，所述透明液晶材料被配置为：响应于使用所述第一电极和所述第二电极施加的所述电可调光学材料层上的电压的变化，表现出穿过所述透明液晶材料的光线的相位的变化。
4.根据权利要求1所述的空间上可寻址的可调光学部件，还包括：
第一组接触件，所述第一组接触件耦接到所述第一电极的相对的第一侧和第二侧，其中所述相对的第一侧和第二侧沿所述第一方向间隔开；以及
第二组接触件，所述第二组接触件耦接到所述第二电极的相对的第三侧和第四侧，其中所述相对的第三侧和第四侧沿所述第二方向间隔开。
5.根据权利要求1所述的空间上可寻址的可调光学部件，其中所述第一电极包括涂覆有透明导电涂层的透明基板，所述透明导电涂层具有沿所述第一方向延伸的分段沟槽。
6.根据权利要求1所述的空间上可寻址的可调光学部件，其中所述第一电极包括涂覆有透明导电涂层的透明基板，所述透明导电涂层具有沟槽，所述沟槽具有相对于所述第一方向以30°至60°的角度取向的细长部分。
7.根据权利要求6所述的空间上可寻址的可调光学部件，其中所述沟槽包括非直形的沟槽。
8.一种电子设备，包括：
显示设备，所述显示设备被配置为显示图像；以及
光学系统，所述光学系统被配置为将所述图像呈现给眼箱，其中所述光学系统包括可调光学部件，通过所述可调光学部件能够从所述眼箱看到真实世界对象，所述可调光学部件包括：
第一电极，所述第一电极由第一透明基板上的第一透明导电层形成，其中所述第一透明导电层包含开口，所述开口被图案化以向所述第一透明导电层提供沿第一方向的第一薄层电阻和沿不同于所述第一方向的第二方向的第二薄层电阻，所述第二薄层电阻大于所述第一薄层电阻；
第二电极，所述第二电极由第二透明基板上的第二透明导电层形成，其中所述第二透明导电层包含开口，所述开口被图案化以向所述第二透明导电层提供沿所述第一方向的第三薄层电阻和沿所述第二方向的第四薄层电阻，所述第四薄层电阻小于所述第三薄层电阻；以及
电可调光学材料层，所述电可调光学材料层介于所述第一电极和所述第二电极之间。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述开口包括分段沟槽。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述分段沟槽包括非直形的沟槽部分。
11.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述分段沟槽包括相对于所述第一方向以30°至60°的角度取向的至少一些沟槽部分。
12.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述分段沟槽通过间隙彼此分开，并且其中每个沟槽具有小于500微米的长度。
13.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述第一透明导电层和所述第二透明导电层包括氧化铟锡。
14.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述电可调光学材料层包括宾主液晶材料。
15.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述电可调光学材料层包括液晶材料，并且其中所述可调光学部件被配置为形成电可调透镜。
16.一种系统，包括：
头戴式支撑结构；
显示设备，所述显示设备耦接到所述头戴式支撑结构，所述显示设备被配置为提供包含计算机生成的内容的图像；以及
光学系统，所述光学系统包括可调光学部件，并且将所述图像提供到眼箱并同时允许通过所述可调光学部件从所述眼箱查看真实世界对象，其中所述可调光学部件包括：
第一电极，所述第一电极由第一透明基板上的第一透明导电层形成，其中所述第一透明导电层包含开口，所述开口被图案化以向所述第一透明导电层提供沿第一方向的第一薄层电阻和沿不同于所述第一方向的第二方向的第二薄层电阻，所述第二薄层电阻大于所述第一薄层电阻；
第二电极，所述第二电极由第二透明基板上的第二透明导电层形成，其中所述第二透明导电层包含开口，所述开口被图案化以向所述第二透明导电层提供沿所述第一方向的第三薄层电阻和沿所述第二方向的第四薄层电阻，所述第四薄层电阻小于所述第三薄层电阻；以及
电可调光学材料层，所述电可调光学材料层介于所述第一电极和所述第二电极之间。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述第一方向垂直于所述第二方向，并且其中所述开口包括具有小于500微米的长度的沟槽。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述沟槽具有0.5微米至20微米的宽度。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述第一透明导电层和所述第二透明导电层包括氧化铟锡。
20.根据权利要求18所述的系统，其中所述电可调光学材料层包括液晶材料，并且其中所述第一电极包括耦接到所述第一透明导电层的第一组金属接触件，并且所述第二电极包括耦接到所述第二透明导电层的第二组金属接触件，并且其中所述沟槽具有与所述接触件相邻的局部加宽部分。
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