CN116661194A - 一种调光组件及ar眼镜 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的一种调光组件及AR眼镜，涉及AR眼镜技术领域；包括光学显示模组和液晶调光膜组件；光学显示模组用以将正面漏射的无偏振状态的光源调制为圆偏振光；液晶调光膜组件能够将圆偏振光调制为线偏振光后进行吸收；使得液晶调光膜组件在高透过率状态和低透过率状态下，始终能够遮挡住光学显示模组的正面漏光，同时不会影响对环境光的透过率调制，有效提升了AR眼镜的私密性和功能性。
Description
技术领域
本发明涉及AR眼镜技术领域，具体涉及一种调光组件及AR眼镜。
背景技术
AR(Augmented reality)眼镜设备一般使用液晶调光薄膜调整环境光透过率，以满足不同环境亮度下使用AR眼镜的需求。现有的液晶调光薄膜技术，普遍采用两个正交的偏振膜夹设液晶的方式，通过负载电压控制液晶方向实现环境光透过率的控制，通电时液晶调光薄膜处于低透过率状态，不通电时处于高透过率状态。当液晶调光薄膜处于高透过率状态时，不仅环境光会透过液晶调光薄膜，AR光学显示模组的正面漏光也会穿过液晶调光薄膜出射，这就导致AR眼镜佩戴者对面的人会看到眼镜中的图像，因此会泄露AR眼镜佩戴者的隐私。
综上所述，需要一种调光组件，可以在高透过率状态和低透过率状态始终遮挡住AR显示模组的漏光，又不影响对环境光的透过率调制，以提升AR眼镜的私密性和功能性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调光组件及AR眼镜，用以解决现有技术存在液晶调光薄膜处于高透过率状态时，AR光学显示模组的正面漏光也会穿过液晶调光薄膜出射，导致AR眼镜佩戴者对面的人会看到眼镜中的图像，会泄露AR眼镜佩戴者的隐私的问题。
基于上述目的，第一方面，本申请提供的一种调光组件，包括光学显示模组和液晶调光膜组件；
所述光学显示模组用以将正面漏射的无偏振状态的光源调制为圆偏振光；
所述液晶调光膜组件包括液晶层、第一线偏振层、第二线偏振层和相位延迟层；
所述液晶层设置于所述第一线偏振层和第二线偏振层之间；
所述相位延迟层位于所述第一线偏振层远离所述液晶层的一侧，并且，所述相位延迟层配置为靠近于光学显示模组的出光侧；
所述光学显示模组正面漏射的圆偏振光通过所述相位延迟层调制为线偏振光后能够被所述第一线偏振层吸收；并且，
通过调整施加给所述液晶层的电信号的大小，以调整外部环境的入射光穿过液晶调光膜组件而形成出射光的透过率。
进一步地，所述光学显示模组包括显示屏、透镜、偏振分光平面镜、1/4波片和半透半反镜；
所述透镜位于所述显示屏的出光侧；
所述偏振分光平面镜按照预设角度布置在所述透镜的出光侧；
所述半透半反镜布置在所述偏振分光平面镜的相对侧；
所述1/4波片布置在所述偏振分光平面镜和半透半反镜之间；
所述显示屏发出的无偏振状态的光源透过透镜后，经过偏振分光平面镜调制为线偏振光，线偏振光反射至1/4波片后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过1/4波片调制为线偏振光后穿过偏振分光平面镜后进入人眼。
进一步地，所述光学显示模组还包括线偏振片，所述线偏振片位于所述透镜和所述显示屏之间；
所述显示屏发出的无偏振状态的光源通过所述线偏振片后调制为线偏振光，所述线偏振光透过透镜后，经过偏振分光平面镜反射至1/4波片后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过1/4波片调制为线偏振光后穿过偏振分光平面镜后进入人眼。
进一步地，所述光学显示模组包括显示屏、透镜、偏振分光平面镜、第一1/4波片和半透半反镜；
所述透镜位于所述显示屏的出光侧；
所述偏振分光平面镜按照预设角度布置在所述透镜的出光侧；
所述第一1/4波片布置在所述偏振分光平面镜的镜面上；
所述半透半反镜布置在所述偏振分光平面镜的相对侧；
所述显示屏发出的无偏振状态的光源透过透镜后，透过第一1/4波片后一部分光源透过偏振分光平面镜，另一部分光源经过偏振分光平面镜反射并调制为线偏振光，线偏振光再次透过第一1/4波片后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过第一1/4波片调制为线偏振光后穿过偏振分光平面镜后进入人眼。
进一步地，所述光学显示模组还包括第二1/4波片和线偏振片；
所述第二1/4波片位于所述透镜和所述显示屏之间；
所述线偏振片位于所述第二1/4波片和所述显示屏之间；
所述显示屏发出的无偏振状态的光源透过线偏振片后调至为线偏振光，线偏振光透过第二1/4波片后调制为圆偏振光，圆偏振光经过第一1/4波片后调制为线偏振光，该线偏振光经过偏振分光平面镜反射后再次透过第一1/4波片后再次调制为圆偏振光；其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过第一1/4波片调制为线偏振光后穿过偏振分光平面镜后进入人眼。
进一步地，所述相位延迟层采用1/4波片，通过1/4波片调制后的线偏振光的偏振方向与所述第一线偏振层的偏振方向呈正交。
进一步地，当光学显示模组正面漏射的圆偏振光为右旋偏光时，1/4波片的快轴方向与第一线偏振层的偏振方向逆时针旋转45°平行；
当圆偏振光为左旋偏光时，1/4波片的快轴方向与第一线偏振层的偏振方向顺时针旋转45°平行。
进一步地，还包括第一透明电极层和第二透明电极层；其中，
所述第一透明电极层设置在所述第一线偏振层和液晶层之间；
所述第二透明电极层设置在所述第二线偏振层和液晶层之间。
进一步地，还包括驱动电路，所述驱动电路配置为调节所述液晶层两侧的所述第一透明电极层和第二透明电极层的电压差，进而调节外部环境的入射光穿过液晶调光膜组件而形成出射光的透过率。
进一步地，所述第一线偏振层和第二线偏振层的偏振方向所形成的夹角与液晶层在不施加电压情况下的旋转角度相同。
进一步地，所述液晶层包括扭曲向列相液晶，当不施加电场时，液晶分子发生扭曲且形成螺旋结构，使得穿过其中的偏振光的偏振方向旋转90度；
当施加电场时，液晶分子与电场平行排布，使得穿过其中的偏振光的保持原有偏振状态。
进一步地，所述液晶层至少包括：宾-主液晶装置、电控双折射液晶装置或者Pi-cells中的一种。
进一步地，还包括第一减反射膜层，所述第一减反射膜层设置在所述相位延迟层的靠近光学显示模组的一侧。
进一步地，还包括第二减反射膜层，所述第二减反射膜层设置在所述第二线偏振层的远离光学显示模组的一侧。
进一步地，还包括镜片结构支撑层，所述镜片结构支撑层设置在所述第二线偏振层和所述第二减反射膜层之间。
进一步地，还包括半透半反膜层和曲面镜片层；所述曲面镜片层设置在所述半透半反膜层与所述相位延迟层之间。
进一步地，还包括第二减反射膜层；所述第二减反射膜层设置在所述第二线偏振层的远离光学显示模组的一侧
第二方面，本申请还提供了一种AR眼镜，该AR眼镜包括上述的调光组件。
采用上述技术方案，本申请提供的一种调光组件，相比于现有技术，具有的技术效果有：
光学显示模组能够将正面漏射的无偏振状态的光源调制为圆偏振光；
液晶调光膜组件中，液晶层位于第一线偏振层和第二线偏振层之间；通过调整施加给液晶层的电信号的大小，用来调整外部环境的入射光穿过液晶调光膜组件而形成出射光的透过率，进而实现该液晶调光膜组件的高透过率状态、低透过率状态及中间透过率状态的调节；并且，相位延迟层位于第一线偏振层远离液晶层的一侧，相位延迟层配置为靠近于光学显示模组的出光侧；当光学显示模组出射的圆偏振光通过相位延迟层时，将圆偏振光调制为线偏振光后能够被第一线偏振层吸收；使得液晶调光膜组件可以在高透过率状态和低透过率状态下，始终能够遮挡住光学显示模组的漏光，同时不会影响对环境光的透过率调制，有效提升了AR眼镜的私密性和功能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为现有技术中的含有液晶调光薄膜的AR光学系统处于高透过率状态的光路示意图；
图1b为现有技术中的含有液晶调光薄膜的AR光学系统处于低透过率状态的光路示意图；
图1c为本申请实施例提供的调光组件的结构示意图；
图2为本申请实施例一提供的液晶调光膜组件的结构示意图；
图3a为本申请实施例一提供的光学显示模组正面射出的圆偏振光，依次穿过1/4波片和第一线偏振层的变化示意图；
图3b为1/4波片的快轴方向和第一线偏振层的偏振方向与圆偏振光的旋转方向的光路示意图；
图4a为本申请实施例一提供的液晶层的光路变化示意图(不施加电场模式)；
图4b为本申请实施例一提供的液晶层的光路变化示意图(施加电场模式)；
图5为本申请实施例二提供的液晶调光膜组件的结构示意图；
图6为本申请实施例三提供的液晶调光膜组件的结构示意图；
图7为本申请实施例四提供的液晶调光膜组件的结构示意图；
图8为本申请实施例五提供的光学显示模组的结构示意图；
图9为本申请实施例六提供的光学显示模组的结构示意图；
图10为本申请实施例七提供的光学显示模组的结构示意图；
图11为本申请实施例八提供的光学显示模组的结构示意图。
图标：100-液晶调光膜组件；102-液晶调光薄膜；104-人眼；105-环境光；106-显示光；107-圆偏振光；108-线偏振光；110-液晶层；120-第一线偏振层；130-第二线偏振层；140-相位延迟层；200-光学显示模组；150-第一透明电极层；160-第二透明电极层；170-第一减反射膜层；180-第二减反射膜层；190-镜片结构支撑层；191-半透半反膜层；192-曲面镜片层；193-第三减反射膜层。
200-光学显示模组；210-显示屏；220-透镜；230-偏振分光平面镜；231-平面镜片；232-偏振分光膜；240-1/4波片；241-第一1/4波片；242-第二1/4波片；250-半透半反镜；260-线偏振片。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1a和图1b所示，在现有技术中的含有液晶调光薄膜的AR光学系统中，环境光105依次穿过液晶调光薄膜102、光学显示模组200入射到人眼104。AR光学显示模组200的显示光，一部分入射向人眼104，另有一部分显示光106会从AR光学显示模组200的正面出射，穿过液晶调光薄膜102后射向外侧，无论是在高透过率状态(参照图1a)，还是低透过率状态(参照图1b)，均无法实现对正面漏射的显示光106进行有效遮挡；应用时，如果这部分显示光106不被液晶调光薄膜102所遮挡，会向AR眼镜外侧显示虚拟图像的内容，泄露AR眼镜佩戴者隐私。
基于上述技术问题，如图1c所示，本申请实施例提出的调光组件，包括液晶调光膜组件100和光学显示模组200；其中，光学显示模组200用以将正面漏射的无偏振状态的光源调制为圆偏振光；再配合液晶调光膜组件100使用可以将圆偏振光进行吸收，无论液晶调光膜组件100在高透过率状态还是低透过率状态，都能有效遮挡光学显示模组200的正面漏射的显示光，保证AR眼镜私密性。
下面针对本申请技术方案中，调光组件中的液晶调光膜组件100的结构形式进行说明：
实施例一
图2示出了本申请实施例提供的液晶调光膜组件的结构示意图，如图2所示，该液晶调光膜组件100，包括液晶层110、第一线偏振层120、第二线偏振层130和相位延迟层140；
其中，液晶层110设置于第一线偏振层120和第二线偏振层130之间；通过调整施加给液晶层110的电信号的大小，以调整外部环境的入射光穿过液晶调光膜组件100而形成出射光的透过率，进而实现该液晶调光膜组件100的高透过率状态、低透过率状态及中间透过率状态的调节；
相位延迟层140位于第一线偏振层120远离液晶层110的一侧，并且，相位延迟层140配置为靠近于光学显示模组200的出光侧；当光学显示模组200正面出射的圆偏振光通过相位延迟层140时，将圆偏振光调制为线偏振光后能够被第一线偏振层120吸收；使得液晶调光膜组件100可以在高透过率状态和低透过率状态下，始终能够遮挡住光学显示模组200的漏光，同时不会影响对环境光的透过率调制，有效提升了AR眼镜的私密性和功能性。
应用时，本实施例中的液晶调光膜组件100至少具有两种工作状态，即高透过率状态和低透过率状态。
其中，高透过率状态时，环境光(一般处于无偏振状态)会以20％-60％的透光率穿过液晶调光膜组件100；
低透过率状态时，环境光会以0.01％-20％的透光率穿过液晶调光膜组件100。
液晶调光膜组件100的具体的透过率值会因制作工艺和各层膜厚有所不同，但满足以上限定范围。无论是高透过率还是低透过率状态，由AR眼镜的光学显示模组200正面出射的圆偏振光，在穿过液晶调光膜组件100时，都会被遮挡大部分，其透过率保持在0.01％-20％范围内，具体透过率值因制作工艺和各层膜厚有所不同。
当然，本领域技术人员应当理解的是，液晶调光膜组件100的工作状态除了高透过率、低透过率两种；
还可以存在中间工作状态，可实现多级调整或无级连续调整液晶调光膜组件100透过率亦在本申请保护范围内。特别是在中间工作状态时，环境光穿过液晶调光膜组件100的透过率介于高透过率和低透过率之间，具体的中间工作状态的数量和透过率值由设计的负载电压变化值和液晶调光膜组件100结构而定。
作为一个较佳实施方案，相位延迟层140采用1/4波片，1/4波片采用双折射材料，其材料包括但不限于基于聚合物的聚碳酸酯，其厚度在0.1μm到100μm之间，通过1/4波片调制后的线偏振光的偏振方向与第一线偏振层120的偏振方向呈正交。
作为一个较佳实施方案，当光学显示模组200出射的圆偏振光为右旋偏光时，1/4波片的快轴方向与第一线偏振层120的偏振方向逆时针旋转45°平行；
当圆偏振光为左旋偏光时，1/4波片的快轴方向与第一线偏振层120的偏振方向顺时针旋转45°平行。
作为一个较佳实施方案，该液晶调光膜组件100还包括第一透明电极层150和第二透明电极层160；其中，第一透明电极层150设置在第一线偏振层120和液晶层110之间；第二透明电极层160设置在第二线偏振层130和液晶层110之间。
实际应用时，上述的两个透明电极层可以采用ITO材质，厚度设置为150μm。
此外，还包括驱动电路，驱动电路配置为调节液晶层110两侧的第一透明电极层150和第二透明电极层160的电压差，进而调节外部环境的入射光穿过液晶调光膜组件100而形成出射光的透过率。
液晶调光膜组件100的至少两种工作状态的切换是由改变液晶层110两侧第一透明电极层150和第二透明电极层160的电压差实现，处于高透过率状态时，电压差为0V；处于低透过率状态时，电压差为3V-20V之间，具体电压差由工艺和电路设计决定。
具体地，本实施例中的液晶调光膜组件100的光透过率变化主要由液晶层110在不同电压下的状态变化而决定。其中，液晶的形态包括但不限于扭曲向列相液晶(TN-LCD)。扭曲向列相液晶结构如图4a和图4b所示，其主要作用是旋转偏振光的偏振轴，且可通过两侧透明电极层施加的电压调节旋转角度。参照图4a，当不施加电场时，液晶分子发生扭曲且形成螺旋结构，螺旋结构使得穿过其中的偏振光的偏振方向旋转90度。参照图4b，当施加电场时，液晶分子与电场平行排布，对穿过其中的偏振光的偏振方向无影响，偏振光保持原有偏振状态。
实际应用时，液晶层110两侧的第一线偏振层120和第二线偏振层130的偏振方向需要与液晶分子相配合，第一线偏振层120和第二线偏振层130的偏振方向的夹角与液晶分子在不施加电压情况下的旋转角度相同。以图4为例，偏振光经过液晶层110旋转90°，则第一线偏振层120和第二线偏振层130的起偏方向呈90°夹角；无偏振态的入射光穿过其中第二线偏振层130时变成线偏振光，之后线偏振光经过液晶层110的调制，在不同电压控制下以不同的偏振方向穿过第一线偏振层120，实现不同的透过率的调制。
此外，需要说明的是，本实施例中的液晶层110除了采用以上描述的扭曲向列相液晶，实际应用时，也可采用宾-主液晶装置，电控双折射液晶装置(ECB)及Pi-cells等特性的液晶，相应偏振层的结构需要根据液晶特性略微改变，但是所有搭配1/4波片减少光学显示模组200正面漏光的多层液晶调光薄膜都在本申请的保护范围内。
下面说明本实施例中的液晶调光膜组件100的工作原理：
光学显示模组200正面射出的圆偏振光107穿过1/4波片和其紧贴着的第一线偏振层120的变化如图3a所示，满足如下关系：圆偏振光107经过1/4波片后转换成线偏振光108，且该线偏振光的偏振方向与第一线偏振层120的偏振方向正交，即90°关系；
1/4波片的快轴方向和第一线偏振层120的偏振方向需要与根据光学显示模组200出射的圆偏振光的旋转方向适配，如图3b所示：当圆偏振光为右旋偏光时，1/4波片的快轴方向与第一线偏振层120的偏振方向逆时针旋转45°平行；当圆偏振光为左旋偏光时，1/4波片的快轴方向与第一线偏振层120的偏振方向顺时针旋转45°平行；线偏振光后能够被第一线偏振层120吸收；使得液晶调光膜组件100可以在高透过率状态和低透过率状态下，始终能够遮挡住光学显示模组200的漏光，同时不会影响对环境光的透过率调制，有效提升了AR眼镜的私密性和功能性。
实施例二
如图5所示，本实施例中提供的液晶调光膜组件100，在实施例一中的液晶调光膜组件100的基础上做出的改进；
具体地：本实施例的液晶调光膜组件100还包括第一减反射膜层170，其中，第一减反射膜层170设置在相位延迟层140的靠近光学显示模组200的一侧。
除此之外，还包括第二减反射膜层180，第二减反射膜层180设置在第二线偏振层130的远离光学显示模组200的一侧。
其中，上述的第一减反射膜层170和第二减反射膜层180包括但不限于基于二氧化钛(TiO2)，二氧化锆(ZrO2)、Si3N4等常规无机材料制成，也可以是可有机薄膜或者通过微纳结构实现的娥眼镀膜技术，其作用都是为了提升光线透过率，上述的第一减反射膜层170和第二减反射膜层180的厚度在0.1μm到500μm之间。
实施例三
如图6所示，本实施例中提供的液晶调光膜组件100，是在实施例二中的液晶调光膜组件100的基础上做出的改进。
具体地：本实施例的液晶调光膜组件100还包括镜片结构支撑层190，其中，镜片结构支撑层190设置在第二线偏振层130和第二减反射膜层180之间。
其中，镜片结构支撑层190可以采用亚克力(PMMA)材料，主要作用起到提供力学支撑，防止其他膜层过度弯折或者碎裂，此实例中，该镜片结构支撑层190为二次曲面结构，厚度为2mm，由于其他膜层依次贴附在该结构支撑层上，其他膜层也随着镜片结构支撑层190发生一定弯曲形成曲面结构。
实施例四
本实施例中提供的液晶调光膜组件100，是在实施例一中的液晶调光膜组件100的基础上做出的改进；
如图7所示，本实施例中的液晶调光膜组件100还包括半透半反膜层191和曲面镜片层192；其中，曲面镜片层192设置在半透半反膜层191与相位延迟层140之间。
本实例中，半透半反膜层191的反射率和透过率比值为1:1，当然，具体比值根据产品需求而定，也可以选择其他比值，例如：7:3或者8:2等等。
曲面镜片层192为PMMA材料，厚度为2.2mm，曲面镜片层192一方面支撑整个多层膜的结构，另一方面给反射光提供一定的光焦度使得光学显示模组200的虚拟图像可以在人眼视网膜上成像。由于其他膜层依次贴附在曲面镜片层192上，其他膜层也随着曲面镜片层192发生一定弯曲形成曲面结构。
此外，本实施例中的液晶调光膜组件100，还包括第三减反射膜层193；第三减反射膜层193设置在第二线偏振层130的远离光学显示模组200的一侧。
需要说明的是，上述实施例一至实施例四中的第一减反射膜层170、第二减反射膜层180及第三减反射膜层193包括但不限于基于二氧化钛(TiO2)，二氧化锆(ZrO2)、Si3N4等常规无机材料，也可以是有机薄膜或者通过微纳结构实现的蛾眼镀膜技术，其作用都是为了提升光线透过率，上述的减反射膜层的厚度在0.1μm到500μm之间。
下面针对本申请技术方案中，调光组件中的光学显示模组200的结构形式进行说明：
实施例五
如图8所示，本申请实施例提供的一种光学显示模组200，主要用于对其产生的漏光进行调节为圆偏振光，从而适配实施例一至实施例四中的液晶调光膜组件对圆偏振光进行消除。
具体地，本实施例中的光学显示模组200包括显示屏210、透镜220、偏振分光平面镜230、1/4波片240和半透半反镜250；
其中，透镜220位于显示屏210的出光侧，起到汇集光源的作用；偏振分光平面镜230按照预设角度布置在透镜220的出光侧；半透半反镜250布置在偏振分光平面镜230的相对侧；1/4波片240布置在偏振分光平面镜230和半透半反镜250之间；
显示屏210发出的无偏振状态的光源透过透镜220后，经过偏振分光平面镜230调制为线偏振光，线偏振光反射至1/4波片240后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜250向外界传播，进入液晶调光膜组件100，另一部分圆偏振光再次经过1/4波片240调制为线偏振光后入射偏振分光平面镜230后进入人眼。
作为一个较佳实施方案，透镜220为凸透镜220，用以将光源汇聚后引至偏振分光平面镜230。
作为一个较佳实施方案，偏振分光平面镜230包括平面镜片231和偏振分光膜232，偏振分光膜232设置在平面镜片231的入光侧；其中，平面镜片231采用塑料或者玻璃材质，偏振分光膜232采用PBS材质。
作为一个较佳实施方案，半透半反镜250为曲面镜。
作为一个较佳实施方案，偏振分光平面镜230的镜面与入射光源的光轴呈45°夹角。
需要说明的是，应用时，为了实现较佳的消光效果，该光学显示模组200，还需要满足以下几点：
1.光学显示模组200正面漏出的圆偏振光的左旋或右旋需要与液晶调光膜组件100针对左旋或右旋光的吸收特性相匹配，即当光学显示模组200的漏光为左旋圆偏光时，液晶调光膜组件需要设计成吸收左旋光，当光学显示模组200的漏光为右旋圆偏光时，液晶调光膜组件100需要设计成吸收右旋光。
2.由偏振分光膜232反射的偏振光(二次经过1/4波片240之前)的偏振方向需要与液晶调光膜组件100的第一线偏振层的偏振方向正交。
3.光学显示模组200中的1/4波片240与液晶调光膜组件100的1/4波片的参考波长需要保持一致性。
实施例六
如图9所示，本实施例提供了另一种光学显示模组200，其结构是在实施例五中的光学显示模组200的结构基础上做出的改进，具体地：
本实施例中的光学显示模组200还包括线偏振片260，线偏振片260位于透镜220和显示屏210之间。
应用时，显示屏210发出的无偏振状态的光源通过线偏振片260后调制为线偏振光，线偏振光透过透镜220后，经过偏振分光平面镜230反射至1/4波片240后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜250向外界传播，进入液晶调光膜组件100，另一部分圆偏振光再次经过1/4波片240调制为线偏振光后入射偏振分光平面镜230后进入人眼。
需要说明的是，应用时，为了实现较佳的消光效果，该光学显示模组200，还需要满足以下几点：
1.光学显示模组200漏出的圆偏振光的左旋或右旋需要与液晶调光膜组件100针对左旋或右旋光的吸收特性相匹配，即当光学显示模组200的漏光为左旋圆偏光时，液晶调光膜组件100需要设计成吸收左旋光，当光学显示模组200的漏光为右旋圆偏光时，液晶调光膜组件100需要设计成吸收右旋光。
2.光学显示模组200中的线偏振片260的起偏方向需要与偏振分光膜232反射的偏振光(二次经过1/4波片240之前)的偏振方向一致，且与液晶调光薄膜100中的第一线偏振层的偏振方向正交；
3.光学显示模组200中的1/4波片240与液晶调光膜组件100的1/4波片的参考波长需要保持一致性。
实施例七
如图10所示，本实施例提供了的光学显示模组200，包括显示屏210、透镜220、偏振分光平面镜230、第一1/4波片241和半透半反镜250；
其中，透镜220位于显示屏210的出光侧；偏振分光平面镜230按照预设角度布置在透镜220的出光侧；第一1/4波片241布置在偏振分光平面镜230的镜面上；半透半反镜250布置在偏振分光平面镜230的相对侧。
应用时，显示屏210发出的无偏振状态的光源透过透镜220后，透过第一1/4波片241后一部分光源透过偏振分光平面镜230，另一部分光源经过偏振分光平面镜230反射并调制为线偏振光，线偏振光再次透过第一1/4波片241后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜250形成正面漏射的圆偏振光，进入液晶调光膜组件100进行消光，另一部分圆偏振光再次经过第一1/4波片241调制为线偏振光后入射偏振分光平面镜230后进入人眼。
需要说明的是，应用时，为了实现较佳的消光效果，本实施例中的光学显示模组200，还需要满足以下几点：
1.光学显示模组200漏出的圆偏振光的左旋或右旋需要与液晶调光膜组件100针对左旋或右旋光的吸收特性相匹配，即当光学显示模组200的漏光为左旋圆偏光时，液晶调光膜组件100需要设计成吸收左旋光，当光学显示模组200的漏光为右旋圆偏光时，液晶调光膜组件100需要设计成吸收右旋光。
2.光学显示模组200中的偏振分光膜232反射的偏振光(二次经过1/4波片240之前)的偏振方向需要与液晶调光膜组件100中的第一线偏振层的偏振方向正交。
3.光学显示模组200中的1/4波片240与液晶调光膜组件100的1/4波片的参考波长需要保持一致性。
实施例八
如图11所示，本实施例提供的光学显示模组200，其结构是在实施例七中的光学显示模组200的结构基础上做出的改进，具体地：
该光学显示模组200还包括第二1/4波片242和线偏振片260；第二1/4波片242位于透镜220和显示屏210之间；线偏振片260位于第二1/4波片242和显示屏210之间；
显示屏210发出的无偏振状态的光源透过线偏振片260后调至为线偏振光，线偏振光透过第二1/4波片242后调制为圆偏振光，圆偏振光经过第一1/4波片241后调制为线偏振光，该线偏振光经过偏振分光平面镜230反射后再次透过第一1/4波片241后再次调制为圆偏振光；其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜250形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过第一1/4波片241调制为线偏振光后入射偏振分光平面镜230后进入人眼。
需要说明的是，应用时，为了实现较佳的消光效果，本实施例中的光学显示模组200，还需要满足以下几点：
1.光学显示模组200漏出的圆偏振光的左旋或右旋需要与液晶调光膜组件100针对左旋或右旋光的吸收特性相匹配，即当光学显示模组200的漏光为左旋圆偏光时，液晶调光膜组件100需要设计成吸收左旋光，当光学显示模组200的漏光为右旋圆偏光时，液晶调光膜组件100需要设计成吸收右旋光。
2.光学显示模组200中的线偏振片260的偏振方向需要与偏振分光膜232反射的偏振光(二次经过1/4波片240之前)的偏振方向一致，并且，与液晶调光膜组件100中的第一线偏振层的偏振方向正交。
3.光学显示模组200中的第一1/4波片241和第二1/4波片242与液晶调光膜组件100的1/4波片的参考波长需要保持一致性。
此外，本申请还提供了一种AR眼镜，该AR眼镜采用上述的调光组件。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种调光组件，其特征在于，包括光学显示模组和液晶调光膜组件；
所述光学显示模组用以将正面漏射的无偏振状态的光源调制为圆偏振光；
所述液晶调光膜组件包括液晶层、第一线偏振层、第二线偏振层和相位延迟层；
所述液晶层设置于所述第一线偏振层和第二线偏振层之间；
所述相位延迟层位于所述第一线偏振层远离所述液晶层的一侧，并且，所述相位延迟层配置为靠近于光学显示模组的出光侧；
所述光学显示模组正面漏射的圆偏振光通过所述相位延迟层调制为线偏振光后能够被所述第一线偏振层吸收；并且，通过调整施加给所述液晶层的电信号的大小，以调整外部环境的入射光穿过液晶调光膜组件而形成出射光的透过率。
2.根据权利要求1所述的调光组件，其特征在于，所述光学显示模组包括显示屏、透镜、偏振分光平面镜、1/4波片和半透半反镜；
所述透镜位于所述显示屏的出光侧；
所述偏振分光平面镜按照预设角度布置在所述透镜的出光侧；
所述半透半反镜布置在所述偏振分光平面镜的相对侧；
所述1/4波片布置在所述偏振分光平面镜和半透半反镜之间；
所述显示屏发出的无偏振状态的光源透过透镜后，经过偏振分光平面镜调制为线偏振光，线偏振光反射至1/4波片后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过1/4波片调制为线偏振光后穿过偏振分光平面镜后进入人眼。
3.根据权利要求2所述的调光组件，其特征在于，所述光学显示模组还包括线偏振片，所述线偏振片位于所述透镜和所述显示屏之间；
所述显示屏发出的无偏振状态的光源通过所述线偏振片后调制为线偏振光，所述线偏振光透过透镜后，经过偏振分光平面镜反射至1/4波片后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过1/4波片调制为线偏振光后入射偏振分光平面镜后进入人眼。
4.根据权利要求1所述的调光组件，其特征在于，所述光学显示模组包括显示屏、透镜、偏振分光平面镜、第一1/4波片和半透半反镜；
所述透镜位于所述显示屏的出光侧；
所述偏振分光平面镜按照预设角度布置在所述透镜的出光侧；
所述第一1/4波片布置在所述偏振分光平面镜的镜面上；
所述半透半反镜布置在所述偏振分光平面镜的相对侧；
所述显示屏发出的无偏振状态的光源透过透镜后，透过第一1/4波片后一部分光源透过偏振分光平面镜，另一部分光源经过偏振分光平面镜反射并调制为线偏振光，线偏振光再次透过第一1/4波片后调制为圆偏振光，其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过第一1/4波片调制为线偏振光后入射偏振分光平面镜后进入人眼。
5.根据权利要求4所述的调光组件，其特征在于，所述光学显示模组还包括第二1/4波片和线偏振片；
所述第二1/4波片位于所述透镜和所述显示屏之间；
所述线偏振片位于所述第二1/4波片和所述显示屏之间；
所述显示屏发出的无偏振状态的光源透过线偏振片后调至为线偏振光，线偏振光透过第二1/4波片后调制为圆偏振光，圆偏振光经过第一1/4波片后调制为线偏振光，该线偏振光经过偏振分光平面镜反射后再次透过第一1/4波片后再次调制为圆偏振光；其中，一部分圆偏振光透过半透半反镜形成正面漏射的圆偏振光，另一部分圆偏振光再次经过第一1/4波片调制为线偏振光后穿过偏振分光平面镜后进入人眼。
6.根据权利要求1所述的调光组件，其特征在于，所述相位延迟层采用1/4波片，通过1/4波片调制后的线偏振光的偏振方向与所述第一线偏振层的偏振方向呈正交。
7.根据权利要求6所述的调光组件，其特征在于，
当光学显示模组正面漏射的圆偏振光为右旋偏光时，1/4波片的快轴方向与第一线偏振层的偏振方向逆时针旋转45°平行；
当圆偏振光为左旋偏光时，1/4波片的快轴方向与第一线偏振层的偏振方向顺时针旋转45°平行。
8.根据权利要求6所述的调光组件，其特征在于，还包括第一透明电极层和第二透明电极层；其中，
所述第一透明电极层设置在所述第一线偏振层和液晶层之间；
所述第二透明电极层设置在所述第二线偏振层和液晶层之间。
9.根据权利要求8所述的调光组件，其特征在于，还包括驱动电路，所述驱动电路配置为调节所述液晶层两侧的所述第一透明电极层和第二透明电极层的电压差，进而调节外部环境的入射光穿过液晶调光膜组件而形成出射光的透过率。
10.根据权利要求8所述的调光组件，其特征在于，所述第一线偏振层和第二线偏振层的偏振方向所形成的夹角与液晶层在不施加电压情况下的旋转角度相同。
11.根据权利要求10所述的调光组件，其特征在于，所述液晶层包括扭曲向列相液晶，当不施加电场时，液晶分子发生扭曲且形成螺旋结构，使得穿过其中的偏振光的偏振方向旋转90度；
当施加电场时，液晶分子与电场平行排布，使得穿过其中的偏振光的保持原有偏振状态。
12.根据权利要求1所述的调光组件，其特征在于，还包括镜片结构支撑层，所述镜片结构支撑层设置在所述第二线偏振层远离光学显示模组的一侧。
13.根据权利要求1所述的调光组件，其特征在于，还包括半透半反膜层和曲面镜片层；所述曲面镜片层设置在所述半透半反膜层与所述相位延迟层之间。
14.一种AR眼镜，其特征在于，包括权利要求1-13中任意一项所述的调光组件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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