一种成像模组和头戴显示设备的制作方法

本申请实施例涉及增强现实，更具体地，本申请实施例涉及一种光波导结构、头戴显示设备和头戴显示设备的调节方法。

背景技术：

1、虚拟现实(virtual reality，vr)技术是一种创建使用户身临其境的三维动态视景仿真系统，近年来得到快速发展，在直播、教育、医疗、游戏等越来越多的领域起到关键的作用。

2、现有的虚拟现实设备仍然存在辐辏调节冲突，不同虚像距的虚像面不够丰富的问题，使观察者不能更真实的体验沉浸在虚拟世界。

3、例如相关显示技术中，通常采用单一焦点的光学设计方案。其中单一焦点的光学设计方案所呈现的图像对于人眼的像距是不变的。而由于人眼的辐辏转动与不变的屈光调节产生了冲突(即辐辏冲突)，人眼在持续观看三维动态视景过程时容易出现眼疲劳和眩晕。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种成像模组和头戴显示设备的新技术方案。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种成像模组。成像模组包括：

3、至少一个液晶元件，所述液晶元件包括多个液晶组，每一液晶组内设置有至少一个液晶分子，每一个所述液晶分子具有初始取向状态和调制取向状态；

4、在初始取向状态，每一个所述液晶分子具有初始取向；

5、在调制取向状态下，每一液晶组被配置为：在外加作用力的情况下，液晶分子的取向发生改变；

6、在所述液晶分子在初始取向状态切换至调制取向状态下，所述液晶元件被配置为：形成对应的至少两种焦距的虚像平面。

7、可选地，所述液晶元不对第一偏振光进行相位调制，形成第一焦距的虚像面；

8、所述液晶元件对第二偏振光进行相位调制，形成第二焦距的虚像面。

9、可选地，在同一个液晶元件内，所述液晶元件包括至少两个区域，其中每一区域内液晶分子的初始取向不同。

10、可选地，在同一个液晶元件内，液晶元件包括两个区域，两个区域包括第一区域和第二区域，所述第二区域位于所述第一区域的周侧；

11、其中位于所述第一区域内的液晶分子的初始取向，和位于所述第二区域内的液晶分子的初始取向不同。

12、可选地，所述液晶组内设置有多个液晶分子，每一个液晶分子的初始取向不同。

13、可选地，在调制取向状态下，所述液晶分子在液晶组内发生旋转，其中旋转角度为0°-360°。

14、可选地，所述成像模组包括至少两个所述液晶元件，相邻设置的两个液晶元件中，对应设置的液晶分子的旋转角度不同。

15、可选地，所述成像模组包括n个所述液晶元件，液晶分子分别在液晶组内旋转后形成夹角，其中夹角为360/n，其中n≥2。

16、可选地，至少两个所述液晶元件串联连接。

17、可选地，所述成像模组还包括偏振元件，所述偏振元件被配置为调制通过所述偏振元件的偏振光的偏振取向；其中在相邻两个所述液晶元件之间设置有一个所述偏振元件。

18、可选地，所述偏振元件包括偏振单元，每一偏振单元内设置有至少一个液晶分子，所述液晶分子被调控，以改变液晶分子的俯仰角或者旋转角。

19、可选地，所述偏振元件包括至少两个区域，每一区域内液晶分子的旋转角度不同。

20、可选地，所述偏振元件包括两个区域，两个区域包括第一区域和第二区域，其中所述第二区域位于所述第一区域的周侧，位于第一区域内的液晶分子的旋转角度小于所述第二区域内的液晶分子的旋转角度。

21、可选地，所述第一区域内的液晶分子的旋转角度为0°，所述第二区域内的液晶分子的旋转角度范围为10°～60°。

22、可选地，成像模组还包括单元化的光源或像源，每一个光源或像源的偏振态可以被独立调控。

23、可选地，光源或像源设置有偏振元件。

24、第二方面，提供了一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括如第一方面所述的成像模组。

25、根据本申请的实施例，提供了一种成像模组，通过对液晶元件的液晶组内的液晶分子的取向进行调制，使得液晶分子可以对不同偏振态的偏振光进行调制，通过液晶元件的偏振光在人眼处形成不同聚焦，从而使得观看者观看三维图像时不容易出现辐辏冲突，确保了成像质量。

26、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种成像模组，其特征在于，所述成像模组包括：

2.根据权利要求1所述的成像模组，其特征在于，所述液晶元件(1)不对第一偏振光进行相位调制，形成第一焦距的虚像面；

3.根据权利要求1所述的成像模组，其特征在于，在同一个液晶元件(1)内，所述液晶元件(1)包括至少两个区域，其中每一区域内液晶分子的初始取向不同。

4.根据权利要求3所述的成像模组，其特征在于，所述液晶元件(1)包括了两个区域，两个区域包括第一区域和第二区域，所述第二区域位于所述第一区域的周侧；

5.根据权利要求1所述的成像模组，其特征在于，所述液晶组(11)内设置有多个液晶分子(12)，每一个液晶分子(12)的初始取向不同。

6.根据权利要求1所述的成像模组，其特征在于，在调制取向状态下，所述液晶分子(12)在液晶组(11)内发生旋转，其中旋转角度为0°-360°。

7.根据权利要求1所述的成像模组，其特征在于，所述成像模组包括至少两个所述液晶元件(1)，相邻设置的两个液晶元件(1)中，对应设置的液晶分子的旋转角度不同。

8.根据权利要求7所述的成像模组，其特征在于，所述成像模组包括n个所述液晶元件(1)，液晶分子分别在液晶组内旋转后形成夹角，其中夹角为360/n，n≥2。

9.根据权利要求7所述的成像模组，其特征在于，至少两个所述液晶元件(1)串联连接。

10.根据权利要求7所述的成像模组，其特征在于，所述成像模组还包括偏振元件(2)，所述偏振元件(2)被配置为调制通过所述偏振元件(2)的偏振光的偏振取向；其中在相邻两个所述液晶元件(1)之间设置有一个所述偏振元件(2)。

11.根据权利要求10所述的成像模组，其特征在于，所述偏振元件(2)包括偏振单元，每一偏振单元内设置有至少一个液晶分子(12)，所述液晶分子被调控，以改变液晶分子的俯仰角或者旋转角。

12.根据权利要求11所述的成像模组，其特征在于，所述偏振元件(2)包括至少两个区域，每一区域内液晶分子的旋转角度不同。

13.根据权利要求12所述的成像模组，其特征在于，所述偏振元件包括两个区域，两个区域包括第一区域和第二区域，其中所述第二区域位于所述第一区域的周侧，位于第一区域内的液晶分子(12)的旋转角度小于所述第二区域内的液晶分子(12)的旋转角度。

14.根据权利要求13所述的成像模组，其特征在于，所述第一区域内的液晶分子(12)的旋转角度为0°，所述第二区域内的液晶分子(12)的旋转角度范围为10°～60°。

15.根据权利要求11所述的成像模组，其特征在于，还包括单元化的光源或像源，每一个光源或像源的偏振态可以被独立调控。

16.根据权利要求15所述的成像模组，其特征在于，光源或像源设置有偏振元件。

17.一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括如权利要求1-16中任一项所述的成像模组。

技术总结本申请实施例提供了一种成像模组和头戴显示设备。成像模组包括：至少一个液晶元件，所述液晶元件包括多个液晶组，每一液晶组内设置有至少一个液晶分子，每一个所述液晶分子具有初始取向状态和调制取向状态；在初始取向状态，每一个所述液晶分子具有初始取向；在调制取向状态下，每一液晶组被配置为：在外加作用力的情况下，液晶组内的液晶分子的取向发生改变；在所述液晶分子在初始取向状态切换至调制取向状态下，所述液晶元件被配置为：形成至少两种焦距的虚像平面。技术研发人员：赵恩,饶轶,魏如东,董立超受保护的技术使用者：歌尔光学科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2