投射光学系统以及包括其的透视显示装置和显示装置

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1.本公开涉及投射光学系统以及包括该投射光学系统的显示装置和透视显示装置。


背景技术:



2.最近,随着能够实现虚拟现实(vr)的电子装置和显示装置的开发,对vr的兴趣已经增加。作为vr的下一步,也已经研究了可实现增强现实(ar)和混合现实(mr)的技术(方法)。
3.与呈现完整虚拟世界的vr不同,ar是一种通过在真实世界的环境上重叠(组合)虚拟对象或信息来进一步增强现实效果的显示技术。与vr可有限地应用于诸如游戏或虚拟体验的领域不同,ar可以可应用于各种现实环境。具体地,ar作为适于无处不在的环境或物联网(iot)环境的下一代显示技术正引起人们的关注。ar可以是mr的一示例,其中ar混合了真实世界和诸如虚拟世界信息的附加信息。
4.在透视显示装置包括全息光学元件作为组合器的情况下,透视显示装置可以具有窄眼动范围(eye box)。用于解决窄眼动范围问题的静态方法包括通过额外使用除了
±
1阶衍射之外的高阶衍射或者在曝光全息光学元件时调节参考光束来产生多个光斑的方法。用于解决窄眼动范围问题的动态方法包括通过在显示单元和组合器之间的光路上布置投射光学系统(例如,微机电系统(mems)反射镜)来调节进入用户瞳孔的图像的光路的方法。
5.mems反射镜的尺寸和驱动速度具有折衷的关系。随着mems反射镜的尺寸增大,mems反射镜的驱动速度降低,因此,需要减小mems反射镜的尺寸以增大mems反射镜的驱动速度。因此,可能难以增大mems反射镜的尺寸或面积来达到所需的水平。


技术实现要素:



6.本公开的一目的是提供一种具有大面积和高驱动速度的投射光学系统。
7.本公开的另一目的是提供一种透视显示装置,其包括具有大面积和高驱动速度的投射光学系统。
8.然而,本公开的目的不限于此。
9.附加的方面将部分地在以下描述中阐述,部分地将从该描述变得明显,或可以通过实施本公开的呈现的实施方式而获知。
10.根据本公开的一方面,提供一种投射光学系统,该投射光学系统包括:基座;反射镜;以及提供在基座和反射镜之间的一对第一致动器,该对第一致动器配置为在第一方向上彼此面对,其中该对第一致动器中的每个包括具有结构柔性的第一电活性聚合物膜,使得第一电活性聚合物膜的尺寸基于施加的电压是可改变的,以及其中反射镜基于第一电活性聚合物膜的尺寸的变化是可调节的。
11.第一电活性聚合物膜可以具有第一表面和第二表面,该对第一致动器中的每个可以进一步包括:提供在第一表面上的第一电极;提供在第二表面上的第二电极;被提供为围绕第一电极的第一拉伸保持膜;以及提供在第一拉伸保持膜上的一对第一铰链元件。
12.第一拉伸保持膜可以包括孔,第一电极提供在该孔中。
13.该对第一铰链元件可以彼此间隔开,以及其中第一电极在从基座朝向反射镜的第二方向上提供在该对第一铰链元件之间。
14.该对第一致动器的第二表面可以彼此面对。
15.在与反射镜相邻的区域中,第一电活性聚合物膜可以具有朝向反射镜减小的第一宽度。
16.投射光学系统可以进一步包括一对第二致动器,该对第二致动器在该对第一致动器之间并在与第一方向相交的第三方向上彼此面对,其中该对第二致动器中的每个包括:具有第三表面和第四表面的第二电活性聚合物膜;提供在第三表面上的第三电极;提供在第四表面上的第四电极;被提供为围绕第三电极的第二拉伸保持膜;以及提供在第二拉伸保持膜上的一对第二铰链元件。
17.该对第一致动器中的每个可以进一步包括蛇形弹簧,第一电活性聚合物膜提供在该蛇形弹簧上以使该蛇形弹簧变形。
18.蛇形弹簧可以包括孔,第一电活性聚合物膜覆盖该孔。
19.第一电活性聚合物膜可以具有第一表面和第二表面,该对第一致动器中的每个包括:提供在第一表面上的第一电极;提供在第二表面上的第二电极;提供在第一表面上并围绕第一电极的第一框架;以及提供在第二表面上并围绕第二电极的第二框架。
20.第一框架和第二框架中的每个可以具有菱形形状,其中在从基座朝向反射镜的方向上彼此相对的第一拐角和第二拐角分别与基座和反射镜接触。
21.投射光学系统可以进一步包括提升元件,该提升元件相对于基座提供在与反射镜相反的一侧,以及其中提升元件配置为推动或拉动基座。
22.提升元件可以包括:面对基座的提升基座;恢复元件,配置为向基座和提升基座施加力以增大基座和提升基座之间的距离;以及提供在提升基座和基座之间的变形元件,其中变形元件的长度根据变形元件的温度而变化,并且基座和提升基座之间的距离通过恢复元件和变形元件来调节。
23.投射光学系统可以进一步包括在基座、反射镜和该对第一致动器之间的支撑膜,其中支撑膜沿着基座的表面、反射镜的表面和该对第一致动器的表面延伸。
24.投射光学系统可以进一步包括在基座和反射镜之间的枢轴柱,其中枢轴柱的一端与基座接触,枢轴柱的另一端与反射镜接触。
25.根据本公开的另一方面,提供一种透视显示装置,该透视显示装置包括:图像生成器,配置为产生包含虚拟图像信息的虚拟图像光;组合器,配置为将虚拟图像光会聚到第一点;以及投射光学系统,配置为将从图像生成器提供的虚拟图像光投影到组合器,其中投射光学系统包括:基座、反射镜以及提供在基座和反射镜之间的一对致动器,该对致动器配置为在第一方向上彼此面对,其中该对致动器中的每个包括具有结构柔性的电活性聚合物膜,使得电活性聚合物膜的尺寸基于所施加的电压是可改变的,以及其中反射镜基于电活性聚合物膜的尺寸的变化是可调节的。
26.电活性聚合物膜可以具有第一表面和第二表面,该对致动器中的每个进一步包括提供在第一表面上的第一电极、提供在第二表面上的第二电极、被提供为围绕第一电极的拉伸保持膜以及提供在拉伸保持膜上的一对铰链元件。
27.组合器可以进一步配置为基于电活性聚合物膜的尺寸变化将图像光进一步会聚到不同于第一点的第二点。
28.透视显示装置可以进一步包括配置为测量用户的瞳孔位置的眼睛跟踪器。
29.根据本公开的另一方面,提供一种透视显示装置,该透视显示装置包括:具有一对孔的镜架;分别连接到镜架的两端的一对镜腿;一对组合器,分别插入该对孔中;以及提供在该对镜腿上的电子系统,其中电子系统包括配置为生成包括虚拟图像信息的虚拟图像光的图像生成器以及配置为将从图像生成器提供的虚拟图像光投影到组合器的投射光学系统,以及其中投射光学系统包括:基座、反射镜以及提供在基座和反射镜之间的一对致动器,该对致动器配置为在第一方向上彼此面对,其中该对致动器中的每个包括具有结构柔性的电活性聚合物膜,使得电活性聚合物膜的尺寸基于所施加的电压是可变化的,以及其中反射镜基于电活性聚合物膜的尺寸的变化是可调节的。
30.根据本公开的另一方面,提供一种投射光学系统,该投射光学系统包括:基座部分;反射镜;以及至少一个致动器,提供在基座部分和反射镜之间,该至少一个致动器包括具有延展性结构的电活性聚合物膜,该延展性结构基于施加的电压是可变化的,其中反射镜基于电活性聚合物膜的结构的变化是可调节的。
31.反射镜的位置或方向可以基于电活性聚合物膜的结构的变化是可调节的。
32.根据本公开的另一方面,提供一种显示装置,该显示装置包括:控制器,配置为施加电压;和投射光学系统,该投射光学系统包括:基座部分;反射镜;以及至少一个致动器,提供在基座部分和反射镜之间,该至少一个致动器包括具有延展性结构的电活性聚合物膜,该延展性结构基于所施加的电压是可变化的,其中反射镜基于电活性聚合物膜的结构的变化是可调节的。
33.基于施加到电活性聚合物膜的第一电压,反射镜可以被调节为面向第一方向,并且基于施加到电活性聚合物膜的第二电压,反射镜可以被调节为面向第二方向。
附图说明
34.从以下结合附图进行的描述,本公开的某些实施方式的以上和其它的方面、特征和优点将更加明显,附图中:
35.图1是根据一示例实施方式的透视显示装置的概念图;
36.图2是图1的投射光学系统的透视图;
37.图3是图2的投射光学系统的沿着线i-i'截取的剖视图;
38.图4是图2的投射光学系统的致动器的分解透视图;
39.图5是图2的投射光学系统的对应于线i-i'的剖视图,用于描述投射光学系统的操作;
40.图6是图2的投射光学系统的对应于线i-i'的剖视图,用于描述投射光学系统的操作;
41.图7是透视显示装置的概念图,用于描述调节虚拟图像光的投射方向的过程;
42.图8是透视显示装置的概念图,用于描述调节虚拟图像光的投射方向的过程;
43.图9是透视显示装置的概念图,用于描述调节虚拟图像光的投射方向的过程;
44.图10是根据一示例实施方式的投射光学系统的透视图;
45.图11是根据一示例实施方式的投射光学系统的剖视图;
46.图12是示出图11的投射光学系统的一示例实施方式的图;
47.图13是示出图11的投射光学系统的另一示例实施方式的图;
48.图14示出根据一示例实施方式的投射光学系统;
49.图15是图14的区域aa的放大图,用于描述图14的投射光学系统的驱动;
50.图16是对应于图14的区域aa的放大图,用于描述图14的投射光学系统的驱动;
51.图17是根据一示例实施方式的投射光学系统的透视图;
52.图18是图17的投射光学系统的侧视图;
53.图19是图17的投射光学系统的致动器的分解透视图;
54.图20和图21是用于描述图17的致动器的操作的图;
55.图22是根据一示例实施方式的透视显示装置的概念图;
56.图23是根据一示例实施方式的透视显示装置的透视图;以及
57.图24是根据一示例实施方式的投射光学系统的透视图。
具体实施方式
58.现在将详细参照实施方式,其示例在附图中示出,其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这点上,当前的实施方式可以具有不同的形式,而不应被解释为限于这里阐述的描述。因此,下面通过参照附图仅描述了实施方式,以说明各方面。如这里使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关列出项目的任何和所有组合。诸如
“……
中的至少一个”的表述,当在一列元素之后时,修饰整列元素,而不修饰该列中的个别元素。
59.在下文,将参照附图详细描述本公开的实施方式。在下面的附图中,相同的附图标记表示相同的元件,并且为了清楚和描述的方便,附图中的元件的尺寸可以被放大。同时,下面描述的实施方式仅是说明性的,并且可以从这些实施方式进行各种修改。
60.在下文,这里所用的表述“在
……
上”不仅可以包括“以接触的方式直接在
……
上”(例如,“直接接触”),而且可以包括“以非接触的方式在
……
上”。
61.只要不与上下文不一致,单数表述也包括复数的含义。此外,当一元件被称为“包括”一组成元件时,其它组成元件可以被进一步包括而不被排除,除非对其存在任何其它特别提及。
62.图1是根据一示例实施方式的透视显示装置10的概念图。图2是图1的投射光学系统200的透视图。图3是图2的投射光学系统200的沿着线i-i'截取的剖视图。图4是图2的投射光学系统200的致动器230(在下文,也被称为左致动器230和右致动器230)的分解透视图。
63.参照图1,根据一示例实施方式,透视显示装置10可以包括图像生成器100、投射光学系统200、组合器300和眼睛跟踪器400。透视显示装置10可以是组合真实图像光和虚拟图像光并将组合的光提供给用户的装置。真实图像光可以是从真实物体发射的光并包括关于真实物体的图像信息。虚拟图像光可以是例如从诸如空间光调制器(slm)的显示装置发射的光,并包括所需的虚拟图像信息。
64.图像生成器100可以发射虚拟图像光。例如,图像生成器100可以包括光源、硅上液晶(lcos)和偏振分束器。然而,本公开不限于此。照此,根据另一示例实施方式,图像生成器
100可以是包括能够输出虚拟图像的部件的电子装置。
65.投射光学系统200可以在图像生成器100和组合器300之间的光路上。
66.投射光学系统200可以包括反射镜层220。投射光学系统200可以反射从图像生成器100发射的虚拟图像光,并将反射的虚拟图像光投影到组合器300。投射光学系统200可以调节反射镜层220的斜度和/或位置,以改变虚拟图像光被会聚到的位置。下面将描述投射光学系统200。
67.组合器300可以将真实图像光和虚拟图像光组合,并将组合光提供给用户1。组合器300可以包括在其上形成干涉图案的感光膜。虚拟图像光可以被组合器300反射。当被反射时,虚拟图像光il可以被干涉图案衍射和会聚。例如,虚拟图像光il可以被会聚到用户1的瞳孔。真实图像光可以穿过组合器300,然后到达用户1。
68.眼睛跟踪器400可以测量用户1的瞳孔位置以生成关于用户瞳孔位置的信息。投射光学系统200的反射镜的斜度和/或位置可以基于由眼睛跟踪器400生成的关于用户瞳孔位置的信息来调节。
69.用户1的瞳孔可以接收特定范围内的虚拟图像光il。换句话说,用户1可以在特定范围内观看虚拟图像光il。用户1可通过其观看虚拟图像的区域可以被称为眼动范围eb。
70.参照图2至图4,根据一示例实施方式,投射光学系统200可以包括基座210、反射镜层220、多个致动器230、支撑膜250和枢轴柱240。基座210可以具有在第一方向dr1和第二方向dr2上延伸的平板形状。例如,基座210可以具有四边形平板形状。例如,基座210可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或fr4玻璃环氧层压板。基座210可以足够厚以是刚性的。
71.反射镜层220可以与基座210间隔开。反射镜层220可以面对基座210。根据一示例实施方式,反射镜层220可以提供在垂直于基座210的平板表面的方向上。例如,反射镜层220可以在基座210之上。反射镜层220可以具有平板形状。例如,反射镜层220可以具有四边形平板形状。当多个致动器230未被驱动时,反射镜层220可以平行于基座210。反射镜层220可以包括反射镜基座221和在反射镜基座221上的反射镜222。例如,反射镜基座221可以包括pet或fr4玻璃环氧层压板。反射镜基座221可以足够厚以是刚性的。
72.多个致动器230可以在基座210和反射镜层220之间。四个致动器230被示出,但是这是一示例。致动器230的数量可以根据需要来确定。在多个致动器230当中,一对致动器230可以在第一方向dr1上彼此面对,另一对致动器230可以在第二方向dr2上彼此面对。四个致动器230可以彼此基本上相同。为了描述简洁,描述了一个致动器230。
73.致动器230可以包括电活性聚合物膜231、拉伸保持膜232、一对铰链元件233、第一电极234和第二电极235。电活性聚合物膜231可以具有根据施加到电活性聚合物膜231的电场而变化的尺寸或面积。具体地,当电压被施加到电活性聚合物膜231的两个表面(例如,产生电压差)并因此在电活性聚合物膜231中产生电场时,电活性聚合物膜231的厚度减小,因此,电活性聚合物膜231的尺寸或面积可以增大。随着施加到电活性聚合物膜231的电压差增大,电活性聚合物膜231的面积或尺寸可以增大。电活性聚合物膜231可以包括电子电活性聚合物。例如,电活性聚合物膜231可以包括电介质弹性体。例如,电活性聚合物膜231可以包括硅酮弹性体。电活性聚合物膜231可以具有弹性。当电活性聚合物膜231被拉伸时,电活性聚合物膜231可以具有恢复力以返回到在被拉伸之前的状态。电活性聚合物膜231可以包括面向相反的方向的第一表面和第二表面。第一表面可以面向投射光学系统200的外部,
第二表面可以面向投射光学系统200的内部。
74.拉伸保持膜232可以在电活性聚合物膜231的第一表面上。例如,拉伸保持膜232可以附接到电活性聚合物膜231的第一表面。在拉伸保持膜232附接到电活性聚合物膜231之前,电活性聚合物膜231可以被预拉伸。当拉伸保持膜232附接到预拉伸的电活性聚合物膜231时,拉伸保持膜232会阻碍电活性聚合物膜231的恢复,从而保持电活性聚合物膜231的预拉伸状态。例如,拉伸保持膜232可以包括pet膜。拉伸保持膜232可以具有足够小的厚度以具有柔性。例如,拉伸保持膜232的厚度可以为约50μm至约200μm。拉伸保持膜232可以具有暴露电活性聚合物膜231的第一表面的孔。
75.第一电极234可以在电活性聚合物膜231的第一表面上。第一电极234可以在拉伸保持膜232的孔中。第二电极235可以在电活性聚合物膜231的第二表面上。第一电极234和第二电极235可以彼此面对,使电活性聚合物膜231在其间。第一电极234和第二电极235可以向电活性聚合物膜231施加电压。第一电极234和第二电极235可以是可拉伸的电极。施加到多个致动器230的电压可以彼此独立地调节。
76.第一导电线234p可以在第一电极234的一侧。第一导电线234p可以从第一电极234突出。第一导电线234p可以在电活性聚合物膜231和拉伸保持膜232之间经过。第一导电线234p可以在第一电极234和将电压施加到第一电极234的控制器之间,以将第一电极234电连接到控制器。施加到第一电极234的电压可以由控制器调节。第一导电线234p可以包括可拉伸的电极材料。在一示例中,第一导电线234p可以包括与第一电极234的材料基本上相同的材料。
77.第二导电线235p可以在第二电极235的一侧。第二导电线235p可以从第二电极235突出。第二导电线235p可以在电活性聚合物膜231和支撑膜250之间经过。第二导电线235p可以在第二电极235和向第二电极235施加电压的控制器之间以将第二电极235电连接到控制器。施加到第二电极235的电压可以由控制器调节。第二导电线235p可以包括可拉伸的电极材料。在一示例中,第二导电线235p可以包括与第二电极235的材料基本上相同的材料。
78.该对铰链元件233可以在拉伸保持膜232上。该对铰链元件233可以彼此间隔开而使第一电极234在其间。该对铰链元件233可以布置在从基座210朝向反射镜层220的第三方向dr3上。该对铰链元件233中的一个可以邻近基座210,另一个可以邻近反射镜层220。该对铰链元件233可以配置为当电活性聚合物膜231被拉伸或收缩时折叠或展开电活性聚合物膜231。当该对铰链元件233折叠电活性聚合物膜231时,该对铰链元件233可以变得彼此更靠近。当该对铰链元件233展开电活性聚合物膜231时,该对铰链元件233可以彼此间隔开地移动。随着电活性聚合物膜231中产生的电压差增大,电活性聚合物膜231的尺寸或面积可以增大,因此,该对铰链元件233可以展开电活性聚合物膜231至较大程度。随着电活性聚合物膜231中产生的电压差减小,电活性聚合物膜231的尺寸或面积可以减小,并且该对铰链元件233可以折叠电活性聚合物膜231至较大程度。当在电活性聚合物膜231中没有产生电压差时,电活性聚合物膜231的尺寸或面积可以是最小的。当电活性聚合物膜231的尺寸或面积最小时,该对铰链元件233可以将电活性聚合物膜231折叠至最大程度。通过调节由第一电极234和第二电极235施加到电活性聚合物膜231的电压的大小,可以调节通过该对铰链元件233展开或折叠电活性聚合物膜231的程度。例如,该对铰链元件233可以包括pet。该对铰链元件233可以足够厚以是刚性的。例如,该对铰链元件233的厚度可以为约200μm至约
300μm。
79.支撑膜250可以在由基座210、反射镜层220和多个致动器230限定的投射光学系统200的内部区域中。支撑膜250可以覆盖基座210、反射镜层220和多个致动器230的面向投射光学系统200的内部区域的表面。例如,支撑膜250可以沿着基座210、反射镜基座221、电活性聚合物膜231和第二电极235的面向投射光学系统200的内部区域的表面延伸。例如,支撑膜250的表面可以与基座210的表面、反射镜基座221的表面、电活性聚合物膜231的表面和第二电极235的表面接触。第二电极235可以在支撑膜250和电活性聚合物膜231之间。例如,支撑膜250可以包括聚酰亚胺。支撑膜250可以具有足够小的厚度以具有柔性。例如,支撑膜250的厚度可以是50μm或更小。
80.枢轴柱240可以在基座210和反射镜层220之间。枢轴柱240可以穿透支撑膜250。枢轴柱240可以从基座210延伸到反射镜层220。枢轴柱240的第一端可以与基座210接触,枢轴柱240的第二端可以与反射镜基座221接触。枢轴柱240的第一端和第二端可以在枢轴柱240延伸的方向上彼此间隔开。枢轴柱240可以被固定到反射镜层220的中心部分。反射镜层220的与枢轴柱240接触的中心部分可以是调节反射镜层220的斜度的基准。下面将描述反射镜层220的斜度的调节。
81.图5是图2的投射光学系统200的对应于线i-i'的剖视图,用于描述投射光学系统200的操作。图6是图2的投射光学系统200的对应于线i-i'的剖视图,用于描述投射光学系统200的操作。
82.参照图5,电压可以被施加到在第一方向dr1上彼此面对的该对致动器230中的第一个致动器(在下文,被称为左致动器)的第一电极234和第二电极235,因此,可以在左致动器230的电活性聚合物膜231中产生电压差。没有电压可以施加到在第一方向dr1上彼此面对的该对致动器230中的第二个(或另一个)致动器(在下文,被称为右致动器)的第一电极234和第二电极235。术语“左致动器”和“右致动器”仅用于表示不同的致动器,而不是指实际上在左侧的致动器和在右侧的致动器。左致动器230的电活性聚合物膜231的尺寸或面积可以增大。因此,该对铰链元件233可以展开电活性聚合物膜231。因此,左致动器230在第三方向dr3上的长度可以变得大于右致动器230在第三方向dr3上的长度。
83.与左致动器230接触的支撑膜250可以响应于左致动器230的展开而移动。左致动器230通过其展开的力(例如,当电活性聚合物膜231的尺寸或面积增大时该对铰链元件233展开电活性聚合物膜231的力)可以通过支撑膜250传递到反射镜层220和基座210。与左致动器230接触的支撑膜250可以增大在反射镜层220和基座210之间的距离。
84.反射镜层220可以相对于枢轴柱240与反射镜基座221接触的部分倾斜。反射镜层220的邻近左致动器230的第一部分(p1)可以远离基座210移动,反射镜层220的邻近右致动器230的第二部分(p2)可以朝向基座210移动。由于右致动器230的电活性聚合物膜231具有恢复到在预拉伸之前的尺寸或面积的恢复力,所以当反射镜层220的第二部分朝向基座210移动时,右致动器230可以被折叠。
85.参照图6,与图5所示的不同,电压可以被施加到右致动器230的第一电极234和第二电极235,因此,可以在右致动器230的电活性聚合物膜231中产生电压差。没有电压可以施加到左致动器230的第一电极234和第二电极235。右致动器230的该对铰链元件233可以展开电活性聚合物膜231。因此,右致动器230在第三方向dr3上的长度可以变得大于左致动
器230在第三方向dr3上的长度。
86.与右致动器230接触的支撑膜250可以响应于右致动器230的展开而移动。右致动器230通过其展开的力可以通过支撑膜250传递到反射镜层220和基座210。与右致动器230接触的支撑膜250可以增大在反射镜层220和基座210之间的距离。
87.反射镜层220可以相对于枢轴支柱240与反射镜基座221接触的部分倾斜。反射镜层220的邻近右致动器230的第二部分p2可以远离基座210移动,反射镜层220的邻近左致动器230的第一部分p1可以朝向基座210移动。由于左致动器230的电活性聚合物膜231具有恢复到预拉伸之前的尺寸或面积的恢复力,所以当反射镜层220的第一部分朝向基座210移动时,左致动器230可以被折叠。
88.图3示出未向在第一方向dr1上彼此面对的该对致动器230的第一电极234和第二电极235施加电压的状态。不同于图3的基本上平行于基座210的反射镜层220,图5的反射镜层220和图6的反射镜层220可以相对于基座210倾斜。在第二方向dr2上彼此面对的该对致动器230也可以以与在第一方向dr1上彼此面对的该对致动器230相同的方式被驱动从而调节反射镜层220的斜度。
89.本公开可以提供投射光学系统200,其能够通过使用在第一方向dr1上彼此面对的一对致动器230和在第二方向dr2上彼此面对的一对致动器230来调节虚拟图像光il的投射方向。下面将描述调节虚拟图像光il的投射方向的过程。
90.图7是透视显示装置的概念图,用于描述调节虚拟图像光的投射方向的过程。图8是透视显示装置的概念图,用于描述调节虚拟图像光的投射方向的过程。图9是透视显示装置的概念图,用于描述调节虚拟图像光的投射方向的过程。
91.参照图7至图9,可以提供图像生成器100、投射光学系统200、组合器300和眼睛跟踪器400。图像生成单元100、投射光学系统200、组合器300和眼睛跟踪器400可以分别与参照图1描述的图像生成器100、投射光学系统200、组合器300和眼睛跟踪器400基本上相同。投射光学系统200可以与参照图2至图4描述的投射光学系统200基本上相同。
92.如图7所示,用户1的瞳孔可以在第一位置。例如,第一位置可以是看着组合器300的中心部分的用户1的瞳孔的位置。没有电压可以施加到投射光学系统200的多个致动器230。投射光学系统200可以将从图像生成器100发射的虚拟图像光il反射到组合器300上的第一区域。组合器300可以将从投射光学系统200入射到第一区域的虚拟图像光il会聚到看着组合器300的中心部分的用户1的瞳孔。当没有电压施加到多个致动器230时,用户1可通过其观看虚拟图像的眼动范围可以被称为第一眼动范围eb1。
93.如图8所示,用户1的瞳孔可以移动到第二位置。例如,第二位置可以是看着组合器300的中央部分的右侧的区域(在下文,右区域)的用户1的瞳孔的位置。电压可以被施加到多个致动器230中的一个(在下文,被称为左致动器),并且没有电压可以施加到其它致动器230。施加到左致动器230的电压的大小可以根据需要来调节。投射光学系统200可以将从图像生成器100发射的虚拟图像光il反射到组合器300的右区域。组合器300可以将从投射光学系统200入射到右区域的虚拟图像光il会聚到看着组合器300的右区域的用户1的瞳孔。当电压被施加到左致动器230时,用户1可通过其观看虚拟图像的眼动范围可以被称为第二眼动范围eb2。第二眼动范围eb2可以在第一眼动范围eb1的右边。当电压被施加到左致动器230并且没有电压被施加到其它致动器230时,眼动范围可以向右移动。也就是,眼动范围可
以动态扩展。
94.如图9所示,用户1的瞳孔可以在第三位置。例如,第三位置可以是看着组合器300的中央部分的左侧的区域(在下文,被称为左区域)的用户1的瞳孔的位置。电压可以被施加到多个致动器230中的另一个(在下文,右致动器230),并且没有电压可以施加到其它致动器230。施加到右致动器230的电压的大小可以根据需要被调节。投射光学系统200可以将从图像生成器100发射的虚拟图像光il反射到组合器300的左区域。组合器300可以将从投射光学系统200入射到左区域的虚拟图像光il会聚到看着组合器300的左区域的用户1的瞳孔。当电压被施加到右致动器230时,用户1可通过其观看虚拟图像的眼动范围可以被称为第三眼动范围eb3。第三眼动范围eb3可以在第一眼动范围eb1的左侧。当电压被施加到右致动器230并且没有电压被施加到其它致动器230时,眼动范围可以向左移动。也就是,眼动范围可以动态扩展。
95.根据本公开,可以通过调节反射镜222的斜度来动态扩展眼动范围。反射镜222的斜度可以根据致动器230的长度变化来调节,每个致动器230包括电活性聚合物膜231。
96.由每个包括电活性聚合物膜231的致动器230控制的反射镜222可以具有比具有相同尺寸的mems反射镜的驱动速度更高的驱动速度。本公开可以提供即使在反射镜222具有足够大的尺寸或面积时也具有所需驱动速度的投射光学系统200以及包括该投射光学系统200的透视显示装置10。
97.图10是根据一示例实施方式的投射光学系统201的透视图。为了描述的简洁,可以不提供与参照图2至图4提供的描述基本上相同的描述。
98.参照图10,投射光学系统201可以包括基座210、反射镜层220、多个致动器230、支撑膜250和枢轴柱240。基座210、反射镜层220和枢轴柱240可以分别与参照图2至图4描述的基座210、反射镜层220和枢轴柱240基本上相同。
99.与参照图2至图4描述的不同,在邻近反射镜层220的区域中,多个致动器230可以具有朝向反射镜层220变窄的宽度。在邻近反射镜层220的区域中,多个致动器230中的每个的电活性聚合物膜231的宽度可以朝向反射镜层220减小。多个致动器230可以分别在具有四边形平板形状的基座210的四侧上。
100.与致动器230接触的支撑膜250可以在投射光学系统201内部。支撑膜250可以具有对应于致动器230的形状。在邻近反射镜层220的区域中,与致动器230接触的支撑膜250可以具有朝向反射镜层220变窄的宽度。
101.本公开可以提供即使在反射镜222具有足够大的尺寸或面积时也具有所需驱动速度的投射光学系统201。
102.图11是根据一示例实施方式的投射光学系统202的剖视图。图12是示出图11的投射光学系统202的一实施方式的图。图13是示出图11的投射光学系统202的另一实施方式的图。为了描述的简洁,可以不提供与参照图2至图4提供的描述基本上相同的描述。
103.参照图11,投射光学系统202可以包括基座210、反射镜层220、多个致动器230、支撑膜250、枢轴柱240和提升元件260。基座210、反射镜层220、多个致动器230、支撑膜250和枢轴柱240可以分别与参照图2至图4描述的基座210、反射镜层220、多个致动器230、支撑膜250和枢轴柱240基本上相同。
104.提升元件260可以相对于基座210在与支撑膜250相反的一侧。提升元件260可以与
基座210的表面接触。提升元件260可以将基座210推向反射镜层220。通过枢轴柱240,可以保持在基座210和反射镜层220之间的距离,并且可以改变反射镜222相对于第三方向dr3的位置。例如,提升元件260可以包括形状记忆合金(sma),其具有根据温度而变化的长度。
105.参照图12,提升元件260可以包括桥元件262和第一变形元件261。桥元件262可以具有弹性并可以在一个方向上是长的。桥元件262的两端可以被具有环形状的第一变形元件261缠绕。换句话说,桥元件262的两端可以在第一变形元件261的环形状内。桥元件262可以具有朝向基座210弯曲的拱形形状。在一示例中,桥元件262可以附接到基座210。当没有被第一变形元件261缠绕时,桥元件262可以具有直的形状(例如,未弯曲的形状)。当弯曲时,桥元件262可以在从第一变形元件261的内部朝向外部的方向(例如,从第一变形元件261的环形状的内部朝向外部的方向)上向第一变形元件261施加力。
106.第一变形元件261可以是具有可变长度的环。第一变形元件261可以包括sma。第一变形元件261的长度可以在低于阈值温度的温度通过由桥元件262施加的力而增大,并可以在高于或等于阈值温度的温度减小回去。第一变形元件261的温度可以通过施加到第一变形元件261的电压来调节。随着施加到第一变形元件261的电压增大,第一变形元件261的温度可以升高。
107.桥元件262的曲率可以根据第一变形元件261的长度变化而变化。当第一变形元件261的长度减小时,桥元件262的曲率可以增大,并且桥元件262可以推动基座210。当第一变形元件261的长度增大时,桥元件262的曲率可以减小,并且桥元件262可以拉动基座210。
108.参照图13,提升元件260可以包括提升基座263和多个第二变形元件264。提升基座263可以具有固定的位置。例如,提升基座263可以包括与基座210的材料基本上相同的材料。
109.一对第二变形元件264可以在基座210和提升基座263之间。该对第二变形元件264中的每个的一端可以与基座210接触,并且其另一端可以与提升基座263接触。在一示例中,可以进一步提供恢复元件以向基座210和提升基座263施加力,从而增大在基座210和提升基座263之间的距离。该对第二变形元件264可以包括sma。该对第二变形元件264的长度可以在低于阈值温度的温度通过由恢复元件施加到基座210和提升基座263的力而增大,并可以在大于或等于阈值温度的温度减小回。在低于该对第二变形元件264的阈值温度的温度,基座210可以通过恢复元件远离提升基座263移动。在大于或等于该对第二变形元件264的阈值温度的温度,基座210可以通过恢复元件朝向提升基座263移动。该对第二变形元件264的温度可以通过施加到该对第二变形元件264的电压来调节。随着施加到该对第二变形元件264的电压增大,该对第二变形元件264的温度可以升高。
110.本公开的提升元件260可以调节反射镜222相对于第三方向dr3的位置。当反射镜222相对于第三方向dr3的位置改变时,由虚拟图像光形成的虚拟图像的位置可以改变。当沿着在反射镜222和组合器300之间的光路的距离减小时,虚拟图像和组合器300之间的距离也可以减小。当沿着在反射镜222和组合器300之间的光路的距离增大时,虚拟图像和组合器300之间的距离也可以增大。
111.图14示出根据一示例实施方式的投射光学系统203。图15是图14的区域aa的放大图,用于描述图14的投射光学系统203的驱动。图16是对应于图14的区域aa的放大图,用于描述图14的投射光学系统203的驱动。为了描述的简洁,可以不提供与参照图2至图4提供的
描述基本相同的描述。
112.参照图14至图16,投射光学系统203可以包括反射镜层220、多个蛇形弹簧271和多个电活性聚合物膜272。反射镜层220可以与参照图2至图4描述的反射镜层220基本上相同。
113.多个蛇形弹簧271可以分别在反射镜层220的四侧处。多个蛇形弹簧271可以彼此基本上相同。为了描述的简洁,描述了一个蛇形弹簧271。蛇形弹簧271可以包括多个平板。多个平板可以在一个方向上延伸。多个平板可以彼此连接以构成z字形。多个平板可以分别具有多个孔273。多个孔273中的每个可以穿透多个平板中的相应平板。当没有力被施加到蛇形弹簧271时,多个平板可以在平面上彼此平行地布置。例如,蛇形弹簧271的一端和另一端可以处于相同的高度。当施加力以沿相同方向弯曲多个平板时,蛇形弹簧271的一端和另一端可以处于不同的高度。当蛇形弹簧271的一端联接到基座并且其另一端联接到物体时,多个平板可以弯曲以从基座提升物体。
114.多个电活性聚合物膜272可以分别在多个平板上。一对电极可以分别在每个电活性聚合物膜272的两个表面上。电活性聚合物膜272可以被预拉伸并附接到每个平板。多个蛇形弹簧271、多个电活性聚合物膜272和电极可以构成致动器。
115.当没有电压被施加到该对电极时,电活性聚合物膜272的尺寸或面积可以减小。电活性聚合物膜272可以拉动平板。如图15所示,平板可以弯曲。
116.当向该对电极施加电压时,电活性聚合物膜272的尺寸或面积可以增大。电活性聚合物膜拉动平板的力可以减小。当施加到该对电极的电压的大小足够高时,电活性聚合物膜272可以不拉动平板。在这种情况下,如图16所示,电活性聚合物膜272可以处于笔直状态(例如,未弯曲状态)。
117.本公开可以提供投射光学系统203,其包括通过使用电活性聚合物膜272驱动的蛇形弹簧。
118.图17是根据一示例实施方式的投射光学系统204的透视图。图18是图17的投射光学系统204的侧视图。图19是图17的投射光学系统204的致动器280的分解透视图。为了描述的简洁,可以不提供与参照图2至图4提供的描述基本上相同的描述。
119.参照图17至图19,可以提供投射光学系统204。投射光学系统204可以包括基座210、反射镜层220和多个致动器280。基座210和反射镜层220可以分别与参照图2至图4描述的基座210和反射镜层220基本上相同。
120.多个致动器280可以基本上彼此相同。为了描述的简洁,将描述一个致动器280。致动器280可以包括电活性聚合物膜281、一对框架282和一对电极283。除了其形状之外,电活性聚合物膜281可以与参照图2至图4描述的电活性聚合物膜231基本上相同。电活性聚合物膜281可以具有菱形形状。电活性聚合物膜281的一个拐角可以邻近基座210,与所述一个拐角相对的另一拐角可以邻近反射镜层220。电活性聚合物膜281可以被预拉伸。
121.该对框架282可以分别在电活性聚合物膜281的两个表面上。该对框架282可以具有菱形环形状。该对框架282可以沿着电活性聚合物膜281的边缘延伸。电活性聚合物膜281的两个表面可以在该对框架282内暴露。该对框架282可以附接到预拉伸的电活性聚合物膜281的表面以保持电活性聚合物膜281的拉伸状态。该对框架282可以是刚性的。然而,该对框架282可以变形。该对框架282的变形将在下面描述。
122.该对电极283可以分别在电活性聚合物膜281的两个表面上。该对电极283可以被
该对框架282围绕。该对电极283可以与该对框架282间隔开。该对电极283可以分别在电活性聚合物膜281的由该对框架282暴露的两个表面上。该对电极283可以包括与参照图2至图4描述的第一电极234和第二电极235的材料基本上相同的材料。
123.图20和图21是用于描述图17的致动器280的操作的图。
124.参照图20,没有电压可以施加到致动器280。电活性聚合物膜281处于预拉伸状态,因此可以具有恢复到其原始形状的特性。因此,电活性聚合物膜281可以拉动该对框架282。致动器280可以在第三方向dr3上具有第一垂直长度l
off

125.参照图21,可以向致动器280施加电压。由于电活性聚合物膜281的尺寸或面积增大,所以由电活性聚合物膜281施加以拉动该对框架282的力可以被减小或消除。致动器280可以在第三方向dr3上具有第二垂直长度l
on
。第二垂直长度l
on
可以大于第一垂直长度l
off

126.本公开可以提供投射光学系统204,其能够通过独立调节多个致动器280的垂直距离来控制反射镜222的斜度。
127.图22是根据一示例实施方式的透视显示装置11的概念图。为了描述的简洁,可以不提供与参照图1提供的描述基本上相同的描述。
128.参照图22,可以提供透视显示装置11。透视显示装置11可以包括图像生成器100、投射光学系统200、组合器300和眼睛跟踪器400。图像生成器100、投射光学系统200和眼睛跟踪器400可以与参照图1描述的那些基本上相同。投射光学系统200可以是上述投射光学系统201、202、203和204之一,而不是参照图2至图4描述的投射光学系统200。
129.与参照图1所述的不同,组合器300可以将从投射光学系统200投影的虚拟图像光il会聚到多个点s1、s2、s3和s4。因此,眼动范围可以静态地和动态地扩展。
130.图23是根据一示例实施方式的透视显示装置1000的透视图。为了描述的简洁,可以不提供与参照图1提供的描述基本上相同的描述。
131.参照图23,可以提供透视显示装置1000。例如,透视显示装置1000可以是眼镜型增强现实装置。透视显示装置1000可以包括一对镜腿1100、镜架1200、电子系统1300和一对组合器300。该对镜腿1100可以分别连接到镜架1200的两端。该对镜腿1100可以戴在用户的耳朵上。
132.镜架1200可以包括一对孔。该对组合器300可以分别插入该对孔中。当用户佩戴透视显示装置1000时,用户的双眼可以分别面对该对组合器300。
133.电子系统1300可以包括参照图1描述的图像生成器、投射光学系统和眼睛跟踪器。虚拟图像光可以从电子系统1300发射到组合器300。组合器300可以反射和会聚虚拟图像光。例如,由面对用户左眼的组合器300会聚的虚拟图像光可以被会聚到左点s
l
,由面对用户右眼的组合器300会聚的虚拟图像光可以被会聚到右点sr。真实图像光可以穿过该对组合器300到达用户的双眼。因此,用户可以同时观看虚拟图像和真实图像。在另一示例中,如参照图22所述的,组合器300可以将从电子系统1300提供的虚拟图像光会聚到多个点。
134.图24是根据一示例实施方式的投射光学系统205的透视图。为了描述的简洁,可以不提供与参照图2至图4提供的描述基本上相同的描述。
135.参照图24,投射光学系统205可以提供有基座210、反射镜层220、多个致动器230、支撑膜250和枢轴柱240。基座210、反射镜层220和枢轴柱240可以分别与参照图2至图4描述的基座210、反射镜层220和枢轴柱240基本上相同。
136.与图2所示的不同,多个致动器230可以是在第一方向dr1上彼此面对的一对致动器230。多个致动器230中的每个可以与参照图2至图4描述的多个致动器230中的每个基本上相同。由于投射光学系统205包括两个致动器230,所以投射光学系统205可以具有关于反射镜层220的斜度的一个自由度。例如,反射镜层220可以在平行于第一方向dr1和第三方向dr3的虚拟平面上倾斜。
137.本公开可以提供即使在反射镜222具有足够大的尺寸或面积时也具有所需驱动速度的投射光学系统205。
138.本公开可以提供一种具有大面积和高驱动速度的投射光学系统。
139.本公开可以提供一种透视显示装置,其包括具有大面积和高驱动速度的投射光学系统。
140.然而,本公开的效果不限于上述那些效果。
141.根据示例实施方式,图1、图5-9、图15、图16、图20、图21和图22所示的方法和/或操作可以由包括存储器和处理器的电子装置执行。例如,根据一示例实施方式,显示装置可以包括存储器、处理器和根据本公开的任何实施方式的投射光学系统。根据一示例实施方式,处理器(与存储器结合)可以控制投射光学系统。根据另一示例实施方式,显示装置可以包括配置为控制投射光学系统的控制器。
142.根据一示范性实施方式,由附图中的方框表示的部件、元件、模块或单元(在本段中统称为“部件”)中的至少一个(诸如图像生成器)可以被实施为执行上述相应功能的各种数量的硬件、软件和/或固件结构。例如,这些部件中的至少一个可以使用直接电路结构,诸如存储器、处理器、逻辑电路、查表等,其可以通过一个或更多个微处理器或其它控制装置的控制来执行相应的功能。此外,这些部件中的至少一个可以由模块、程序或部分代码(其包含用于执行特定逻辑功能的一个或更多个可执行指令)来具体实施,并且由一个或更多个微处理器或其它控制装置来执行。此外,这些部件中的至少一个可以包括处理器或者可以由处理器实现,该处理器例如是执行相应功能的中央处理单元(cpu)、微处理器等。这些部件中的两个或更多个可以组合成一个单一部件,该单一部件执行被组合的两个或更多个部件的所有操作或功能。此外,这些部件中的至少一个的至少部分功能可以由这些部件中的另一个来执行。以上示范性实施方式的功能方面可以在一个或更多个处理器上执行的算法中实现。根据一示例实施方式,算法或计算机程序可以存储在存储器或存储装置中。此外,由块或处理步骤表示的部件可以采用任何数量的用于电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等的相关技术。
143.应当理解,这里描述的实施方式应当被认为仅是描述性的含义,而不是为了限制的目的。对每个实施方式内的特征或方面的描述通常应当被认为可用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。尽管已经参照附图描述了一个或更多个实施方式,但是本领域普通技术人员将理解,在不脱离由权利要求限定的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
144.本技术基于2021年8月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0115028号并要求其优先权,其公开内容通过引用整体地结合于此。

技术特征:


1.一种投射光学系统,包括:基座;反射镜;以及提供在所述基座和所述反射镜之间的一对第一致动器,所述一对第一致动器配置为在第一方向上彼此面对,其中所述一对第一致动器中的每个包括具有结构柔性的第一电活性聚合物膜,使得所述第一电活性聚合物膜的尺寸基于施加的电压是可改变的,以及其中所述反射镜基于所述第一电活性聚合物膜的尺寸的变化是可调节的。2.根据权利要求1所述的投射光学系统,其中所述第一电活性聚合物膜具有第一表面和第二表面,以及所述一对第一致动器中的每个进一步包括:提供在所述第一表面上的第一电极;提供在所述第二表面上的第二电极;被提供为围绕所述第一电极的第一拉伸保持膜;以及提供在所述第一拉伸保持膜上的一对第一铰链元件。3.根据权利要求2所述的投射光学系统,其中所述第一拉伸保持膜包括孔,以及所述第一电极提供在所述孔中。4.根据权利要求2所述的投射光学系统,其中所述一对第一铰链元件彼此间隔开,以及其中所述第一电极在从所述基座朝向所述反射镜的第二方向上提供在所述一对第一铰链元件之间。5.根据权利要求2所述的投射光学系统,其中所述一对第一致动器的所述第二表面彼此面对。6.根据权利要求2所述的投射光学系统,其中,在与所述反射镜相邻的区域,所述第一电活性聚合物膜具有朝向所述反射镜减小的第一宽度。7.根据权利要求2所述的投射光学系统,进一步包括一对第二致动器,所述一对第二致动器在所述一对第一致动器之间并在与所述第一方向相交的第三方向上彼此面对,其中所述一对第二致动器中的每个包括:具有第三表面和第四表面的第二电活性聚合物膜;提供在所述第三表面上的第三电极;提供在所述第四表面上的第四电极;被提供为围绕所述第三电极的第二拉伸保持膜;以及提供在所述第二拉伸保持膜上的一对第二铰链元件。8.根据权利要求1所述的投射光学系统,其中所述一对第一致动器中的每个进一步包括蛇形弹簧,以及所述第一电活性聚合物膜提供在所述蛇形弹簧上以使所述蛇形弹簧变形。9.根据权利要求8所述的投射光学系统,其中所述蛇形弹簧包括孔,以及所述第一电活性聚合物膜覆盖所述孔。10.根据权利要求1所述的投射光学系统,其中所述第一电活性聚合物膜具有第一表面和第二表面,以及
所述一对第一致动器中的每个包括:提供在所述第一表面上的第一电极;提供在所述第二表面上的第二电极;提供在所述第一表面上并围绕所述第一电极的第一框架;以及提供在所述第二表面上并围绕所述第二电极的第二框架。11.根据权利要求10所述的投射光学系统,其中所述第一框架和所述第二框架中的每个具有菱形形状,其中在从所述基座朝向所述反射镜的方向上彼此相对的第一拐角和第二拐角分别与所述基座和所述反射镜接触。12.根据权利要求1所述的投射光学系统,进一步包括提升元件,所述提升元件相对于所述基座提供在与所述反射镜相反的一侧,以及其中所述提升元件配置为推动或拉动所述基座。13.根据权利要求12所述的投射光学系统,其中所述提升元件包括:面对所述基座的提升基座;恢复元件,配置为向所述基座和所述提升基座施加力以增大所述基座和所述提升基座之间的距离;以及提供在所述提升基座和所述基座之间的变形元件,其中所述变形元件的长度根据所述变形元件的温度而变化,以及在所述基座和所述提升基座之间的距离通过所述恢复元件和所述变形元件来调节。14.根据权利要求1所述的投射光学系统,进一步包括在所述基座、所述反射镜和所述一对第一致动器之间的支撑膜,其中所述支撑膜沿着所述基座的表面、所述反射镜的表面和所述一对第一致动器的表面延伸。15.根据权利要求1所述的投射光学系统,进一步包括在所述基座和所述反射镜之间的枢轴柱,其中所述枢轴柱的一端与所述基座接触,以及所述枢轴柱的另一端与所述反射镜接触。16.一种透视显示装置,包括:图像生成器,配置为生成包括虚拟图像信息的虚拟图像光;组合器,配置为将所述虚拟图像光会聚到第一点;以及投射光学系统,配置为将从所述图像生成器提供的所述虚拟图像光投影到所述组合器,其中所述投射光学系统包括:基座,反射镜,以及提供在所述基座和所述反射镜之间的一对致动器,所述一对致动器配置为在第一方向上彼此面对,其中所述一对致动器中的每个包括具有结构柔性的电活性聚合物膜,使得所述电活性聚合物膜的尺寸基于施加的电压是可改变的,以及其中所述反射镜基于所述电活性聚合物膜的尺寸的变化是可调节的。
17.根据权利要求16所述的透视显示装置,其中所述电活性聚合物膜具有第一表面和第二表面,以及所述一对致动器中的每个进一步包括:提供在所述第一表面上的第一电极,提供在所述第二表面上的第二电极,被提供为围绕所述第一电极的拉伸保持膜,以及提供在所述拉伸保持膜上的一对铰链元件。18.根据权利要求16所述的透视显示装置,其中所述组合器进一步配置为基于所述电活性聚合物膜的尺寸的变化将所述图像光进一步会聚到不同于所述第一点的第二点。19.根据权利要求16所述的透视显示装置,进一步包括配置为测量用户的瞳孔位置的眼睛跟踪器。20.一种透视显示装置,包括:具有一对孔的镜架;一对镜腿,分别连接到所述镜架的两端;一对组合器,分别插入所述一对孔中;以及提供在所述一对镜腿上的电子系统,其中所述电子系统包括配置为生成包括虚拟图像信息的虚拟图像光的图像生成器以及配置为将从所述图像生成器提供的所述虚拟图像光投影到所述组合器的投射光学系统,以及其中所述投射光学系统包括:基座,反射镜,以及提供在所述基座和所述反射镜之间的一对致动器,所述一对致动器配置为在第一方向上彼此面对,其中所述一对致动器中的每个包括具有结构柔性的电活性聚合物膜,使得所述电活性聚合物膜的尺寸基于施加的电压是可改变的,以及其中所述反射镜基于所述电活性聚合物膜的尺寸的变化是可调节的。21.一种投射光学系统,包括:基座部分;反射镜;以及至少一个致动器,提供在所述基座部分和所述反射镜之间,所述至少一个致动器包括具有延展性结构的电活性聚合物膜,所述延展性结构基于施加的电压是可改变的,其中所述反射镜基于所述电活性聚合物膜的结构的变化是可调节的。22.根据权利要求21所述的投射光学系统,其中所述反射镜的位置或方向根据电活性聚合物薄的所述结构的变化是可调节的。23.一种显示装置,包括:控制器,配置为施加电压;和投射光学系统,包括:基座部分;
反射镜;和至少一个致动器,提供在所述基座部分和所述反射镜之间,所述至少一个致动器包括具有延展性结构的电活性聚合物膜,所述延展性结构基于施加的电压是可改变的,其中所述反射镜基于所述电活性聚合物膜的结构的变化是可调节的。24.根据权利要求23所述的显示装置,其中:基于施加到所述电活性聚合物膜的第一电压,所述反射镜被调节为面向第一方向,以及基于施加到所述电活性聚合物膜的第二电压,所述反射镜被调节为面向第二方向。

技术总结


本发明公开了一种投射光学系统,透视显示装置和显示装置,其中该投射光学系统包括基座、在基座上的反射镜、以及提供在基座和反射镜之间并彼此面对的一对第一致动器。该对第一致动器中的每个包括第一电活性聚合物膜,该第一电活性聚合物膜具有根据施加的电压而变化的尺寸,并且反射镜的斜度根据第一电活性聚合物膜的尺寸的变化被调节。物膜的尺寸的变化被调节。物膜的尺寸的变化被调节。


技术研发人员:

申俸受 高济城 金昌焕 李斗会 李泓锡

受保护的技术使用者:

亚洲大学校产学协力团

技术研发日:

2022.05.11

技术公布日:

2023/3/2

本文发布于:2023-03-31 07:15:23,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/2/83466.html

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