고속 전기 활성 렌즈 스위칭 시스템 및 방법

• Main Authors: VAN HEUGTEN ANTHONY, JIANG YINGFEI
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 25.08.2022
• Subjects: CONTACT LENSES; DEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH ISMODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THEDEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY,COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g.SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICS; PHYSICS; SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURESAS SPECTACLES; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF

종래의 액정 렌즈는, 렌즈의 광출력이 고에서 저로 점진적으로 전이하는 것을 사람이 인지할 수 있도록 서서히 켜지고 꺼진다. 이는, 종래의 액정 렌즈가 증강, 혼합 또는 가상 현실 시스템에서 가상 이미지를 신속하게 포커싱하기에는 부적합하다. 역으로, 본 발명의 고속 스위칭 전기 활성 렌즈 시스템은 너무 고속으로 (예를 들어, 35 밀리초 이하로) 스위칭하여, 사람은 그 광출력이 즉시 변경되는 것으로 인지한다. 시스템은 저속 액정 렌즈와 직렬로 전기 활성 웨이브 플레이트를 사용하여 이러한 고속 스위칭을 달성한다. 웨이브 플레이트는 수직 편광된 광의 방출 또는 수평 편광된 광의 방출 사이에서 신속하게 스위칭될 수 있다. 각각의 렌즈는 수직 또는 수평 편광된 광을 포커싱하고 직교 편광된 광을 투과시킨다. 편광 상태 사이에서 스위칭함으로써, 웨이브 플레이트는 렌즈 그 자체로 스위칭될 수 있는 것보다 훨씬 더 빠르게 효과적으로 하나의 렌즈를 켜고 다른 하나의 렌즈를 끈다. A conventional liquid crystal lens switches on and off so slowly that a person can perceive the lens's gradual transition from high to low optical power. This makes a conventional liquid crystal lens unsuitable for focusing virtual images quickly in an augmented, mixed, or virtual reality system. Conversely, an inventive fast-switching electroactive lens system can switch so fast (e.g., in 35 milliseconds or less) that a person perceives its optical power to change instantaneously. The system accomplishes this fast switching with using an electroactive wave plate in series with slower liquid-crystal lenses. The wave place can be switched quickly between emitting vertically or horizontally polarized light. Each lens focuses either vertically or horizontally polarized light and transmits orthogonally polarized light. By switching between polarization states, the wave plate effectively turns one lens on and the other lens off much faster than either lens could be switched by itself.