TW202343035A - 混合變焦裝置和系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種裝置。該裝置包含第一透鏡，而該第一透鏡配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的第一光功率。該裝置亦包含第二透鏡，而該第二透鏡與該第一透鏡耦合且包含可形變構件，該可形變構件可形變以變化該第二透鏡之光功率。該第二透鏡配置以提供在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的第二光功率，該第二步進解析度小於該第一步進解析度。

Description

混合變焦裝置和系統

本發明大體上係關於光學裝置，且更具體言之，關於一種混合變焦裝置及一種系統。 相關申請案

本申請案主張於2022年3月22日申請之第17/700,761號美國非臨時專利申請案之權益，其全部揭示內容以引用的方式併入本文中。

人工實境系統，諸如頭戴式顯示器（「head-mounted display；HMD」）或平視顯示器（「heads-up display；HUD」）系統通常包含呈頭戴裝置或一對眼鏡之形式之近眼顯示器（「near-eye display；NED」）系統，且配置以經由例如在使用者眼睛前方約10 mm至20 mm內之電子或光學顯示器向使用者呈現內容。NED系統可顯示虛擬物件或組合真實物件與虛擬物件之影像，如在擴增實境（「augmented reality；AR」）、虛擬實境（「virtual reality；VR」）及/或混合實境（「mixed reality；MR」）應用中。VR、AR及MR頭戴式顯示器在不同領域中具有廣泛應用，包含工程設計、醫療手術實踐及視訊遊戲。舉例而言，使用者在玩視訊遊戲時穿戴與音訊頭戴式耳機整合之VR頭戴式顯示器，使得使用者能在沉浸式虛擬環境中獲得互動式體驗。

與本發明之態樣一致，提供一種裝置。該裝置包含第一透鏡，該第一透鏡配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的第一光功率。該裝置亦包含第二透鏡，該第二透鏡與第一透鏡耦合且包含可形變構件，該可形變構件可形變以變化第二透鏡之光功率。該第二透鏡配置以提供在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的第二光功率，第二步進解析度小於第一步進解析度。

本發明之其他態樣能由所屬技術領域中具有通常知識者鑒於本發明之描述、申請專利範圍及圖式而理解。前述一般描述及下文詳細描述僅係例示性及解釋性的，且不限制申請專利範圍。

將參考隨附圖式描述與本發明一致的實施例，所述隨附圖式僅為用於說明性目的之實例且不意欲限制本發明之範疇。在任何可能之處，在整個圖式中使用相同附圖符號來指代相同或類似部分，且可省略其詳細描述。

此外，在本發明中，可組合所揭示實施例與所揭示實施例之特徵。所描述實施例係本發明之一些但並非全部實施例。基於所揭示實施例，所屬技術領域中具有通常知識者可推導出與本發明一致的其他實施例。舉例而言，可基於所揭示實施例進行修改、調適、取代、添加或其他變化。所揭示實施例之此類變化仍在本發明之範疇內。因此，本發明不限於所揭示實施例。替代地，本發明之範疇由隨附請求項所界定。

如本文中所使用，術語「耦合（couple/coupled/coupling）」或其類似者可涵蓋光學耦合、機械耦合、電耦合、電磁耦合或其任何組合。兩個光學元件之間的「光學耦合」係指兩個光學元件以光學串聯方式佈置，且自一個光學元件輸出之光束可由其它光學元件直接或間接接收的配置。光學串聯係指複數個光學元件在光束路徑中之光學定位，使得自一個光學元件輸出之光束可由其他光學元件中之一或多者透射、反射、繞射、轉換、修改或以其他方式處理或操控。在一些實施例中，佈置有複數個光學元件之序列可或可不影響複數個光學元件之整體輸出。耦合可為直接耦合或間接耦合（例如，透過中間元件進行耦合）。

片語「A或B中之至少一者」可涵蓋A及B之所有組合，諸如僅A、僅B或A及B。同樣地，片語「A、B或C之至少一者」可涵蓋A、B及C之所有組合，諸如僅A、僅B、僅C、A及B、A及C、B及C，或A及B及C。片語「A及/或B」可以與片語「A或B中之至少一者」類似之方式進行解譯。舉例言之，片語「A及/或B」可涵蓋A及B之所有組合，諸如僅A、僅B或A及B。同樣，片語「A、B及/或C」具有與片語「A、B或C之至少一者」之意義類似的意義。舉例言之，片語「A、B及/或C」可涵蓋A、B及C之所有組合，諸如僅A、僅B、僅C、A及B、A及C、B及C，或A及B及C。

當將第一元件描述為「附接」、「設置」、「形成」、「固接」、「安裝」、「固定」、「連接」、「接合」、「記錄」或「設置」至第二元件、在第二元件上、在第二元件處或至少部分地在第二元件中，可使用諸如沉積、塗佈、蝕刻、接合、膠合、旋擰、壓入配合、搭扣配合、夾持等任何合適之機械或非機械方式將第一元件「附接」、「設置」、「形成」、「固接」、「安裝」、「固定」、「連接」、「接合」、「記錄」或「設置」至第二元件、在第二元件上、在第二元件處或至少部分地在第二元件中。另外，第一元件可與第二元件直接接觸，或第一元件與第二元件之間可存在中間元件。第一元件可設置於第二元件之任何合適側處，諸如左側、右側、前方、後方、頂部或底部。

在第一元件展示或描述為設置或佈置在第二元件「上」時，術語「在……上」僅用於指示第一元件與第二元件之間的範例相對位向。描述可基於圖中所展示之參考座標系統，或可基於圖中所展示之當前視圖或範例配置。舉例而言，當描述圖中所展示之視圖時，第一元件可描述為設置在第二元件「上」。應理解的是，術語「在……上」可能未必暗示第一元件在垂直重力方向位於第二元件上方。舉例而言，當將第一元件及第二元件之組合件轉動180度時，第一元件可在第二元件「下」（或第二元件可在第一元件「上」）。因此，應理解的是，當圖展示第一元件在第二元件「上」時，配置僅為繪示性實例。第一元件可相對於第二元件以任何合適之位向設置或佈置（例如，在第二元件上方或之上、在第二元件下方或之下、在第二元件左側、在第二元件右側、在第二元件後方、在第二元件前方等）。

當第一元件描述為設置在第二元件「上」時，第一元件可直接地或間接地設置在第二元件上。第一元件直接設置在第二元件上指示無額外元件設置在第一元件與第二元件之間。第一元件間接設置在第二元件上指示一或多個額外元件設置在第一元件與第二元件之間。

本文中所使用之術語「處理器」可涵蓋任何合適之處理器，諸如中央處理單元（「central processing unit；CPU」）、圖形處理單元（「graphics processing unit；GPU」）、特殊應用積體電路（「application-specific integrated circuit；ASIC」）、可程式化邏輯裝置（「programmable logic device；PLD」）或其任何組合。亦可使用上文未列出之其他處理器。處理器可實施為軟體、硬體、韌體或其任何組合。

術語「控制器」可涵蓋配置以產生用於控制裝置、電路、光學元件等之控制信號的任何合適電路、軟體或處理器。「控制器」可實施為軟體、硬體、韌體或其任何組合。舉例而言，控制器可包含處理器，或可包含為處理器之一部分。

術語「非暫存性電腦可讀取媒介」可涵蓋用於儲存、傳送、傳達、廣播或傳輸資料、信號或資訊之任何適合媒介。舉例而言，非暫存性電腦可讀取媒介可包含記憶體、硬碟、磁碟、光碟、磁帶等。記憶體可包含唯讀記憶體（「read-only memory；ROM」）、隨機存取記憶體（「random-access memory；RAM」）、快閃記憶體等。

術語「膜」、「層」、「塗層」或「板」可包含可設置於支撐基板上或基板之間的剛性或可撓性、自撐式或自支撐（free-standing）膜、層、塗層或板。術語「膜」、「層」、「塗層」及「板」可互換。術語「膜平面」係指膜、層、塗層或板中垂直於厚度方向之平面。膜平面可為膜、層、塗層或板之體積中的平面，或可為膜、層、塗層或板之表面平面。如在例如「平面內位向」、「平面內方向」、「平面內間距」等中之術語「平面內」意謂位向、方向或間距在膜平面內。如在例如「平面外方向」、「平面外位向」或「平面外間距」等中之術語「平面外」意謂位向、方向或間距不在膜平面內（亦即，不平行於膜平面）。舉例而言，方向、位向或間距可沿著垂直於膜平面之線或相對於膜平面形成銳角或鈍角之線。舉例而言，「平面內」方向或位向可指表面平面內之方向或位向，「平面外」方向或位向可指不平行於（例如，垂直於）表面平面之厚度方向或位向。

在「正交偏振」中所使用之術語「正交」或在「正交地偏振」中所使用之術語「正交地」意謂表示兩個偏振的兩個向量之內積實質係零。舉例言之，具有正交偏振之兩個光束或所述光束（或兩個正交地偏振之光束或所述光束）可為具有兩個正交偏振方向（例如，笛卡爾座標系統中之x軸方向及y軸方向）的兩個線偏振光束（或光束）、或具有相反偏手性（handedness）之兩個圓偏振光束（例如，左旋圓偏振光束及右旋圓偏振光束）。

本發明中所提及的波長範圍、光譜或帶係出於說明性目的。所揭示之光學裝置、系統、元件、組合件及方法可應用於可見波長帶、以及其他波長帶，諸如紫外線（「ultraviolet；UV」）波長帶、紅外線（「infrared；IR」）波長帶、或其組合。術語「實質」或「基本」用於修改描述光束之處理的光學回應動作，諸如透射、反射、繞射、阻擋或其類似者，意謂光束之主要部分（包含全部）被透射、反射、繞射或阻擋等。主要部分可為基於特定應用需要而可判定之整個光束之預定百分比（大於50%），諸如100%、98%、90%、85%、80%等。

術語「光軸」可係指晶體中之方向。在光軸方向傳播之光束可能不經歷雙折射（或雙重折射）。光軸可為方向而非單線：平行於彼方向之光束可不經歷雙折射。

輻輳調節衝突為許多人工實境系統中之問題。輻輳係在相反方向上同時移動或旋轉兩隻眼睛以獲得或維持雙眼單視，且與眼睛的調節有關。在正常情況下，當人眼在不同於其觀看的先前物件的距離處觀看新物件時，眼睛自動地改變焦點（藉由改變眼睛形狀），以調節新物件的新距離或輻輳距離。在人工實境系統中，顯示元件可輸出表示虛擬影像之影像光，且透鏡組合件可將影像光引導至使用者之眼睛。當查看由顯示元件顯示之虛擬物件時，眼睛轉動，使得來自左眼及右眼（或其凝視線）之視圖在空間中對應於虛擬物件之所在的固定距離處會聚。此距離被稱為輻輳距離。然而，因為顯示元件常常定位成與眼睛相距固定距離，所以來自顯示元件顯示的虛擬影像中的所有虛擬物件的影像光可來自相同距離。亦即，不管眼睛是在觀察近處虛擬物件還是遠處虛擬物件，眼睛之調節（亦即，眼睛中的晶狀透鏡體的形變）可能並不改變。換言之，近處虛擬物件及處虛擬物件之調節距離可不改變，此與輻輳距離衝突。當跨越大範圍距離自接近使用者至遠離使用者而向使用者顯示多個虛擬物件時，及/或當人工實境系統擴增相對接近的具有虛擬物件之真實世界場景時，輻輳調節衝突可變得甚至更糟。輻輳調節衝突可使使用者體驗顯著降低。

本發明提供一種光學系統，其配置以減小輻輳調節衝突且增強使用者之觀看體驗。光學系統可包含特徵為具有緊密尺寸、輕重量、減少之光學假影、改良之影像品質、快速切換、連續調整光功率、較大光功率改進範圍等的變焦裝置。所揭示之變焦裝置可實施於各種裝置或系統中，例如平視顯示器、頭戴式顯示器、近眼顯示器、智慧型手機、膝上型電腦、電視、載具等，以增強虛擬實境、擴增實境及/或混合實境之使用者體驗。

圖1A根據本發明之實施例繪示人工實境系統100之示意圖。系統100可為配置以用於AR、MR及/或VR應用之光學系統，例如，系統100可實施於HUD、HMD、NED、智慧型手機、膝上型電腦、電視、載具等中。在一些實施例中，系統100可配置以佩戴於使用者之頭部上（例如，藉由具有眼鏡或目鏡之形式，如圖1A中所展示），或包含為由使用者佩戴之頭盔的一部分。在一些實施例中，系統100可配置以用於在不安裝至使用者頭部的情況下以眼睛前方的固定所在置放於使用者的一隻或兩隻眼睛附近。舉例而言，在諸如汽車或飛機等載具中，系統100可安裝在使用者的一隻或兩隻眼睛前方的所在處。

圖1B根據本發明之實施例示意性地繪示圖1A中所展示之系統100的x-y截面圖。系統100可包含顯示組合件110、檢視光學組合件120、物件追蹤系統130及控制器140。控制器140可以通信方式與顯示組合件110、檢視光學組合件120及/或物件追蹤系統130耦接以控制其操作。控制器140可包含處理器或處理單元。處理器可利用任何合適之處理器，諸如中央處理單元、圖形處理單元等。控制器140可包含儲存裝置。儲存裝置可為非暫存性電腦可讀取媒介，諸如記憶體、硬碟等。儲存裝置可配置以儲存資料或資訊，包含電腦可執行程式指令或程式碼，該電腦可執行程式指令或程式碼可由處理器執行以進行本文中所揭示之方法或程序中所描述的各種控制或功能。

物件追蹤系統130可為眼睛追蹤系統及/或面部追蹤系統。物件追蹤系統130可包含IR光源131，該IR光源配置以發射IR光來照明眼睛150及/或面部。物件追蹤系統130亦可包含光學感測器133，諸如攝相機，該光學感測器配置以接收由各眼睛150反射之IR光且產生與眼睛150相關之追蹤信號，諸如眼睛150之影像。在一些實施例中，物件追蹤系統130亦可包含IR偏轉元件（圖中未示），該IR偏轉元件配置以使由眼睛150反射之IR光朝向光學感測器133偏轉。

顯示組合件110可顯示虛擬影像。在一些實施例中，顯示組合件110可包含單一電子顯示器或多個電子顯示器115。出於論述目的，圖1B展示分別用於使用者之左眼睛及右眼睛150的兩個電子顯示器115。電子顯示器115可包含顯示面板（出於論述目的，亦被稱作115），諸如液晶顯示器（「liquid crystal display；LCD」）面板、矽基液晶（「liquid-crystal-on-silicon；LCoS」）顯示面板、有機發光二極體（「organic light-emitting diode；OLED」）顯示面板、微發光二極體（「micro-LED」）顯示面板、數位光處理（「digital light processing；DLP」）顯示面板、雷射掃描顯示面板或以上各者組合。在一些實施例中，顯示面板115可為自發光面板，諸如OLED顯示面板或微LED顯示面板。在一些實施例中，顯示面板115可為由外部源照明之顯示面板，諸如LCD面板、LCoS顯示面板或DLP顯示面板。外部源之實例可包含雷射、LED、OLED或以上各者組合。

檢視光學組合件120可佈置於顯示組合件110與眼睛150之間，且可配置以將表示自顯示組合件110輸出之虛擬影像的影像光引導至視窗區（eye-box region）160中之一或多個出射光瞳157。出射光瞳157係視窗區160內之空間所在，其中眼睛150之眼睛瞳孔155可經定位以接收影像光。因此，位於出射光瞳157處之眼睛150可感知由顯示組合件110產生之虛擬影像。在一些實施例中，出射光瞳157可佈置於視窗區160內之一維（「one-dimensional；1D」）或二維（「two-dimensional；2D」）陣列中。單一出射光瞳157之尺寸可大於眼睛瞳孔155之尺寸且與其相當。出射光瞳157可充分地間隔開，使得當出射光瞳157中之一者與眼睛瞳孔155之位置實質重合時，其餘一或多個出射光瞳157可位於眼睛瞳孔155外部。

檢視光學組合件120可包含變焦裝置125，而該變焦裝置配置以將自顯示組合件110輸出之影像光引導至視窗區159。出於論述目的，圖1B展示檢視光學組合件120可包含分別用於左眼睛及右眼睛150之兩個變焦裝置125。在一些實施例中，變焦裝置125（為方便論述起見，亦稱作「變焦裝置125」）中之各者可配置以將自電子顯示器115上之各點發射的影像光（例如，發散影像光）轉變成實質覆蓋視窗區159中之一或多個出射光瞳157的準直影像光。變焦裝置125可配置成具有可調整的光功率以解決系統100中之調節輻輳衝突。舉例而言，變焦裝置125可配置有用於大視場（field of view）（諸如，65度角，具有20 mm適眼距離）之大孔徑尺寸（諸如，50 mm）、用於調適人眼輻輳調節之大且連續的光功率調整範圍、用於調適人眼之輻輳調節之快速切換速度（處於毫秒級或數十毫秒級）、及用於滿足人眼敏銳度之高影像品質。舉例而言，各電子顯示器115可顯示虛擬影像或虛擬影像之一部分。基於由眼睛追蹤組合件130提供之眼睛追蹤資訊，控制器140可判定眼睛150當前正觀看處之虛擬影像內的虛擬物件118。控制器140可基於由物件追蹤系統130判定之凝視點或凝視線119之所估計相交點而判定使用者的凝視輻輳深度（ dv）。如圖1B中所展示，凝視線119可在虛擬物件118所在之距離 dv處會聚或相交。控制器140可控制變焦裝置125以調整光功率，從而提供匹配與眼睛150當前正觀看之虛擬物件118相關聯之輻輳深度（ d _v ）的調節，藉此減少系統100中之調節輻輳衝突。舉例而言，控制器140可控制變焦裝置125而以所要操作狀態操作，從而提供對應於與輻輳深度（ dv）匹配之焦點平面或影像平面的所要光功率。

在一些實施例中，變焦裝置125亦可配置以在轉變影像光時校正自電子顯示器115輸出之影像光中的像差。在一些實施例中，基於來自物件追蹤系統130之眼睛追蹤資訊，控制器140可控制電子顯示器115及/或變焦裝置125以將影像光轉向且使其聚焦於與眼睛瞳孔155之位置實質一致的出射光瞳157。

圖2A根據本發明之實施例示意性地繪示系統200的圖。如圖2A中所展示，系統200可包含電子顯示器115及變焦裝置225。變焦裝置225可設置於電子顯示器115與視窗區160之間。變焦裝置225可為圖1B所展示之變焦裝置125之實施例。變焦裝置225可包含以光學串聯形式佈置之第一透鏡組合件201及第二透鏡組合件203。在一些實施例中，如圖2A中所展示，第一透鏡組合件201可佈置於電子顯示器115與第二透鏡組合件203之間，且第二透鏡組合件203可佈置於視窗區160與第一透鏡組合件201之間。在一些實施例中，第二透鏡組合件203可佈置於電子顯示器115與第一透鏡組合件201之間，且第一透鏡組合件201可佈置於視窗區160與第二透鏡組合件203之間。

在一些實施例中，第一透鏡組合件201可配置有用於自電子顯示器115輸出之影像光202的固定光功率。第一透鏡組合件201之光功率可不可調整或可經由外力變化。在一些實施例中，第一透鏡組合件201可配置有用於影像光202之可變光功率。第一透鏡組合件201可配置以將自電子顯示器115輸出之影像光202轉變（例如，會聚或聚焦）成朝向第二透鏡組合件203傳播之影像光204。出於論述目的，圖2A展示自電子顯示器115之上半部分處之點輸出的影像光202之單一光線。

在一些實施例中，第一透鏡組合件201可包含一或多個固體透鏡（例如，玻璃透鏡或聚合物透鏡）、一或多個液晶透鏡（例如，梯度折射率透鏡）、一或多個基於全像之透鏡或以上各者組合等。在一些實施例中，一或多個固體透鏡（例如，玻璃透鏡或聚合物透鏡）之間的距離可經由諸如馬達之合適機構調整。在一些實施例中，第一透鏡組合件201可包含菲涅爾透鏡（或菲涅爾透鏡陣列）、或摺疊（或路徑摺疊）透鏡組合件等。菲涅爾透鏡可提供與習知透鏡相當之孔徑及焦距，且其具有較小厚度及較輕重量。摺疊透鏡組合件可配置以摺疊自電子顯示器115至眼睛150的影像光202之光學路徑，藉此將自電子顯示器115至出射光瞳157的影像光202之光學路徑之長度增加，而不增加電子顯示器115與視窗區160之間的實體距離。摺疊透鏡組合件可在不增大電子顯示器115與眼睛150之間的實體距離或在不損害影像品質之情況下增大系統200之視場（「field of view；FOV」）。摺疊透鏡組合件之實例包含餅狀透鏡組合件、雙餅狀透鏡組合件、包含一或多個反射全像元件之透鏡組合件等。

在一些實施例中，第二透鏡組合件203可配置以提供用於自第一透鏡組合件201輸出之影像光204（或自電子顯示器115輸出之影像光202）的可變光功率。在一些實施例中，第二透鏡組合件203可包含以光學串聯形式佈置之偏振開關205、盤查拉特納姆-貝瑞相位（Pancharatnam Berry Phase；「PBP」）透鏡207及可調諧透鏡209。在一些實施例中，如圖2A中所展示，PBP透鏡207可設置於可調諧透鏡209與偏振開關205之間，且偏振開關205可設置於PBP透鏡207與第一透鏡組合件201之間。

在圖2A中所展示之實施例中，偏振開關205、PBP透鏡207及可調諧透鏡209展示為彼此間隔開一間隙。在一些實施例中，偏振開關205、PBP透鏡207及可調諧透鏡209可堆疊而無間隙（例如，透過直接接觸）。為達成說明之目的，圖2A展示包含於第二透鏡組合件203中之偏振開關205、PBP透鏡207及可調諧透鏡209具有平坦表面。在一些實施例中，偏振開關205、PBP透鏡207及可調諧透鏡209之一或多者可具有彎曲表面。

偏振開關205可與PBP透鏡207光學耦合，且可將自第一透鏡組合件201輸出之影像光204透射為朝向PBP透鏡207之影像光（例如圓偏振影像光）206。偏振開關205可配置以控制入射至PBP透鏡207上之影像光206的偏手性。控制器140（圖中未示）可以通信方式與偏振開關205耦接以控制偏振開關205之操作狀態。在一些實施例中，控制器140可控制偏振開關205在以第一操作狀態操作與以第二操作狀態操作之間切換。以第一操作狀態操作之偏振開關205可將影像光204透射為具有第一偏手性之影像光206。以第二操作狀態操作之偏振開關205可將影像光204透射為具有與第一偏手性相反之第二偏手性的影像光206。

在一些實施例中，自第一透鏡組合件201輸出之影像光204（展示於圖2A中）可為圓偏振影像光，且偏振開關205可包含可切換半波板。偏振開關205可輸出具有第一偏手性或第二偏手性之影像光（例如，圓偏振影像光）206。在一些實施例中，可切換半波板可為合適的基於液晶（「liquid crystal；LC」）之可切換半波板，其包含一或多個LC單元，例如Pi單元、鐵電單元、電子控制雙折射（「electronically controlled birefringence；ECB」）單元、雙ECB單元、或以上各者組合。可切換半波板可在以切換狀態操作與以非切換狀態操作之間切換。以切換狀態操作之可切換半波板可在透射圓偏振光時將圓偏振光之偏手性改變為正交偏手性。以非切換狀態操作之可切換半波板可在透射圓偏振光時維持圓偏振光之偏振。

在一些實施例中，自第一透鏡組合件201輸出之影像光204可為線偏振影像光，且偏振開關205可包含可切換半波板及四分之一波板。偏振開關205可輸出具有第一偏手性或第二偏手性之影像光（例如，圓偏振影像光）206。在一些實施例中，四分之一波板可設置於可切換半波板與第一透鏡組合件201之間，且可配置以將影像光（例如，線偏振影像光）204轉換成朝向可切換半波板傳播之圓偏振影像光（圖中未示）。以切換狀態操作之可切換半波板可在透射圓偏振光時將圓偏振光之偏手性改變為正交偏手性。以非切換狀態操作之可切換半波板可在透射圓偏振光時維持圓偏振光之偏振。在一些實施例中，四分之一波板可設置於可切換半波板與PBP透鏡207之間，且可配置以將自可切換半波板輸出之線偏振影像光轉換成朝向PBP透鏡207傳播之圓偏振影像光。以切換狀態操作之可切換半波板可在透射偏振光時將線偏振光之偏振改變為正交偏振。以非切換狀態操作之可切換半波板可在透射偏振光時維持線偏振光之偏振。

在一些實施例中，自第一透鏡組合件201輸出之影像光204可為線偏振影像光，且偏振開關205可包含扭轉向列液晶（「twisted nematic liquid crystal；TNLC」）單元及四分之一波板（圖中未示）。偏振開關205可輸出具有第一偏手性或第二偏手性之影像光（例如，圓偏振影像光）206。四分之一波板可設置於TNLC單元與PBP透鏡207之間。TNLC單元可在以切換狀態操作與以非切換狀態操作之間切換。以切換狀態操作之TNLC單元可在透射線偏振光時將線偏振光之偏振改變為正交偏振。以非切換狀態操作之TNLC單元可在透射線偏振光時維持線偏振光之偏振。四分之一波板可配置以將自TNLC單元輸出之線偏振影像光轉換成朝向PBP透鏡207之圓偏振影像光。

PBP透鏡207可基於透過幾何相位提供之透鏡相位剖面（phase profile）而將具有PBP透鏡207之工作波長內之波長的圓偏振輸入光調變。透鏡相位剖面係沿著PBP透鏡207之至少一個維度的相位變化之空間分佈，而該空間分佈可由PBP透鏡207應用於輸入光。PBP透鏡207可包含雙折射膜，且透鏡相位剖面可編碼成雙折射膜之光軸的平面內位向圖案。PBP透鏡207可為偏振選擇性的，且可以複數個光學狀態操作以提供複數個離散光功率。舉例而言，PBP透鏡207可對於具有預定偏手性之圓偏振輸入光以聚焦狀態（或會聚狀態）操作，且提供第一預定正光功率（例如，+M屈光度，其中M為合適的正數）。PBP透鏡207可對於具有與預定偏手性相反之偏手性的圓偏振輸入光以散焦狀態（或發散狀態）操作，且提供第一預定負光功率（例如，‒M屈光度）。在一些實施例中，PBP透鏡207可以中性狀態操作以提供獨立於圓偏振輸入光之偏手性的零光功率（例如，0屈光度）。

在所揭示實施例中，PBP透鏡207可配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的第一光功率（單位：屈光度）。第一光功率及第一步進解析度可部分地由PBP透鏡207之參數、材料及配置判定。在一些實施例中，當輸入光之偏手性由與PBP透鏡207光學耦合之偏振開關205反轉時，PBP透鏡207可為以操作狀態可切換的被動式PBP透鏡，操作狀態可切換是在聚焦狀態與散焦狀態之間切換，此係因為偏振開關205受控制器140控制。因此，PBP透鏡207之光功率可在兩個離散光功率，例如第一預定正光功率（例如，+M屈光度）與第一預定負光功率（例如，‒M屈光度）之間切換。因此，在第一步進解析度為2*M屈光度之情況下，第一光功率可在+M屈光度與‒M屈光度之間變化。舉例而言，當M=1時，在2屈光度之第一步進解析度下，第一光功率調整範圍可為+1屈光度至‒1屈光度，且第一光功率可在+1屈光度與‒1屈光度之間變化。

在一些實施例中，PBP透鏡207可為主動式PBP透鏡，其可經由控制與PBP透鏡207光學耦合之偏振開關205及與PBP透鏡207電耦接之電源而在聚焦狀態、散焦狀態及中性狀態之間為可切換。當來自電源之電壓供應斷開或小於第一預定臨限電壓時，當輸入光之偏手性由與PBP透鏡207光學耦合之偏振開關205反轉時，PBP透鏡207可在聚焦狀態與散焦狀態之間為可切換，此係因為偏振開關205受控制器140控制。當來自電源之電壓供應接通且大於預定第二臨限電壓時，PBP透鏡207可以中性狀態操作。因此，PBP透鏡207之光功率可在三個離散光功率，例如第一預定正光功率（例如，+M屈光度）、第一預定負光功率（例如，‒M屈光度）及零光功率（例如，0屈光度）之間為可切換。因此，在第一步進解析度為M屈光度之情況下，第一光功率可在+M屈光度與‒M屈光度之間變化。舉例而言，當M=1時，在1屈光度之第一步進解析度下，第一光功率調整範圍可為+1屈光度至‒1屈光度，且第一光功率可在+1屈光度與‒1屈光度之間變化。

在圖2A中所展示之實施例中，PBP透鏡207可將影像光206聚焦或散焦為朝向可調諧透鏡209傳播之影像光208。可調諧透鏡209可將影像光208轉變（例如聚焦或散焦）成朝向視窗區160傳播之影像光210。可調諧透鏡209可配置有能透過合適機構改變其形狀之至少一個可調適、可變形（例如，可形變）構件（例如，光學介面）。可形變構件可形成透鏡形狀，或具有透鏡表面輪廓。當可形變構件之形狀改變時，可調諧透鏡209之光功率可相應改變。在一些實施例中，可形變構件可具有與外部環境（例如，空氣）之折射率不同的折射率。在一些實施例中，設置於可形變構件之相對側處的兩個介質可具有不同折射率。在一些實施例中，可形變構件可跨越可形變構件之孔徑而具有均勻厚度。在一些實施例中，可形變構件可跨越可形變構件之孔徑而具有變化厚度。舉例而言，在一些實施例中，可形變構件之厚度可沿著徑向方向自可形變構件之中心區域至周邊區域而減小或增大。在一些實施例中，可調諧透鏡209可為偏振非選擇性的（或偏振獨立的）。舉例而言，可調諧透鏡209可向具有不同偏振之輸入光提供相同光功率。在一些實施例中，可調諧透鏡209可為偏振選擇性的（或偏振相依的）。舉例而言，可調諧透鏡209可向具有不同偏振之輸入光提供不同光功率。可調諧透鏡209可不包含液晶（「LC」），例如，可調諧透鏡209可為非LC透鏡。

圖2E至圖2G為達成說明之目的繪示可調諧透鏡209之各種配置或結構。在一些實施例中，可調諧透鏡209可具有其他配置。圖2E根據本發明之實施例示意性繪示可調諧透鏡209之x-z截面圖。如圖2E中所展示，可調諧透鏡209可包含囊封於由可形變構件221及基板223形成之腔室內的光學流體222（由圓圈示意性表示）。可形變構件221可為具有球形形狀（在圖2E之截面圖中展示為弧形形狀）之彈性膜，可形變構件221可在彈性膜形變時改變。光學流體222之折射率可大於外部環境（例如，空氣）之折射率。可形變構件221、光學流體222及基板223可為光學透明的。可形變構件221之光學效應可忽略。光學流體222與外部環境（例如，空氣）之間的實體介面可被視為可調諧透鏡209之可形變光學介面。可調諧透鏡209可由合適致動器驅動以改變可形變構件221之形狀，藉此改變可形變光學介面之形狀。因此，可調諧透鏡209之光功率可變化。

圖2E中所展示之可調諧透鏡209可被稱作可由各種致動器，例如機械致動器、壓電（piezoelectric）（或「壓電（piezo）」）致動器或音圈致動器等所驅動之膜液體透鏡或液體填充透鏡。膜液體透鏡或液體填充透鏡可為機械變焦液體透鏡、邊緣致動器液體透鏡或邊緣驅動膜液體透鏡（edge driven membrane liquid lens）等等。在一些實施例中，致動器可直接驅動（例如，按壓或拉動）可形變構件221以改變可形變構件221之形狀，且因此改變可調諧透鏡209之光功率。在一些實施例中，致動器可驅動（例如，移動、按壓或拉動）與可形變構件221機械耦接之支撐構件，藉此使可形變構件221之形狀改變。在一些實施例中，可形變構件221可為在施加有電壓時可改變形狀之壓電構件。

在一些實施例中，例如圖2E中所展示，PBP透鏡207可與可調諧透鏡209堆疊。PBP透鏡207可包含雙折射膜224，其中透鏡相位剖面可編碼成雙折射膜224之光軸的平面內位向圖案。PBP透鏡207及可調諧透鏡209可共用基板223。亦即，PBP透鏡207之光學流體222及雙折射膜224可設置於基板223之相對表面處。PBP透鏡207之雙折射膜224可設置於基板223之表面處，如圖2E中所展示。在一些實施例中，儘管圖中未示，但雙折射膜224可代替基板223，且光學流體222可囊封於由雙折射膜224及可形變構件221形成之腔室內。當雙折射膜224代替基板223時，光學流體222可與雙折射膜224直接接觸。雙折射膜224可充當可調諧透鏡209之光學流體222的機械支撐件。在一些實施例中，儘管圖中未示，但雙折射膜224可設置於可形變構件221（其可為可形變膜）之表面處且與其接觸（例如，層積於其處）。舉例而言，PBP透鏡207之雙折射膜224可層積於可形變構件221之外表面處。因為可形變構件221彎曲，所以當PBP透鏡207之雙折射膜224層積於可形變構件221之外表面處時，PBP透鏡207彎折以對可形變構件221之彎曲形狀共形。雙折射膜224之形狀可隨可形變構件221之形狀而改變。在一些實施例中，當PBP透鏡207之雙折射膜224的形狀改變時，PBP透鏡207之平面內間距可改變。因此，PBP透鏡207之光功率可改變。舉例而言，當PBP透鏡207之平面內間距減小時，PBP透鏡207之光功率可增加。在一些實施例中，儘管圖中未示，但雙折射膜224可代替可形變構件221，且光學流體222可囊封於由雙折射膜224及基板223形成之腔室內。

圖2F根據本發明之另一實施例示意性地繪示可調諧透鏡209之x-z截面圖。如圖2F中所展示，在此實施例中，可調諧透鏡209可包含可形變構件230，該可形變構件在由合適驅動機構驅動時可改變其形狀。舉例而言，當可形變構件230或以機械方式與可形變構件230耦接之支撐構件由致動器，例如機械致動器、壓電致動器或音圈致動器等驅動時，可形變構件230之形狀可改變。可調諧透鏡209可不包含光學流體。可形變構件230可為固態光學透明構件（例如，膜）。在一些實施例中，可形變構件230可包含壓電膜，該壓電膜為光學透明的且可藉由例如施加電壓而形變（且因此可調諧透鏡209可為壓電膜透鏡）。在一些實施例中，壓電膜可配置以在非激活狀態，例如電壓斷開狀態下具有曲率。非激活狀態下之曲率可稱為預曲率。因此，可調諧透鏡（例如，壓電膜透鏡）209可具有預曲率，亦即，可調諧透鏡209可為彎曲的，如圖2F中所展示。隨著所施加電壓改變，壓電膜之形狀可相應地改變，此轉而改變壓電膜之光功率。

在一些實施例中，如圖2F中所展示，PBP透鏡207之雙折射膜244可設置（例如，層積）於可形變構件230（抑或可形變構件230之表面）處。因此，PBP透鏡207之雙折射膜244的形狀（及因此PBP透鏡207之形狀）可與可形變構件230之形狀一起改變。在一些實施例中，當PBP透鏡207之雙折射膜224的形狀改變時，PBP透鏡207之平面內間距可改變。因此，PBP透鏡207之光功率可改變。舉例而言，當PBP透鏡207之平面內間距減小時，PBP透鏡207之光功率可增加。

圖2G根據本發明之另一實施例示意性地繪示可調諧透鏡209之x-z截面圖。如圖2G中所展示，可調諧透鏡209可包含界定腔室之殼體245，其中兩種光學流體241及光學流體243囊封於該腔室中。兩種光學流體241及光學流體243可為不可融合的、光學透明的，且可配置有不同折射率。可在兩種光學流體241與光學流體243之間形成液體-液體介面242。在一些實施例中，光學流體241及光學流體243亦可配置有實質相同的密度。可調諧透鏡209亦可包含電極，該電極用於向光學流體241及光學流體243施加電壓以經由合適機制（例如電潤濕或介電泳等）改變光學流體241與光學流體243之間的液體-液體介面242之形狀。液體-液體介面242可充當可調諧透鏡209之可形變構件或可形變光學介面。舉例而言，在一些實施例中，圖2G中所展示之可調諧透鏡209可為可由電壓驅動的電潤濕透鏡或介電液體透鏡。在一些實施例中，光學流體241之主體（或體積）或光學流體243之主體（或體積）亦可被視為可形變構件。在一些實施例中，當由電壓驅動時，液體-液體介面242之形狀可改變，藉此改變可調諧透鏡209之光功率。

在一些實施例中，可形變構件（例如，膜）（圖2G中未示）可設置於光學流體241及光學流體243之兩個主體之間以隔開光學流體241及光學流體243。可形變構件可充當用於可調諧透鏡209之可形變光學介面。可形變膜可為光學透明的，且可藉由各種驅動機制形變。舉例而言，可形變膜或與可形變膜機械耦接之支撐構件可由致動器，例如機械致動器、壓電致動器或音圈致動器等驅動，以改變可形變膜之形狀，藉此使可調諧透鏡209之可形變構件的形狀改變其形狀。相應地，可調諧透鏡209之光功率可變化。

在一些實施例中，如圖2G中所展示，PBP透鏡207之雙折射膜244可設置（例如，層積）於腔室245（抑或腔室245之表面）處。腔室245可充當雙折射膜244設置於其處之基板，且對雙折射膜244提供機械支撐。

返回參看圖2A，在一些實施例中，形成可調諧透鏡209之材料可為光學各向同性的，且可調諧透鏡209可為偏振非選擇性或偏振獨立的。在一些實施例中，可調諧透鏡209可配置以提供在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的第二光功率（單位：屈光度）。可部分地藉由改變可調諧透鏡209之光功率所需的最小驅動力來判定第二步進解析度。舉例而言，當可調諧透鏡209由電壓驅動時，可部分地藉由改變可調諧透鏡209之光功率所需的最小電壓改變來判定第二步進解析度。當可調諧透鏡209由機械力驅動時，可部分地藉由改變可調諧透鏡209之光功率所需的最小機械力改變來判定第二步進解析度。

在一些實施例中，由可調諧透鏡209提供之第二步進解析度可配置成實質為小，使得光功率改變而可不被人眼可感知或察覺。可調諧透鏡209之光功率可在第二步進解析度下在零（例如，0屈光度）與預定正值（例如，+N屈光度，其中N為合適正值）之間、在第二步進解析度下在零（例如，0屈光度）與預定負光功率（例如，‒N屈光度）之間或在第二步進解析度下在預定正光功率（例如，+N/2屈光度）與預定負光功率（例如，‒N/2屈光度）之間為可變。

由包含偏振開關205、PBP透鏡207及可調諧透鏡209之第二透鏡組合件203提供的總光功率可為PBP透鏡207及可調諧透鏡209之各別光功率的總和。第二透鏡組合件203之總光功率調整可在總體最小光功率至總體最大光功率之範圍內，總體最小光功率為PBP透鏡207及可調諧透鏡209之各別最小光功率之總和，總體最大光功率為PBP透鏡207及可調諧透鏡209之各別最大光功率之總和。

PBP透鏡207可切換以在第一步進解析度下提供離散光功率。當第一步進解析度相對為大（例如，等於或大於0.5屈光度）時，而當PBP透鏡207切換以提供離散光功率時，位於出射光瞳160處之人眼可感知到影像失真。因此，使用者體驗可被降級。當第一步進解析度實質為小（例如，等於或小於0.05屈光度）時，而當PBP透鏡207切換以提供離散光功率時，影像失真可實質為小且不可由位於出射光瞳160處之人眼感知。然而，為了適應人工實境系統中之人眼輻輳調節（例如，約±2屈光度或更大），相較於具有大的步進解析度（例如，等於或大於0.5屈光度）之PBP透鏡，可能需要較大數目的具有小的步進解析度（例如，0.05屈光度）之PBP透鏡。隨著PBP透鏡之數目增加，系統之尺寸、重量、混濁度、色像差及雙重影像可增大、系統之總體透射可減少，且影像品質可顯著降低。

當可調諧透鏡209之光功率增加時，可調諧透鏡209可導致影像失真，此係由於可調諧透鏡209之光學介面之周邊均勻性的減小。在一些實施例中，為確保可調諧透鏡209具有實質球形輪廓或實質球形光學介面，可調諧透鏡209之最大或最小光功率之絕對值可配置為等於或小於預定值，例如1.0屈光度。

在所揭示實施例中，PBP透鏡207之第一步進解析度可配置為等於或大於0.5屈光度且小於或等於1.0屈光度，以及可調諧透鏡209之第二步進解析度可配置為小於PBP透鏡207之第一步進解析度。在一些實施例中，可調諧透鏡209之第二步進解析度可配置為小於或等於PBP透鏡207之第一步進解析度的1/10（或1/20、1/15、1/5或任何其他合適分數）。舉例而言，第一步進解析度可大於或等於0.5屈光度、0.6屈光度、0.7屈光度、0.8屈光度、0.9屈光度或1.0屈光度等，且第二步進解析度可小於或等於0.05屈光度、0.06屈光度、0.07屈光度、0.08屈光度、0.09屈光度或0.1屈光度等。換言之，可調諧透鏡209可配置以在第二步進解析度下提供對光功率之較精細調整，且PBP透鏡207可配置以在第一步進解析度下提供對光功率之較粗略或較粗糙調整。在一些實施例中，可調諧透鏡209之第二光功率調整範圍（或最小光功率與最大光功率之間的差）可配置為大於或等於PBP透鏡207之第一步進解析度。

在一些實施例中，用於調整可調諧透鏡209之光功率的第二步進解析度可足夠小（例如，小於或等於0.05屈光度），使得對光功率之精細調諧可視為對光功率之連續調整。在一些實施例中，用於調整PBP透鏡207之光功率的第一步進解析度可足夠大（例如，大於或等於1.0屈光度），使得對光功率的粗略調諧可視為對光功率之離散調整。在第二透鏡組合件203之操作期間，PBP透鏡207可配置而以複數個離散光學狀態操作以提供對光功率之離散調整，且可調諧透鏡209可經配置以複數個連續光學狀態操作，以提供對光功率之連續調整。此處，術語「連續調整」及「離散調整」為相對術語。當第二步進解析度實質小於第一步進解析度（例如，小於預定臨限值），例如小於或等於第一步進解析度之1/20、1/15、1/10或1/5（或任何其他合適的分數）時，第二步進解析度下之光功率調整可視為連續或精細調整，而第一步進解析度下之光功率調整可視為離散或粗糙調整。

在PBP透鏡207及可調諧透鏡209之操作期間，當PBP透鏡207受控制以在第一步進解析度下自提供第一離散光功率改變為提供第二離散光功率時，可調諧透鏡209可經控制，以在第二步進解析度下以連續方式自提供第三光功率改變為提供第四光功率。第三光功率與第四光功率之間的差可配置為等於或大於第一步進解析度。

包含PBP透鏡207及可調諧透鏡209之第二透鏡組合件203可稱作混合透鏡組合件，且變焦裝置225可稱作混合變焦裝置。透過對可調諧透鏡209及PBP透鏡207之步進解析度及驅動方案進行配置，第二透鏡組合件203可配置以在第二步進解析度下以連續方式提供寬的光功率調整範圍而不降低影像品質。相應地，變焦裝置225可配置以在第二步進解析度下以連續方式提供寬的光功率調整範圍而不降低影像品質。

圖2B及圖2C繪示變焦裝置225提供不同光功率。在圖2B及圖2C中，出於論述目的，自顯示元件115輸出之影像光202可為圓偏振光，第一透鏡組合件201可向影像光202提供（‒X‒1）屈光度之固定光功率。出於論述目的，自第一透鏡組合件201輸出之影像光204可為右旋圓偏振（RHCP）光。PBP透鏡207可向RHCP光提供+1屈光度之光功率，且向左旋圓偏振（LHCP）光提供‒1屈光度之光功率。可調諧透鏡209可向RHCP光及LHCP光提供相同光功率，且可調諧透鏡209之光功率可在第二步進解析度下自‒X屈光度變為+X屈光度。在圖2B及圖2C中，「R」表示RHCP光，且「L」表示LHCP光。

出於論述目的，圖2B展示偏振開關205以切換狀態操作，以將RHCP影像光204R透射為LHCP影像光206L。因此，PBP透鏡207可向LHCP影像光206L提供‒1屈光度之光功率，且將LHCP影像光206L透射為RHCP影像光208R。可調諧透鏡209可向RHCP影像光208R提供在第二步進解析度下自‒X屈光度可變為+X屈光度之光功率。可調諧透鏡209可將RHCP影像光208R轉換成朝向視窗區160傳播之RHCP影像光210R。

因此，對於自顯示元件115輸出之影像光202，當偏振開關205以切換狀態操作時，第二透鏡組合件203可提供自（‒X‒1）屈光度可變為（X‒1）屈光度之總光功率，且變焦裝置225可提供自（‒2*X‒2）屈光度可變為‒2屈光度之總光功率。舉例而言，當可調諧透鏡209之光功率經控制為‒X屈光度時，第二透鏡組合件203之總光功率可為（‒X‒1）屈光度，且變焦裝置225之總光功率可為（‒2*X‒2）屈光度。當第二透鏡組合件203之光功率經控制為+X屈光度時，第二透鏡組合件203之總光功率可為（X‒1）屈光度，且變焦裝置225之總光功率可為‒2屈光度。

當可調諧透鏡209之光功率經控制以在第二步進解析度下自‒X屈光度變為+X屈光度時，第二透鏡組合件203之總光功率可在第二步進解析度下自（‒X‒1）屈光度變為（X‒1）屈光度。相應地，變焦裝置225之總光功率可在第二步進解析度下自（‒2*X‒2）屈光度變為‒2屈光度。當X=1時，第二透鏡組合件203之總光功率可在第二步進解析度下在‒2屈光度與0屈光度之間連續變化，且變焦裝置225之總光功率可在第二步進解析度下在‒4屈光度與‒2屈光度之間連續變化。

出於論述目的，圖2C展示偏振開關205以非切換狀態操作，以將RHCP影像光204R透射為RHCP影像光206R。因此，PBP透鏡207可向RHCP影像光206R提供+1屈光度之光功率，且將RHCP影像光206R透射為LHCP影像光208L。可調諧透鏡209可向LHCP影像光208L提供在第二步進解析度下自‒X屈光度可變為+X屈光度之光功率。可調諧透鏡209可將LHCP影像光208L轉換成LHCP影像光210L，且可聚焦朝向視窗區160之影像光210L。

因此，對於自顯示元件115輸出之影像光202，當偏振開關205以非切換狀態操作時，第二透鏡組合件203可提供自（‒X+1）屈光度可變為（X+1）屈光度之總光功率，且變焦裝置225可提供自（‒2*X）屈光度可變為0屈光度之總光功率。舉例而言，當可調諧透鏡209之光功率經控制為‒X屈光度時，第二透鏡組合件203之總光功率可為（‒X+1）屈光度，且變焦裝置225之總光功率可為（‒2*X）屈光度。當第二透鏡組合件203之光功率經控制為+X屈光度時，第二透鏡組合件203之總光功率可為（X+1）屈光度，且變焦裝置225之總光功率可為0屈光度。

當可調諧透鏡209之光功率經控制以在第二步進解析度下自‒X屈光度變為+X屈光度時，第二透鏡組合件203之總光功率可在第二步進解析度下自（‒X+1）屈光度變為（X+1）屈光度。相應地，變焦裝置225之總光功率可在第二步進解析度下自（‒2*X）屈光度變為0屈光度。當X=1時，第二透鏡組合件203之總光功率可在第二步進解析度下在0屈光度與2屈光度之間連續變化，且變焦裝置225之總光功率可在第二步進解析度下在‒2屈光度與0屈光度之間連續變化。

圖2D展示根據本發明之實施例的展示變焦裝置225之範例驅動方案及光功率調整的兩個表（其亦可視為一個連續的表的兩段）。出於論述目的，PBP透鏡207之第一光功率在2屈光度之第一步進解析度下在+1屈光度與‒1屈光度之間變化，且可調諧透鏡209之第二光功率在0.02屈光度之第一步進解析度下在+1屈光度與‒1屈光度之間變化。可調諧透鏡209之第二光功率調整範圍等於PBP透鏡207之第一步進解析度。第一透鏡組合件201提供‒2屈光度之總固定光功率。

參看圖2B及圖2D，在變焦裝置225之操作期間，在時間例項t1處，偏振開關205以切換狀態操作，PBP透鏡207提供‒1屈光度之光功率，且可調諧透鏡（或變焦透鏡）209提供‒1屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203提供‒2屈光度之總光功率。變焦裝置225提供器‒4屈光度之總光功率。

自時間例項t1至時間例項t2，偏振開關205以切換狀態操作，PBP透鏡207不斷地提供‒1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209受控制以在第二步進解析度（例如0.02屈光度）下自提供‒1屈光度之光功率改變為提供0屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203之總光功率在第二步進解析度下自‒2屈光度改變為‒1屈光度，且變焦裝置225之總光功率在第二步進解析度下自‒4屈光度改變為‒3屈光度。

在時間例項t2處，偏振開關205以切換狀態操作，PBP透鏡207提供‒1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209提供0屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203提供‒1屈光度之總光功率，且變焦裝置225提供-3屈光度之總光功率。

自時間例項t2至時間例項t3，偏振開關205以切換狀態操作，PBP透鏡207不斷地提供‒1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209受控制以在第二步進解析度（例如0.02屈光度）下自提供0屈光度之光功率改變為提供+1屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203之總光功率在第二步進解析度下自‒1屈光度改變為0屈光度，且變焦裝置225之總光功率在第二步進解析度下自‒3屈光度改變為‒2屈光度。

在時間例項t3處，偏振開關205以切換狀態操作，PBP透鏡207可提供‒1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209可提供+1屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203可提供0屈光度之總光功率，且變焦裝置225可提供-2屈光度之總光功率。

參看圖2C及圖2D，自時間例項t3至時間例項t4，偏振開關205受控制自以切換狀態操作改變為以非切換狀態操作，且可調諧透鏡209受控制以在第二步進解析度（例如，0.02屈光度）下自提供+1屈光度之光功率改變為提供‒1屈光度之光功率。自時間例項t3至時間例項t4之期間可藉由偏振開關205之切換速度及可調諧透鏡209之切換速度判定。自時間例項t3至時間例項t4之期間可配置成實質為短，例如，在幾微秒之水平下、在幾百毫秒之水平下、在幾十毫秒之水平下或在幾毫秒之水平下等。

在時間例項t4處，PBP透鏡207提供+1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209提供‒1屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203仍可提供與時間例項t3處提供之光功率相同的0屈光度之總光功率，且變焦裝置225仍可提供與時間例項t3處提供之光功率相同的‒2屈光度之總光功率。由於自時間例項t3至時間例項t4之期間實質為短，且可調諧透鏡209之光功率連同PBP透鏡207之光功率一起變化，以使第二透鏡組合件203自時間例項t3至時間例項t4具有0屈光度之總光功率，因此自時間例項t3至時間例項t4的光功率改變可不被使用者之眼睛感知。

自時間例項t4至時間例項t5，偏振開關205以非切換狀態操作，PBP透鏡207不斷地提供+1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209受控制以在第二步進解析度下自提供-1屈光度之光功率改變為提供0屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203之總光功率在第二步進解析度下自0屈光度改變為+1屈光度，且變焦裝置225之總光功率在第二步進解析度下自-2屈光度改變為‒1屈光度。

在時間例項t5處，偏振開關205以非切換狀態操作，PBP透鏡207提供+1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209提供0屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203提供+1屈光度之總光功率，且變焦裝置225提供-1屈光度之總光功率。

自時間例項t5至時間例項t6，偏振開關205以非切換狀態操作，PBP透鏡207不斷地提供+1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209受控制以在第二步進解析度下自提供0屈光度之光功率改變為提供+1屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203之總光功率在第二步進解析度下自+1屈光度改變為+2屈光度，且變焦裝置225之總光功率在第二步進解析度下自-1屈光度改變為0屈光度。

在時間例項t6處，偏振開關205以非切換狀態操作，PBP透鏡207提供+1屈光度之光功率，且可調諧透鏡209提供+1屈光度之光功率。因此，第二透鏡組合件203提供+2屈光度之總光功率，且變焦裝置225提供0屈光度之總光功率。

參看圖2B至圖2D，透過切換偏振開關205之操作狀態及在第二步進解析度下調整可調諧透鏡209之光功率，第二透鏡組合件203之總光功率可在第二步進解析度下在-2屈光度與+2屈光度（當X=1時）之間連續地變化，且相應地，變焦裝置225之總光功率可在第二步進解析度下在-4屈光度與0屈光度（當X=1時）之間連續地變化。

相比於可調諧透鏡209之光功率調整範圍（例如，自-1屈光度至+1屈光度），第二透鏡組合件203可配置以提供擴大光功率調整範圍（例如，自-2屈光度至+2屈光度）。因此，第二透鏡組合件203可具有緩和輻輳調節衝突的改進能力。相應地，變焦裝置225可具有緩和輻輳調節衝突的改進能力。另外，相比於由PBP透鏡207提供之第一步進解析度，第二透鏡組合件203可配置以提供用於光功率調整之減小或較精細的步進解析度，亦即，第二步進解析度（例如，小於或等於0.05屈光度、0.06屈光度、0.07屈光度、0.08屈光度、0.09屈光度、或0.1屈光度等）小於第一步進解析度（例如，大於或等於0.5屈光度、0.6屈光度、0.7屈光度、0.8屈光度、0.9屈光度或1.0屈光度等）。因此，當第二透鏡組合件203之光功率在較精細的第二步進解析度下（當X=1時）而於-4屈光度與0屈光度之間連續地調整時，影像品質可得以改良。因此，可改良變焦裝置225之總體影像品質。

出於論述目的，圖2A展示PBP透鏡207設置於可調諧透鏡209與偏振開關205之間，且偏振開關205設置於PBP透鏡207與第一透鏡組合件201之間。在一些實施例中，例如圖2I中所展示，系統280可包含電子顯示器115及變焦裝置285，該變焦裝置包含第一透鏡組合件201及第二透鏡組合件283。在第二透鏡組合件283中，偏振開關205可設置於PBP透鏡207與可調諧透鏡209之間，且可調諧透鏡209可設置於偏振開關205與第一透鏡組合件201之間。在一些實施例中，儘管圖中未示，但可調諧透鏡209可設置於PBP透鏡207與偏振開關205之間，且偏振開關205可設置於可調諧透鏡209與第一透鏡組合件201之間。

在一些實施例中，第二透鏡組合件203可包含圖2A中未展示之額外元件。在一些實施例中，例如圖2J中所展示，系統290可包含電子顯示器115及變焦裝置295，該變焦裝置包含第一透鏡組合件201及第二透鏡組合件293。出於論述目的，在第二透鏡組合件293中，可調諧透鏡209、PBP透鏡207及偏振開關205可稱作第一堆疊，且偏振開關205可稱作第一偏振開關。可調諧透鏡209、PBP透鏡207及偏振開關205可以本文中所揭示之合適次序佈置在第一堆疊中。第二透鏡組合件293亦可包含設置於第一堆疊與視窗區160之間的吸收偏振器299及第二偏振開關297之第二堆疊。第二偏振開關297可設置於吸收偏振器299與第一堆疊之間，且吸收偏振器299可設置於第二偏振開關297與視窗區160之間。

吸收偏振器299可充當「清除」偏振器，該清除偏振器經由吸收而移除具有非所要偏振（例如，由PBP透鏡207之非所要繞射引起）之影像光。在一些實施例中，當自第一透鏡組合件201輸出之影像光204為具有預定偏手性的圓偏振光時，吸收偏振器299可配置以實質經由吸收而阻擋具有預定偏手性的圓偏振光，且實質透射具有與預定偏手性相反之偏手性的圓偏振光。第二偏振開關297可類似於圖2A中所展示之第一偏振開關205。在一些實施例中，第二偏振開關297可包含可切換半波板。在一些實施例中，第二偏振開關297之操作狀態可與第一偏振開關205同步。

舉例而言，參看圖2B至圖2C及圖2J，影像光204可為RHCP光，且吸收偏振器299可配置以實質阻擋RHCP光且實質透射LHCP光。參看圖2B及圖2J，PBP透鏡207之非所要繞射可引起為LHCP影像光的漏泄影像光292。第二偏振開關297可與第一偏振開關205同步以在切換狀態下操作來將漏泄影像光（亦即RHCP光）292轉換成朝向吸收偏振器299之漏泄影像光（亦即RHCP光）294。吸收偏振器299可阻擋漏泄影像光（亦即RHCP光）294。因此，眼睛150不可感知由漏泄影像光（亦即RHCP光）294引起之雙重影像。另一方面，自可調諧透鏡209輸出之影像光210可為RHCP光，其由第二偏振開關297轉換成影像光（亦即LHCP光）296。因此，吸收偏振器299可透射朝向視窗區160之影像光（亦即LHCP光）296。

參看圖2C及圖2J，PBP透鏡207之非所要繞射可導致可為RHCP影像光的漏泄影像光292。第二偏振開關297可與第一偏振開關205同步，以在非切換狀態下操作來將漏泄影像光（亦即RHCP光）292透射為朝向吸收偏振器299之漏泄影像光（亦即RHCP光）294。吸收偏振器299可阻擋漏泄影像光（例如，為RHCP光）294。因此，眼睛150不可感知由漏泄影像光（亦即RHCP光）294引起之雙重影像。另一方面，自可調諧透鏡209輸出之影像光210可為LHCP光，其由第二偏振開關297透射為影像光（亦即LHCP光）296。因此，吸收偏振器299可透射朝向視窗區160之影像光（亦即LHCP光）296。與第二偏振開關297及吸收偏振器299之組合類似的配置論述於第11,175,508號美國專利中，該專利出於所有目的以引用之方式併入本文中。

圖2H根據本發明之實施例示意性地繪示系統250的圖。系統250可包含與於圖2A至圖2G中所展示之系統200中之所包含元件、結構及/或功能相同或類似的元件、結構及/或功能。相同或類似元件、結構及/或功能之描述能指結合圖2A至圖2G呈現之以上描述。如圖2H中所展示，系統250可包含電子顯示器115及變焦裝置255。變焦裝置255可為圖1B所展示之變焦裝置125之實施例。變焦裝置255可包含以光學串聯形式佈置之第一透鏡組合件201及第二透鏡組合件253。第二透鏡組合件253可包含以光學串聯形式佈置之PBP透鏡207、偏振開關205及可調諧透鏡209。偏振開關205可設置於PBP透鏡207與可調諧透鏡209之間。PBP透鏡207可設置於偏振開關205與第一透鏡組合件201之間。

在圖2H中所展示之實施例中，PBP透鏡207、偏振開關205及可調諧透鏡209被展示為彼此間隔開一間隙。在一些實施例中，PBP透鏡207、偏振開關205及可調諧透鏡209可經堆疊而無間隙（例如，透過直接接觸）。為達成說明之目的，圖2H展示PBP透鏡207、偏振開關205及可調諧透鏡209具有平坦表面。在一些實施例中，PBP透鏡207、偏振開關205及可調諧透鏡209之一或多者可具有彎曲表面。

相比於可調諧透鏡209之光功率調整範圍（例如，自-1屈光度至+1屈光度），第二透鏡組合件253可配置以提供擴大光功率調整範圍。因此，第二透鏡組合件253可具有緩和輻輳調節衝突的改進能力。相應地，變焦裝置255可具有緩和輻輳調節衝突的改進能力。另外，相比於由PBP透鏡207提供之第一步進解析度，第二透鏡組合件253可配置以提供減小之步進解析度（由於第二步進解析度實質小於第一步進解析度），此可在第二透鏡組合件253之光功率於第二步進解析度下連續變化時改良影像品質。相應地，可改良變焦裝置255之影像品質。

圖6A根據本發明之實施例示意性地繪示包含於圖2A中所展示之變焦裝置225、圖2H中所展示之變焦裝置255、圖2I中所展示之變焦裝置285或圖2J中所展示之變焦裝置295中的第一透鏡組合件201。如圖6A中所展示，第一透鏡組合件201可包含佈置成堆疊配置之第一光學透鏡605及第二光學透鏡610。在一些實施例中，第一透鏡組合件201可配置為整體餅狀透鏡組合件，而在包含於餅狀透鏡組合件中之光學元件之間無任何空氣間隙。在一些實施例中，第一光學透鏡605及第二光學透鏡610之一或多個表面可經塑形（例如，彎曲）以補償像場彎曲。在一些實施例中，第一光學透鏡605及/或第二光學透鏡610之一或多個表面可經塑形為球形凹面（例如，球面之一部分）、球形凸面、旋轉對稱非球面、自由形狀、或能減輕像場彎曲的某一其他形狀。在一些實施例中，第一光學透鏡605及/或第二光學透鏡610之一或多個表面之形狀可經設計以另外補償其他形式的光學像差。在一些實施例中，第一透鏡組合件201內之光學元件中之一或多者可具有一或多個塗層，諸如抗反射塗層，以減少雙重影像且增強對比度。在一些實施例中，第一光學透鏡605及第二光學透鏡610可藉由黏著劑或黏著層615耦接在一起。第一光學透鏡605及第二光學透鏡610之各者可包含一或多個光學透鏡。在一些實施例中，第一光學透鏡605及第二光學透鏡610之至少一者可具有至少一個平坦表面。

第一光學透鏡605可包含面向電子顯示器115之第一表面605-1及面向第二光學透鏡610之相對第二表面605-2。第一光學透鏡605可經配置以在第一表面605-1處接收來自電子顯示器115之影像光202，且在第二表面605-2處輸出具有變更之性質的影像光。在一些實施例中，第一透鏡組合件201亦可包含以光學串聯形式佈置之線偏振器602、波板604及鏡606，其各者可為設置於第一光學透鏡605處（例如，接合至第一光學透鏡或形成於第一光學透鏡處）之個別層、膜或塗層。線偏振器602、波板604及鏡606可設置於第一光學透鏡605之第一表面605-1或第二表面605-2處（例如，接合至第一表面或第二表面，或形成於第一表面或第二表面處）。出於論述目的，圖6A展示線偏振器602及波板604設置於面向電子顯示器115之第一表面605-1處（例如，接合至第一表面或形成於第一表面處），且鏡606設置於面向第二光學透鏡610之第二表面605-2處（例如，接合至第二表面或形成於第二表面處）。亦涵蓋有其他佈置。

在一些實施例中，波板604可為四分之一波板（「quarter-wave plate；QWP」）。對於可見光譜及/或IR光譜，波板604之偏振軸可相對於線偏振光之偏振方向定向，以將線偏振光轉換成圓偏振光，或反之亦然。在一些實施例中，對於消色差設計，波板604可包含多層雙折射材料（例如，聚合物、液晶或其組合）以在寬光譜範圍內生成四分之一波長雙折射。舉例而言，波板604之偏振軸（例如，快軸）與線偏振器602之透射軸之間的角度可配置為約35至50度之範圍內。在一些實施例中，對於單色設計，波板604之偏振軸（例如，快軸）與線偏振器602之透射軸之間的角度可配置為約45度。在一些實施例中，鏡606可為部分反射以反射所接收光之一部分的偏振非選擇部分反射器。在一些實施例中，鏡606可配置以透射約50%且反射約50%之所接收光，且可稱為「50/50鏡」。在一些實施例中，反射光之偏手性可反轉，且透射光之偏手性可保持不變。

第二光學透鏡610可具有面向第一光學透鏡605之第一表面610-1、以及面向圖2A中所展示之第二透鏡組合件203、圖2H中所展示之第二透鏡組合件253、圖2I中所展示之第二透鏡組合件283或圖2J中所展示之第二透鏡組合件293的相對第二表面610-2。第一透鏡組合件201亦可包含反射偏振器608，該反射偏振器可為設置於第二光學透鏡610處（例如，結合至第二光學透鏡或形成於第二光學透鏡處）的個別層、膜或塗層。反射偏振器608可配置以主要反射具有第一偏手性之圓偏振光且主要透射具有與第一偏手性正交之第二偏手性之圓偏振光。

反射偏振器608可設置於第二光學透鏡610之第一表面610-1或第二表面610-2處（例如，結合至第一表面或第二表面，或形成於第一表面或第二表面處），且可接收自鏡606輸出之光。出於論述目的，圖6A展示反射偏振器608設置於第二光學透鏡610之第一表面610-1處（例如，結合至第一表面或形成於第一表面處）。亦即，反射偏振器608可設置於第一光學透鏡605與第二光學透鏡610之間。舉例而言，反射偏振器608可設置於第二光學透鏡610之第二表面610-2與黏著層615之間。在一些實施例中，反射偏振器608可設置於第二光學透鏡610之第一表面610-1處。第一表面610-1在第一透鏡組合件201實施於圖2A中所展示之實施例中時可面向偏振開關205，或在第一透鏡組合件201實施於圖2H中所展示之實施例中時可面向PBP透鏡207。

參看圖6A，在一些實施例中，自電子顯示器115發射之影像光202可為非偏振光。線偏振器602及波板604可由圓偏振器替換，該圓偏振器可配置以將非偏振光轉換成圓偏振光，且將圓偏振光朝向鏡606引導。在一些實施例中，自電子顯示器115發射之影像光621可為線偏振光，且可省略線偏振器602。對於可見光譜及/或IR光譜，波板604之偏振軸可相對於線偏振光之偏振方向定向，以將線偏振光轉換成圓偏振光，或反之亦然。

圖6A中所展示之第一透鏡組合件201僅出於說明性目的。在一些實施例中，第一光學透鏡605之第一表面605-1及第二表面605-2、以及第二光學透鏡610之第一表面610-1及第二表面610-2之一或多者可為彎曲表面或平坦表面。在一些實施例中，第一透鏡組合件201可具有一個光學元件或多於兩個光學元件。在一些實施例中，除了第一光學元件605及第二光學元件610以外，第一透鏡組合件201亦可進一步包含其他光學元件，諸如一或多個線性偏振器、一或多個波板、一或多個圓偏振器等。

圖6B根據本發明之實施例繪示在圖6A中所展示之第一透鏡組合件201中傳播的光之光學路徑680的示意性截面圖。在光傳播路徑680中，展示光之偏振之改變。為說明簡單起見，省略經假定為且不影響光之偏振之透鏡的第一光學透鏡605及第二光學透鏡610。在圖6B中，字元「s」表示對應光經s偏振，「RHCP」及「LHCP」分別表示右旋圓偏振光及左旋圓偏振光。出於論述目的，如圖6B中所展示，線偏振器602可配置以透射經s偏振之光且阻擋經p偏振之光，且反射偏振器608可為左旋反射偏振器。出於說明之目的，電子顯示器115、線偏振器602、波板604、鏡606及反射偏振器608在圖6B中經繪示為平坦表面。在一些實施例中，電子顯示器115、線偏振器602、波板604、鏡606及反射偏振器608之一或多者可包含彎曲表面。

如圖6B中所示，電子顯示器115可產生覆蓋預定光譜之非偏振影像光202，該預定光譜諸如可見光譜範圍之一部分或實質整個可見光譜範圍。非偏振影像光202可由線偏振器602透射為經s偏振之影像光623s，該經s偏振之影像光可由波板604透射為LHCP影像光625。LHCP影像光625之第一部分可由鏡606反射為朝向波板604之RHCP影像光627，且LHCP影像光625之第二部分可經透射為朝向反射偏振器608之LHCP影像光628。入射至反射偏振器608上之LHCP影像光628可具有與反射偏振器608之螺旋扭曲結構之偏手性相同的偏手性（例如，左手性）。LHCP影像光628可由反射偏振器608反射為朝向鏡606之LHCP影像光629。LHCP影像光629可由鏡606反射為RHCP影像光631，該RHCP影像光可透射穿過反射偏振器608作為朝向第二透鏡610（圖6B中未示）之RHCP影像光633。第二透鏡610可將RHCP影像光633轉變為朝向圖2A中所展示之第二透鏡組合件203、圖2H中所展示之第二透鏡組合件253、圖2I中所展示之第二透鏡組合件283或圖2J中所展示之第二透鏡組合件293傳播的影像光204。

參見圖3A，圖3A根據本發明之實施例示意性地繪示系統300的圖。系統300可包含與圖2A至圖2G中所展示之系統200、圖2H中所展示之系統250、圖2I中所展示之系統280或圖2J中所展示之系統290中所包含的元件、結構及/或功能相同或類似之元件、結構及/或功能。對相同或類似元件、結構及/或功能之描述可參考結合圖2A至圖2G、圖2H、圖2I或圖2J呈現之以上描述。

如圖3A中所展示，系統300可包含電子顯示器115及變焦裝置325。變焦裝置325可為圖1B中所展示之變焦裝置125之實施例。變焦裝置325可包含以光學串聯方式佈置之第一透鏡組合件301及第二透鏡組合件303。系統300亦可包含控制器140，該控制器可以通信方式與第一透鏡組合件301及第二透鏡組合件303中之各種元件耦接，且配置以控制各種元件之操作。

第二透鏡組合件303可包含以光學串聯方式佈置之偏振開關205及PBP透鏡207。偏振開關205可設置於PBP透鏡207與第一透鏡組合件301之間。PBP透鏡207可配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的光功率（單位：屈光度）。

在一些實施例中，第二透鏡組合件303可包含圖3A中未展示之額外元件。舉例而言，第二透鏡組合件303可包含設置於PBP透鏡207與眼睛150之間的吸收偏振器。在圖3A中所展示之實施例中，偏振開關205及PBP透鏡207展示為彼此間隔開一間隙。在一些實施例中，偏振開關205及PBP透鏡207可經堆疊而無間隙（例如，透過直接接觸）。為達成說明之目的，圖3A展示偏振開關205及PBP透鏡207具有平坦表面。在一些實施例中，偏振開關205及PBP透鏡207之一或多者可具有彎曲表面。

在一些實施例中，第一透鏡組合件301可為具有可變光功率之摺疊（或路徑摺疊）透鏡組合件。摺疊透鏡組合件可增加自顯示元件115朝向出射光瞳157投射之影像光之光學路徑的長度。第一透鏡組合件301可配置以提供在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的光功率（單位：屈光度）。在所揭示實施例中，第二步進解析度可配置以小於第一步進解析度，例如，小於或等於第一步進解析度之1/10（或1/20、1/15、1/5或任何其他合適的分數）。在一些實施例中，第二步進解析度可小於或等於0.05屈光度、0.06屈光度、0.07屈光度、0.08屈光度、0.09屈光度或0.1屈光度等，且第一步進解析度可大於或等於0.5屈光度、0.6屈光度、0.7屈光度、0.8屈光度、0.9屈光度或1.0屈光度等。因此，變焦裝置325可配置以在減小之步進解析度（例如，第二步進解析度）下提供擴大光功率調整範圍。因此，變焦裝置325可具有緩和輻輳調節衝突的改進能力，且可在系統300的視窗區160處提供改良影像品質。

在一些實施例中，第一透鏡組合件301可包含第一光學組件302及設置成與第一光學組件302隔開一間隙之第二光學組件312。第一光學組件302可為第一可調諧光學透鏡（出於論述目的，亦被稱作302），該第一可調諧光學透鏡配置有在第二步進解析度下可變之可變光功率（單位：屈光度）。在一些實施例中，第一光學透鏡302可為膜液體透鏡，例如，類似於圖2E中所展示之可調諧透鏡209。舉例而言，第一光學透鏡302可包含由基板305及可形變構件（例如，膜）309囊封之光學流體307。出於論述目的，可形變構件309可視為第一光學透鏡302之可形變光學介面，且在可形變構件309之相對側處的光學流體307及外部環境（例如，空氣）可具有不同折射率。

在一些實施例中，如圖3A中所展示，基板305可設置於第一光學透鏡302之面向顯示元件115的第一側處，且可形變構件309可設置於第一光學透鏡302之面向第二光學組件312的第二側處。光學流體307之折射率可大於外部環境（例如，空氣）之折射率。光學流體307及基板305可為光學透明的。在一些實施例中，雖然圖中未示，基板305可設置於第一光學透鏡302之面向第二光學組件312的第二側處，且可形變構件309可設置於第一光學透鏡302之面向顯示元件115的第一側處。

可形變構件309可為部分反射且部分透射的。在一些實施例中，可形變構件309可塗佈有部分反射且部分透射之塗層。在實施例中，可形變構件309可由部分反射且部分透射之材料製成。在一些實施例中，可形變構件309可配置以透射約50%且反射約50%之輸入光，且因此可稱為「50/50可形變鏡」。在一些實施例中，可形變構件309可在透射偏振輸入光時實質維持偏振輸入光之偏振，且在反射偏振輸入光時將偏振輸入光之偏振改變為正交偏振。

可形變構件309可透過各種機構形變。舉例而言，可形變構件309可在由機械致動器、壓電致動器或音圈致動器等驅動時，或與可形變構件309耦接之支撐構件而由機械致動器、壓電致動器或音圈致動器等驅動時形變。舉例而言，致動器可與控制器140電耦接，且控制器140可控制致動器之輸出以驅動可形變構件309或與可形變構件309耦接之支撐構件，來改變可形變構件309之形狀。當可形變構件309為膜時，第一光學透鏡302可稱作膜液體透鏡或液體填充透鏡。在一些實施例中，第一光學透鏡302可為機械變焦液體透鏡、邊緣致動器液體透鏡或邊緣驅動膜液體透鏡等。

在一些實施例中，第一光學透鏡302（例如，可形變構件309及/或基板305）之一或多個表面可配置有形狀以校正像場彎曲。舉例而言，第一光學透鏡302之一或多個表面可配置有球形凹面形狀（例如，球面之一部分）、球形凸面形狀、旋轉對稱非球面形狀、自由形狀、或可減輕像場彎曲的其他形狀。在一些實施例中，第一光學透鏡302之一或多個表面之形狀可配置以另外校正其他形式之光學像差。基板305可由在可見光譜中實質透明之合適光學材料製成，例如玻璃、聚合物或樹脂等。在一些實施例中，第一光學組件302可包含圖3A中未示之額外元件，諸如偏振器及/或四分之一波板等。舉例而言，第一光學組件302可包含設置於可形變構件309與顯示元件115之間的合適所在處之波板（例如，四分之一波板）。在一些實施例中，波板（例如，四分之一波板）可為設置於基板305之表面處（例如，結合至表面或形成於表面上）的層或塗層。

第二光學組件312可包含以光學串聯方式佈置之第二光學透鏡317及反射偏振器319。在一些實施例中，如圖3A中所展示，反射偏振器319可設置於第二光學透鏡317與視窗區160之間。在一些實施例中，第二光學透鏡317可設置於反射偏振器319與第二透鏡組合件303之間。第二光學透鏡317可由在可見光譜中實質透明之合適光學材料製成，例如玻璃、聚合物或樹脂等。在一些實施例中，如圖3A中所展示，第二光學透鏡317可配置有固定光功率。在一些實施例中，第二光學透鏡317之一或多個表面可配置有一形狀以校正像場彎曲。舉例而言，第二光學透鏡317之一或多個表面可配置有球形凹面形狀（例如，球面之一部分）、球形凸面形狀、旋轉對稱非球面形狀、自由形狀、或可減輕像場彎曲的其他形狀。在一些實施例中，第二光學透鏡317之一或多個表面之形狀可配置以另外校正其他形式之光學像差。

在一些實施例中，反射偏振器319可為設置於第二光學透鏡317之表面處（例如結合至表面或形成於表面上）的層或塗層。反射偏振器319可配置以實質反射具有預定偏振之偏振光，且實質透射具有與預定偏振正交之偏振的偏振光。反射偏振器319可為圓反射偏振器或線反射偏振器。在一些實施例中，當反射偏振器319為線反射偏振器時，波板（例如四分之一波板）可設置於反射偏振器319與第二透鏡組合件303之間，以將自反射偏振器319輸出之線偏振影像光轉換成朝向第二透鏡組合件303傳播的圓偏振影像光。在一些實施例中，波板（例如，四分之一波板）可為設置於第二光學透鏡317之表面處（例如，結合至表面或形成於表面上）的層或塗層。在一些實施例中，當反射偏振器319為圓反射偏振器時，可省略波板（例如四分之一波板）。

在一些實施例中，第二光學組件312亦可包含設置於反射偏振器319與第二透鏡組合件303之間的偏振器315。在一些實施例中，偏振器315可為設置於第二光學透鏡317之表面處（例如結合至表面或形成於表面上）的層或塗層。偏振器315可為充當「清除」偏振器之吸收偏振器，該清除偏振器經由吸收移除具有非所要偏振之影像光。在一些實施例中，偏振器315可省略。

圖3B根據本發明之實施例繪示系統300中之影像光的光學路徑。為說明簡單起見，在圖3B中省略光學流體307、基板305及第二光學透鏡317。為說明簡單起見，將反射偏振器319及偏振器315繪製為具有平坦表面。在圖3B中，「R」表示RHCP光，且「L」表示LHCP光。出於論述目的，在圖3B中，自顯示元件115發射之影像光331L可為LHCP光。可形變構件309（其可為可形變鏡）可將影像光331L之第一部分透射為朝向反射偏振器319之LHCP影像光333L，且將影像光331L之第二部分反射為折回顯示元件115之RHCP影像光（圖中未示）。在圖3B中，反射偏振器319可為配置以實質反射LHCP光且實質透射RHCP光之圓反射偏振器。因此，反射偏振器319可將LHCP影像光333L反射回可形變鏡309作為LHCP影像光334L。可形變鏡309可將LHCP影像光334L反射為朝向反射偏振器319之RHCP影像光335R。反射偏振器319可實質將RHCP影像光335R透射為朝向偏振器315之RHCP影像光336R。偏振器315可為將RHCP影像光336R透射為朝向偏振開關205之RHCP影像光337R，且經由吸收而阻擋LHCP影像光（其可為來自反射偏振器319之漏光）的吸收圓偏振器。

以切換狀態操作之偏振開關205可將RHCP影像光336R透射為LHCP影像光。以非切換狀態操作之偏振開關205可將RHCP影像光336R透射為RHCP影像光。出於論述目的，圖3B展示偏振開關205以切換狀態操作，且將RHCP影像光336R透射為朝向PBP透鏡207之LHCP影像光338L。PBP透鏡207可將LHCP影像光338L聚焦或散焦成朝向視窗區160內之一或多個出射光瞳157傳播的RHCP影像光339R。

圖3C根據本發明之實施例示意性地繪示系統350的圖。系統350可包含與圖2A至圖2G中所展示之系統200、圖2H中所展示之系統250、圖2I中所展示之系統280、圖2J中所展示之系統290或圖3A中所展示之系統300中所包含的元件、結構及/或功能相同或類似之元件、結構及/或功能。對相同或類似元件、結構及/或功能之描述能參考結合圖2A至圖2G、圖2H、圖2I、圖2J或圖3A呈現之以上描述。

如圖3C中所展示，系統350可包含電子顯示器115及變焦裝置355。變焦裝置355可為圖1B中所展示之變焦裝置125之實施例。變焦裝置355可包含以光學串聯方式佈置之第一透鏡組合件351及第二透鏡組合件303。系統350亦可包含控制器140，該控制器可以通信方式與第一透鏡組合件351及第二透鏡組合件303中之各種元件耦接，且可控制各種元件之操作。第二透鏡組合件303可包含以光學串聯方式佈置之偏振開關205及PBP透鏡207。偏振開關205可設置於PBP透鏡207與第一透鏡組合件351之間。PBP透鏡207可配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的光功率（單位：屈光度）。

第一透鏡組合件351可配置以提供在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的光功率（單位：屈光度）。在所揭示實施例中，第二步進解析度可配置以小於第一步進解析度，例如，小於或等於第一步進解析度之1/10（或1/20、1/15、1/5或任何其他合適的分數）。在一些實施例中，第二步進解析度可小於或等於0.05屈光度、0.06屈光度、0.07屈光度、0.08屈光度、0.09屈光度或0.1屈光度等，且第一步進解析度可大於或等於0.5屈光度、0.6屈光度、0.7屈光度、0.8屈光度、0.9屈光度或1.0屈光度等。因此，變焦裝置355可配置以在減小之步進解析度（例如，第二步進解析度）下提供擴大光功率調整範圍。因此，變焦裝置355可具有緩和輻輳調節衝突的改進能力，且可在系統350的視窗區160處提供改良影像品質。

第一透鏡組合件351可包含以光學串聯方式佈置之第一光學組件352及第二光學組件312。第一光學組件352可設置於第二光學組件312與顯示元件115之間。在一些實施例中，如圖3C中所展示，第一光學組件352可包含設置成彼此隔開一間隙之第一光學透鏡357及可形變構件（例如，膜）359。可形變構件359可充當可形變光學介面。第一光學透鏡357可由可見光譜中實質透明之合適光學材料製成，例如玻璃、聚合物或樹脂等。在一些實施例中，如圖3C中所展示，第一光學透鏡357可配置有固定光功率。在一些實施例中，第一光學透鏡357之一或多個表面可配置有一形狀以校正像場彎曲。舉例而言，第一光學透鏡357之一或多個表面可配置有球形凹面形狀（例如，球面之一部分）、球形凸面形狀、旋轉對稱非球面形狀、自由形狀、或可減輕像場彎曲的其他形狀。在一些實施例中，第一光學透鏡357之一或多個表面之形狀可配置以另外校正其他形式之光學像差。

可形變構件359可為配置有在第二步進解析度下可變之可變光功率的可調諧透鏡。在一些實施例中，可形變構件359可為與第一光學透鏡357間隔開之獨立元件。在一些實施例中，可形變構件359之周邊部分可與第一光學透鏡357之對應周邊部分耦接，且可形變構件359之中央部分可與第一光學透鏡357之對應中央部分間隔開，使得存在用於容納可形變構件359之形變的空間。可形變構件359可設置於第一光學透鏡357之面向顯示元件115的一側或第一光學透鏡357之面向第二光學組件312的一側處。可形變構件359可為部分反射且部分透射的。在一些實施例中，可形變構件359可稱為具有可變光功率之部分反射器。在一些實施例中，可形變構件359可配置以透射約50%且反射約50%之輸入光，且因此可稱為具有可變光功率之50/50可形變面。在一些實施例中，可形變構件359可在透射偏振輸入光時實質維持偏振輸入光之偏振，且在反射偏振輸入光時將偏振輸入光之偏振改變為正交偏振。在一些實施例中，可形變構件359可塗佈有部分反射且部分透射之塗層。在一些實施例中，可形變構件359可由部分反射且部分透射之材料製成。

可形變構件359可藉由各種機構形變。舉例而言，可形變構件359或與可形變構件359耦接之支撐構件可由致動器，例如機械致動器、壓電致動器或音圈致動器等驅動，以移動或彎曲（或延伸），來改變可形變構件359之形狀。在一些實施例中，可形變構件359可包含壓電膜，其可藉由例如施加電壓而形變之。在一些實施例中，壓電膜可配置以在非激活狀態，例如電壓斷開狀態下具有曲率。非激活狀態下之曲率可稱為預曲率。隨著所施加電壓改變，壓電膜之形狀可相應地改變，此轉而改變壓電膜所提供之光功率。在一些實施例中，壓電膜之光功率可配置以在0屈光度與+1屈光度之間或在0屈光度與-1屈光度之間變化。

在一些實施例中，第一光學組件352可包含圖3C中未示之額外元件。舉例而言，第一光學組件352可包含偏振器、波板（例如，四分之一波板）或其組合等。在一些實施例中，偏振器或波板（例如，四分之一波板）可為設置於第一光學透鏡357之表面處（例如，結合至表面或形成於表面上）的層或塗層。

圖4A根據本發明之實施例示意性地繪示系統400的圖。系統400可包含與圖2A至圖2G中所展示之系統200、圖2H中所展示之系統250、圖2I中所展示之系統280、圖2J中所展示之系統290、圖3A中所展示之系統300或圖3C中所展示之系統350中所包含的元件、結構及/或功能相同或類似之元件、結構及/或功能。對相同或類似元件、結構及/或功能之描述可參考結合圖2A至圖2G、圖2H、圖2I、圖2J、圖3A或圖3C呈現之以上描述。

如圖4A中所展示，系統400可包含電子顯示器115及變焦裝置425。變焦裝置425可為圖1B中所展示之變焦裝置125之實施例。變焦裝置425可包含以光學串聯方式佈置之第一透鏡組合件401及第二透鏡組合件303。系統400亦可包含可以通信方式與第一透鏡組合件401及第二透鏡組合件303中之各種元件耦接的控制器140。

第二透鏡組合件303可包含以光學串聯方式佈置之偏振開關205及PBP透鏡207。偏振開關205可設置於PBP透鏡207與第一透鏡組合件401之間。PBP透鏡207可配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的光功率（單位：屈光度）。

在一些實施例中，第二透鏡組合件303可包含圖4A中未展示之額外元件。舉例而言，第二透鏡組合件303可包含設置於PBP透鏡207與眼睛150之間的吸收偏振器。在圖4A中所展示之實施例中，偏振開關205及PBP透鏡207展示為彼此間隔開一間隙。在一些實施例中，偏振開關205及PBP透鏡207可經堆疊而無間隙（例如，透過直接接觸）。為達成說明之目的，圖4A展示偏振開關205及PBP透鏡207具有平坦表面。在一些實施例中，偏振開關205及PBP透鏡207之一或多者可具有彎曲表面。

在一些實施例中，第一透鏡組合件401可為摺疊（或路徑摺疊）透鏡組合件，其具有在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的可變光功率（單位：屈光度）。在所揭示實施例中，第二步進解析度可小於第一步進解析度，例如，小於或等於第一步進解析度之1/10（或1/20、1/15、1/5或任何其他合適的分數）。在一些實施例中，第二步進解析度可小於或等於0.05屈光度、0.06屈光度、0.07屈光度、0.08屈光度、0.09屈光度或0.1屈光度等，且第一步進解析度可大於或等於0.5屈光度、0.6屈光度、0.7屈光度、0.8屈光度、0.9屈光度或1.0屈光度等。因此，變焦裝置425可配置以在減小之步進解析度（例如，第二步進解析度）下提供擴大光功率調整範圍。因此，變焦裝置425可具有緩和輻輳調節衝突的改進能力，且可在系統400的視窗區160處提供改良影像品質。

在一些實施例中，第一透鏡組合件401可包含第一光學組件402及設置成與第一光學組件402隔開一間隙之第二光學組件412。第一光學組件402可包含第一光學透鏡407及部分反射器409。第一光學透鏡407可由可見光譜中實質透明之合適光學材料製成，例如玻璃、聚合物或樹脂等。在一些實施例中，如圖4A中所展示，第一光學透鏡407可配置有固定光功率。在一些實施例中，第一光學透鏡407之一或多個表面可配置有一形狀以校正像場彎曲。舉例而言，第一光學透鏡407之一或多個表面可配置有球形凹面形狀（例如，球面之一部分）、球形凸面形狀、旋轉對稱非球面形狀、自由形狀、或可減輕像場彎曲的其他形狀。在一些實施例中，第一光學透鏡407之一或多個表面之形狀可配置以另外校正其他形式之光學像差。

部分反射器409可設置於第一光學透鏡407之面向第二光學組件412的表面處。在一些實施例中，部分反射器409可為設置於第一光學透鏡407之表面處（例如，結合至表面或形成於表面上）的層或塗層。第一光學透鏡407可為部分反射且部分透射的。在一些實施例中，第一光學透鏡407可配置以透射約50%且反射約50%之輸入光，且因此可稱為「50/50鏡」。

第二光學組件412可包含配置有可變光功率之第二可調諧光學透鏡（出於論述目的，亦被稱作412），該可變光功率在第二步進解析度下可變。在一些實施例中，第二光學透鏡412可為膜液體透鏡，例如，類似於圖2E中所展示之可調諧透鏡209。舉例而言，第二光學透鏡412可包含由基板415及可形變構件（例如，膜）419囊封之光學流體417。出於論述目的，用於輸入光之可形變構件419的光學效應可忽略，且光學流體417與外部環境（例如，空氣）之間的實體介面可視為第二光學透鏡412之可形變光學介面。第二光學透鏡412之光功率可隨可形變構件419之形狀而變化。

在一些實施例中，如圖4A中所展示，基板415可設置於第二光學透鏡412之面向第一光學組件402的第一側處，且可形變構件419可設置於第二光學透鏡412之面向視窗區160的第二側處。在一些實施例中，雖然圖中未示，但基板415可設置於第二光學透鏡412之面向視窗區160的第二側處，且可形變構件419可設置於第二光學透鏡412之面向第一光學組件402的第一側處。光學流體417之折射率可大於外部環境（例如，空氣）之折射率。光學流體417及基板415可為光學透明的。

可形變構件419可配置以實質反射具有預定偏振之偏振光，且實質透射具有與預定偏振正交之偏振的偏振光。可形變構件419可在透射或反射偏振光時實質維持偏振光之偏振。換言之，可形變構件419可充當圓反射偏振器或線反射偏振器。可形變構件419可稱為可形變反射偏振器419。

在一些實施例中，第二光學組件412可包含圖4A中未示之額外元件，諸如偏振器及/或四分之一波板等。舉例而言，在一些實施例中，當可形變構件419充當線反射偏振器時，波板（例如四分之一波板）可設置於可形變構件419與第二透鏡組合件303之間，以將自可形變構件419輸出之線偏振影像光轉換成朝向第二透鏡組合件303傳播的圓偏振影像光。在一些實施例中，波板（例如，四分之一波板）可為設置於可形變構件419之面向第二透鏡組合件303的表面處（例如，接合至表面或形成於表面上）的層或塗層。在一些實施例中，當可形變構件419為圓反射偏振器時，可省略波板（例如四分之一波板）。

在一些實施例中，第二光學組件412亦可包含設置於可形變構件419與第二透鏡組合件303之間的偏振器（圖中未示）。在一些實施例中，偏振器可為設置於可形變構件419之面向第二透鏡組合件303的表面處（例如，結合至表面或形成於表面上）的層或塗層。偏振器可為充當「清除」偏振器之吸收偏振器，該清除偏振器經由吸收移除具有非所要偏振之影像光。

在實施例中，可形變構件419可塗佈有光學塗層，該光學塗層配置以實質反射具有預定偏振之偏振光，且實質透射具有與預定偏振正交之偏振的偏振光。在實施例中，可形變構件419可由一材料製成，該材料配置以實質反射具有預定偏振之偏振光，且實質透射具有與預定偏振正交之偏振的偏振光。

可形變構件419可藉由各種機構形變。舉例而言，可形變構件419或與可形變膜419耦接之支撐構件可由致動器，例如機械致動器、壓電致動器或音圈致動器等驅動以移動，來使可形變構件419形變，藉此改變第二光學組件412之光功率。舉例而言，致動器可與控制器140電耦接，且控制器140可控制致動器之輸出以驅動可形變構件419或與可形變構件419耦接之支撐構件，以控制可形變構件419之形狀，藉此控制第二光學透鏡412之光功率。第二光學透鏡412可稱為膜液體透鏡或液體填充透鏡。第二光學透鏡412可為機械變焦液體透鏡、邊緣致動器液體透鏡或邊緣驅動膜液體透鏡等。

在一些實施例中，第二光學透鏡412之一或多個表面（例如，可形變構件419及/或基板415）可配置有一形狀以校正像場彎曲。舉例而言，第二光學透鏡412之一或多個表面可配置有球形凹面形狀（例如，球面之一部分）、球形凸面形狀、旋轉對稱非球面形狀、自由形狀、或可減輕像場彎曲的其他形狀。在一些實施例中，第二光學透鏡412之一或多個表面之形狀可配置以另外校正其他形式之光學像差。基板415可由可見光譜中實質透明的合適光學材料製成，例如玻璃、聚合物或樹脂等。系統400中之影像光的光學路徑可類似於圖3B中所展示之光學路徑。

圖4B根據本發明之實施例示意性地繪示系統450的圖。系統450可包含與圖2A至圖2G中所展示之系統200、圖2H中所展示之系統250、圖2I中所展示之系統280、圖2J中所展示之系統290或圖4A中所展示之系統400中所包含的元件、結構及/或功能相同或類似之元件、結構及/或功能。對相同或類似元件、結構及/或功能之描述可參考結合圖2A至圖2G、圖2H、圖2I、圖2J或圖4A呈現之以上描述。

如圖4B中所展示，系統450可包含電子顯示器115及變焦裝置455。變焦裝置455可為圖1B中所展示之變焦裝置125之實施例。變焦裝置455可包含以光學串聯方式佈置之第一透鏡組合件451及第二透鏡組合件303。系統450亦可包含控制器140，該控制器可以通信方式與第一透鏡組合件451及第二透鏡組合件303中之各種元件耦接，且可控制各種元件之操作。第二透鏡組合件303可配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的可變光功率（單位：屈光度）。第一透鏡組合件451可為摺疊（或路徑摺疊）透鏡組合件，其具有在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的可變光功率（單位：屈光度）。在所揭示實施例中，第二步進解析度可配置以小於第一步進解析度，例如，小於或等於第一步進解析度之1/10（或1/20、1/15、1/5或任何其他合適的分數）。在一些實施例中，第二步進解析度可小於或等於0.05屈光度、0.06屈光度、0.07屈光度、0.08屈光度、0.09屈光度或0.1屈光度等，且第一步進解析度可大於或等於0.5屈光度、0.6屈光度、0.7屈光度、0.8屈光度、0.9屈光度或1.0屈光度等。因此，變焦裝置455可配置以在減小之步進解析度（例如，第二步進解析度）下提供擴大光功率調整範圍。因此，變焦裝置455可具有緩和輻輳調節衝突的改進能力，且可在系統450的視窗區160處提供改良影像品質。

第一透鏡組合件451可包含以光學串聯方式佈置之第一光學組件402及第二光學組件452。第一光學組件402可設置於第二光學組件452與顯示元件115之間。第二光學組件452可包含設置成彼此隔開一間隙之第二光學透鏡457及可形變構件（例如，膜）459。第二光學透鏡457可由可見光譜中實質透明之合適光學材料製成，例如玻璃、聚合物或樹脂等。在一些實施例中，如圖4B中所展示，第二光學透鏡457可配置有固定光功率。在一些實施例中，第二光學透鏡457之一或多個表面可配置有一形狀以校正像場彎曲。舉例而言，第二光學透鏡457之一或多個表面可配置有球形凹面形狀（例如，球面之一部分）、球形凸面形狀、旋轉對稱非球面形狀、自由形狀、或可減輕像場彎曲的其他形狀。在一些實施例中，第二光學透鏡457之一或多個表面之形狀可配置以另外校正其他形式之光學像差。

可形變構件459可為配置有在第二步進解析度下可變之可變光功率的可調諧透鏡。可形變構件459可充當可形變光學介面。可形變構件459可配置以實質反射具有預定偏振之偏振光，且實質透射具有與預定偏振正交之偏振的偏振光。可形變構件459可在透射或反射偏振光時實質維持偏振光之偏振。換言之，可形變構件459可充當具有可變光功率之圓反射偏振器或線反射偏振器。可形變構件459亦可稱為可形變反射偏振器459。在一些實施例中，可形變構件459可塗佈有光學塗層，該光學塗層配置以實質反射具有預定偏振之偏振光，且實質透射具有與預定偏振正交之偏振的偏振光。在實施例中，可形變構件459可由一材料製成，該材料配置以實質反射具有預定偏振之偏振光，且實質透射具有與預定偏振正交之偏振的偏振光。

在一些實施例中，可形變構件459可為與第二光學透鏡457間隔開之獨立元件，如圖4B中所示。可形變構件459可設置於第二光學透鏡457之面向第二透鏡組合件303的一側或第二光學透鏡457之面向第二光學組件452的一側處。在一些實施例中，儘管圖4B中未示，可形變構件459之周邊部分可與第二光學透鏡457之對應周邊部分耦接，且可形變構件459之中央部分可與第二光學透鏡457之對應中央部分間隔開，使得存在用於容納可形變構件459之形變的空間。可形變構件459可藉由各種機構形變。舉例而言，可形變構件459或與可形變構件459耦接之支撐構件可由致動器，例如機械致動器、壓電致動器或音圈致動器等驅動以移動或彎曲，以改變可形變構件459之形狀，藉此改變第一光學組件402提供之光功率。在一些實施例中，可形變構件459可包含藉由例如施加電壓而可形變之壓電膜。在一些實施例中，壓電膜可配置以在非激活狀態，例如電壓斷開狀態下具有曲率。非激活狀態下之曲率可稱為預曲率。隨著所施加電壓改變，壓電膜之形狀可相應地改變，此轉而改變壓電膜提供之光功率。在一些實施例中，壓電膜之光功率可配置以在0屈光度與+1屈光度之間或在0屈光度與-1屈光度之間變化。

在一些實施例中，第二光學組件452可包含圖4B中未示之額外元件。舉例而言，第二光學組件452可包含波板（例如，四分之一波板）、「清除」偏振器或其組合等。波板（例如，四分之一波板）及「清除」偏振器之細節能參考結合圖4A呈現之以上描述。

如各種實施例中所描述之變焦裝置中的元件及變焦裝置之特徵可以任何適合方式組合。舉例而言，在一些實施例中，圖3A中所展示之第二光學組件312可由圖4A中所展示之第二光學組件412或圖4B中所展示之第二光學組件452代替。因此，圖3A中所展示之第一光學組件302可耦接至圖4A中所展示之第二光學組件412或圖4B中所展示之第二光學組件452，以形成第一透鏡組合件。在一些實施例中，圖3C中所展示之第二光學組件312可由圖4A中所展示之第二光學組件412或圖4B中所展示之第二光學組件452代替。因此，圖3C中所展示之第一光學組件352可耦合至圖4A中所展示之第二光學組件412或圖4B中所展示之第二光學組件452，以形成第一透鏡組合件。在一些實施例中，圖2A或圖2H中所展示之第一透鏡組合件201可由圖3A中所展示之第一透鏡組合件301、圖3C中所展示之第一透鏡組合件351、圖4A中所展示之第一透鏡組合件401、圖4B中所展示之第一透鏡組合件451或包含圖3A中所展示之第一透鏡組合件301、圖3C中所展示之第一透鏡組合件351、圖4A中所展示之第一透鏡組合件401及/或圖4B中所展示之第一透鏡組合件451中所包含之組合元件的第一透鏡組合件代替。

在一些實施例中，如圖3A至圖4B中所展示，PBP透鏡207與偏振開關205之堆疊可設置於第一透鏡組合件與視窗區160之間。在一些實施例中，儘管圖中未示，但PBP透鏡207與偏振開關205之堆疊可設置於第一透鏡組合件之第一光學組件與第二光學組件之間。在一些實施例中，儘管圖中未示，但PBP透鏡207與偏振開關205之堆疊可設置於第一透鏡組合件與顯示元件115之間。在一些實施例中，PBP透鏡207與偏振開關205之堆疊可由交替佈置之複數個PBP透鏡207與複數個偏振開關205之堆疊代替。各別偏振開關205可控制各別PBP透鏡207之各別圓偏振輸入光之各別偏手性。

圖3A至圖4B中所展示之摺疊透鏡組合件301、摺疊透鏡組合件351、摺疊透鏡組合件401及摺疊透鏡組合件451用作說明及解釋使用可形變鏡及/或可形變反射偏振器，以使變焦摺疊透鏡組合件在例如第二步進解析度下提供連續光功率調整之操作原理的範例結構。操作原理可適用於除了圖3A至圖4B中所展示之所揭示摺疊透鏡組合件301、摺疊透鏡組合件351、摺疊透鏡組合件401及摺疊透鏡組合件451以外的任何合適的摺疊透鏡組合件，諸如餅狀透鏡組合件或雙餅狀透鏡組合件等。

PBP透鏡207用作配置以在第一步進解析度下提供可變光功率之偏振選擇透射透鏡的實例。在一些實施例中，遵循本文中關於PBP透鏡207所描述之相同或類似設計原理，亦可在所揭示變焦裝置中使用可以在第一步進解析度下提供可變光功率的另一合適偏振選擇透射透鏡。

圖5A至圖5D根據本發明之實施例繪示PBP透鏡500。PBP透鏡500可為包含於如各種實施例中所描述之變焦裝置中的PBP透鏡207之實施例。在一些實施例中，PBP透鏡500可包含雙折射膜505。雙折射膜505之光軸可配置有平面內位向圖案，其中光軸之位向可以不同間距（例如，自中央至周邊而減小）在自平面內位向圖案之中央至平面內位向圖案之兩個相反周邊的至少兩個相反平面內方向（例如，複數個相反徑向方向）不斷地變化。在一些實施例中，雙折射膜505可包含光學各向異性分子512。

圖5A根據本發明之實施例示意性繪示在PBP透鏡500之雙折射膜505中的光學各向異性分子512之平面內位向圖案的x-y截面圖。圖5B根據本發明之實施例繪示沿著圖5A中所展示的PBP透鏡500之雙折射膜505中之x軸所截取的平面內位向圖案之區段。出於論述目的，在圖5A及圖5B中，雙折射膜505可包含LC材料，且棒狀LC分子512用作雙折射膜505之光學各向異性分子512的實例。棒狀LC分子512可具有縱向方向（或長度方向）及側向方向（或寬度方向）。LC分子512之縱向方向可稱為LC分子512之指向矢或LC指向矢。LC指向矢之位向可判定局部光軸位向或在雙折射膜505之局部點處的光軸之位向。術語「光軸」可指晶體中之方向。在光軸方向傳播之光可不經歷雙折射（或二次折射）。光軸可為方向而非單線：在平行於彼方向之方向傳播的光可不經歷雙折射。局部光軸可指在晶體之預定區域內的光軸。

如圖5A中所展示，位於雙折射膜505之膜平面處的LC分子512可配置有平面內位向圖案，該平面內位向圖案在自透鏡中央510至相對透鏡周邊515的至少兩個相反平面內方向（例如，複數個徑向方向）具有變化的間距。LC分子512之LC指向矢在膜平面處之位向可以變化的間距Ʌ而在自透鏡中央510至相對透鏡周邊515的至少兩個相反平面內方向上展現不斷旋轉。LC指向矢之位向可在自透鏡中央510至相對透鏡周邊515的同一旋轉方向（例如，順時針或逆時針）展現旋轉。平面內位向圖案之間距Ʌ可界定為在平面內方向（例如，徑向方向）之距離，其中LC指向矢之位向（或LC分子512之方位角ϕ）在該距離內自預定初始狀態改變一預定角度（例如，180°）。平面內位向圖案之間距Ʌ亦可稱為平面內位向圖案之平面內間距。如圖5B中所展示，根據沿著x軸方向之LC指向矢場，間距Ʌ可隨距透鏡中央510之距離而變。間距Ʌ可在x-y平面中之至少兩個相反平面內方向（例如，複數個相反徑向方向）自透鏡中央510至透鏡周邊515單調減小，例如Ʌ ₀＞ Ʌ ₁＞ ... ＞ Ʌ _r。Ʌ ₀係在PBP透鏡500之中心區域處之間距，其可為最大間距。間距Ʌ _r係在PBP透鏡500之邊緣區域（例如，周邊515）處的間距，其可為最小間距。在一些實施例中，LC分子512之方位角ϕ可與自透鏡中央510至雙折射膜505之LC分子512所處之局部點的距離成比例改變。舉例而言，LC分子512之方位角ϕ可根據等式 變化，其中ϕ係在雙折射膜505之局部點處的LC分子512之方位角， r係在透鏡平面中自透鏡中央510至局部點的距離， f係PBP透鏡500之焦距，且λ係PBP透鏡500之設計工作波長。在一些實施例中，在雙折射膜505之體積中，沿著雙折射膜505之厚度方向（例如，z軸方向），LC分子512之LC指向矢（或方位角ϕ）可自雙折射膜505之第一表面至第二表面保持處於相同位向（或值）。在一些實施例中，扭曲結構可沿雙折射膜505之厚度方向引入且可藉由其鏡面扭曲結構補償，此可使PBP透鏡500能夠具有消色差效能。

圖5C及圖5D根據本發明之實施例繪示PBP透鏡500之偏振選擇聚焦/散焦。PBP透鏡500可為被動式PBP透鏡或主動式PBP透鏡。被動式PBP透鏡可具有或可配置以對於具有PBP透鏡之預定波長範圍中一波長的圓偏振輸入光以兩種光學狀態，例如聚焦（或會聚）狀態及散焦（或發散）狀態操作。被動式PBP透鏡之光學狀態可取決於圓偏振輸入光之偏手性及LC指向矢在自透鏡中央510至相對透鏡周邊515之至少兩個相反平面內方向上的旋轉方向。在一些實施例中，被動式PBP透鏡可對於圓偏振輸入光以聚焦狀態操作，該圓偏振輸入光具有之偏手性與LC指向矢在自透鏡中央510至相對透鏡周邊515的至少兩個相對平面內方向上的旋轉方向相同，且對於圓形偏振輸入光以散焦狀態操作，該圓偏振輸入光具有之偏手性與LC指向矢在自透鏡中央510至相對透鏡周邊515的至少兩個相對平面內方向上的旋轉方向相反。另外，除使圓偏振光聚焦/散焦之外，被動式PBP透鏡還可使透射穿過其的圓偏振光之偏手性反轉。

主動式PBP透鏡可具有或可配置以對於具有PBP透鏡之預定（或工作）波長範圍中一波長的圓偏振輸入光而以三種光學狀態，例如聚焦（或會聚）狀態、散焦（或發散）狀態及中性狀態操作。主動式PBP透鏡之光學狀態可取決於圓偏振輸入光之偏手性、LC指向矢在自透鏡中央510至相對透鏡周邊515之至少兩個相反平面內方向的旋轉方向及施加至主動式PBP透鏡之電壓。以聚焦狀態或散焦狀態操作之主動式PBP透鏡可類似於被動式PBP透鏡而起作用。以中性狀態操作之主動式PBP透鏡可將實質零光功率提供至圓偏振輸入光，而與其偏手性無關。除使圓偏振光聚焦/散焦之外，以聚焦狀態或散焦狀態操作之主動式PBP透鏡還可使透射穿過其的圓偏振光之偏手性反轉。以中性狀態操作之主動式PBP透鏡可維持透射穿過其的圓偏振光之偏手性或使其反轉。

舉例而言，如圖5C中所展示，PBP透鏡500可對於具有與PBP透鏡500相關聯之預定波長範圍內一波長之右旋圓偏振（「RHCP」）光530以聚焦狀態（或會聚狀態）操作。PBP透鏡500可將RHCP光530聚焦為LHCP光540。如圖5D中所展示，PBP透鏡500可對於具有預定波長範圍中一波長之左旋圓偏振（「LHCP」）光535以散焦狀態（或發散狀態）操作。PBP透鏡500可將LHCP光535聚焦為RHCP光545。在一些實施例中，PBP透鏡500可經由外部偏振開關（例如，圖2B中所展示之偏振開關205）透過切換圓偏振輸入光之偏手性而可在聚焦（或會聚）狀態與散焦（或發散）之間為間接可切換。

基於圖5A至圖3D中所展示之LC的PBP透鏡500係出於說明之目的。在一些實施例中，PBP透鏡可基於子波長結構、雙折射材料（例如，LC）、光折射全像材料或以上各者任何組合。

在一些實施例中，本發明提供一種裝置。該裝置包含第一透鏡，該第一透鏡配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的第一光功率。該裝置亦包含第二透鏡，該第二透鏡與第一透鏡耦合且包含可形變構件，該可形變構件可形變以變化第二透鏡之光功率。該第二透鏡配置以提供在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的第二光功率，第二步進解析度小於第一步進解析度。

在一些實施例中，第一透鏡係偏振選擇透射透鏡。在一些實施例中，第一透鏡係盤查拉特納姆-貝瑞相位（「PBP」）透鏡。在一些實施例中，第二步進解析度小於或等於第一步進解析度之1/10。

在一些實施例中，第一步進解析度大於或等於0.5屈光度、0.6屈光度、0.7屈光度、0.8屈光度、0.9屈光度或1.0屈光度，且第二步進解析度小於或等於0.05屈光度、0.06屈光度、0.07屈光度、0.08屈光度、0.09屈光度或0.1屈光度。在一些實施例中，第二光功率調整範圍大於或等於第一步進解析度。

在一些實施例中，裝置亦包含偏振開關，該偏振開關配置以控制第一透鏡之輸入光之偏振，其中第一透鏡設置於偏振開關與第二透鏡之間。在一些實施例中，裝置亦包含偏振開關，該偏振開關設置於第一透鏡與第二透鏡之間，且配置以控制第一透鏡之輸入光之偏振。

在一些實施例中，第二透鏡包含與可形變構件一起形成腔室之基板，且光學流體囊封於腔室內。在一些實施例中，第一透鏡設置於第二透鏡之可形變構件或基板之表面處。在一些實施例中，可形變構件係壓電膜。在一些實施例中，第一透鏡設置於壓電膜之表面處。

在一些實施例中，裝置亦包含設置於第一透鏡與第二透鏡之間的反射偏振器。可形變構件配置以反射入射至第二透鏡上的第一光之第一部分，且將第一光之第二部分朝向反射偏振器透射。反射偏振器配置以將自可形變構件接收之第一光之第二部分反射回可形變構件作為第二光。

在一些實施例中，可形變構件配置以將自反射偏振器接收之第二光之一部分反射回反射偏振器作為第三光。在一些實施例中，反射偏振器配置以將自可形變構件接收之第三光透射為朝向第一透鏡之第四光。在一些實施例中，裝置亦包含偏振開關，該偏振開關設置於反射偏振器與第一透鏡之間，且配置以控制第一透鏡之輸入光之偏振。

在一些實施例中，裝置亦包含部分反射器，該部分反射器配置以反射入射至部分反射器上的第一光之第一部分，且朝向第二透鏡透射第一光之第二部分。第二透鏡設置於部分反射器與第一透鏡之間，且可形變構件配置以將自部分反射器接收之第一光之第二部分反射回部分反射器作為第二光。

在一些實施例中，部分反射器配置以將自可形變構件接收之第二光的一部分反射回可形變構件作為第三光，且可形變構件配置以將自部分反射器接收之第三光透射為朝向第一透鏡之第四光。在一些實施例中，第二透鏡包含與可形變構件一起形成腔室之基板，且光學流體囊封於腔室內。在一些實施例中，可形變構件係壓電膜。在一些實施例中，裝置亦包含偏振開關，該偏振開關設置於第二透鏡與第一透鏡之間，且配置以控制第一透鏡之輸入光之偏振。

出於說明之目的，已呈現本發明之實施例的前述描述。其且不意欲為窮舉的或將本發明限制於所揭示之精確形式。所屬技術領域中具有通常知識者能瞭解，可能根據以上揭示內容進行修改及變化。

本說明書之一些部分可就對資訊之操作之演算法及符號表示而言來描述本發明之實施例。此等操作雖然在功能上、運算上或邏輯上進行描述，但可由電腦程式或等效電路、微編碼或其類似者來實施。此外，在不失一般性的情況下，將此等操作佈置稱為模組有時亦證明為方便的。所描述操作及其相關聯模組可體現於軟體、韌體、硬體或其任何組合中。

本文中所描述之步驟、操作或程序中之任一者可藉由一或多個硬體及/或軟體模組單獨地進行或實施或與其他裝置組合地進行或實施。在一個實施例中，軟體模組以電腦程式產品實施，該電腦程式產品包含含有電腦程式碼之電腦可讀取媒介，該電腦程式碼能由電腦處理器執行以進行所描述之任何或所有步驟、操作或程序。在一些實施例中，硬體模組可包含硬體組件，諸如裝置、系統、光學元件、控制器、電路、邏輯閘等。

本發明之實施例亦可關於用於進行本文中之操作的設備。此設備可經專門建構以用於特定目的，且/或其可包含由儲存於電腦中之電腦程式選擇性地啟動或重新配置之通用計算裝置。此類電腦程式可儲存於非暫存性有形電腦可讀儲存媒介或適合於儲存電子指令之任何類型的媒體中，所述媒體可耦合至電腦系統匯流排。非暫存性電腦可讀儲存媒介能為能儲存程式碼之任何媒介，例如磁碟、光碟、唯讀記憶體（「ROM」）或隨機存取記憶體（「random access memory；RAM」）、電可程式化唯讀記憶體（「Electrically Programmable read only memory；EPROM」）、電可抹除可程式化唯讀記憶體（「Electrically Erasable Programmable read only memory；EEPROM」）、暫存器、硬碟、固態磁碟機、智慧型媒體卡（「smart media card；SMC」）、安全數位卡（「secure digital card；SD」）、快閃記憶卡等。此外，在本說明書中描述之任何計算系統可包含單個處理器，或可為使用多個處理器以用於提高計算能力之架構。處理器可為中央處理單元（「CPU」）、圖形處理單元（「GPU」）或配置以處理資料及/或基於資料進行運算之任何處理裝置。處理器可包含軟體及硬體組件兩者。舉例而言，處理器可包含硬體組件，諸如特殊應用積體電路（「ASIC」）、可程式化邏輯裝置（「PLD」）或其組合。PLD可為複合可程式化邏輯裝置（「complex programmable logic device；CPLD」）、場可程式化閘陣列（「field-programmable gate array；FPGA」）等。

本發明之實施例亦可關於由本文所描述之計算程序製作的產品。此類產品可包含由計算程序所導致之資訊，其中資訊儲存於非暫存性有形電腦可讀取儲存媒介上，且可包含本文中所描述之電腦程式產品或其他資料組合之任何實施例。

此外，在圖式中所繪示之實施例展示單個元件時，應理解的是，實施例或未展示在圖中但在本發明之範疇內的實施例可包含複數個此類元件。同樣地，在圖式中所繪示之實施例展示複數個此類元件時，應理解的是，實施例或未展示在圖中但在本發明之範疇內的實施例可包含僅一個此類元件。圖式中所繪示之元件之數目僅出於說明性目的，且不應被視為限制實施例之範疇。此外，除非另外指出，否則圖式中所展示之實施例並不相互排斥，且其可以任何合適之方式組合。舉例而言，在一個圖/實施例中展示但在另一圖/實施例中未展示之元件可仍然包含於其它圖/實施例中。在本文中所揭示之包含一或多個光學層、膜、板或元件之任何光學裝置中，圖中所展示之層、膜、板或元件之數目僅出於說明之目的。於仍在本發明之範疇內的在圖中未展示之其他實施例中，相同或不同的圖/實施例中所展示的相同或不同的層、膜、板或元件可以各種方式組合或重複以形成堆疊。

已描述各種實施例以繪示例示性實施方式。基於所揭示實施例，在不脫離本發明之範疇的情況下，所屬技術領域中具有通常知識者可進行各種其他改變、修改、重新佈置及取代。因此，雖然已參考以上實施例詳細描述本發明，但本發明不限於上文所描述之實施例。在不脫離本發明之範疇的情況下，可以其他等效形式實施本發明。本發明之範疇界定於隨附請求項中。

100,200,250,280,290,300,350,400,450:系統 115:電子顯示器/顯示面板/顯示元件 110:顯示組合件 118:虛擬物件 119:凝視線 120:檢視光學組合件 125,225,255,285,295,325,355,425,455:變焦裝置 130:物件追蹤系統/眼睛追蹤組合件 131:IR光源 133:光學感測器 140:控制器 150:眼睛 155:眼睛瞳孔 157:出射光瞳 159:視窗區 160:視窗區/出射光瞳 201:第一透鏡組合件 202,204,206,208,210,296,621,331L:影像光 203,253,283,293,303:第二透鏡組合件 204R,206R,208R,210R,335R,336R,337R,339R,627,631,633:RHCP影像光 205:偏振開關 206L,208L,333L,334L,338L,625,628,629:LHCP影像光 207,500:PBP透鏡 209:可調諧透鏡 210L:LHCP影像光/影像光 221,230,309,359:可形變構件 222,241,243,307,417:光學流體 223,305,415:基板 224,244,505:雙折射膜 242:液體-液體介面 245:殼體/腔室 292,294:漏泄影像光 297:第二偏振開關 299:吸收偏振器 301,351,401,451:第一透鏡組合件/摺疊透鏡組合件 302:第一光學組件/第一光學透鏡 312:第二光學組件 315:偏振器 317:第二光學透鏡 352,402:第一光學組件 357,407,605:第一光學透鏡 359:可形變構件/可變形形變鏡面 409:部分反射器 412,452:第二光學組件/第二光學透鏡 419:可形變構件/可形變反射偏振器/可形變膜 457:第二光學透鏡 459:可形變構件/可形變反射偏振器 510:透鏡中央 512:光學各向異性分子/棒狀LC分子/LC分子 515:周邊 530,545:RHCP光 535,540:LHCP光 602:線偏振器 604:波板 605-1,610-1:第一表面 605-2,610-2:第二表面 606:鏡 608,319:反射偏振器 610:第二光學透鏡/第二光學元件 615:黏著層 623s:經s偏振之影像光 680:光學路徑/光傳播路徑 dv:輻輳深度/距離 t1,t2,t3,t4,t5,t6:時間例項 x,y,z:軸 ϕ:方位角 Ʌ ₀,Ʌ ₁,Ʌ _r:間距

以下圖式係根據各種所揭示實施例出於說明之目的而提供，且並不意欲限制本發明之範圍。在圖式中： [圖1A]根據本發明之實施例繪示系統的示意圖； [圖1B]根據本發明之實施例繪示圖1A中所示系統的示意性截面圖； [圖2A]根據本發明之實施例示意性地繪示包含變焦裝置之系統的圖； [圖2B]及[圖2C]根據本發明之實施例繪示圖1A中所示變焦裝置的圖，該變焦裝置配置以提供不同光功率； [圖2D]根據本發明之實施例繪示展示圖2A至圖2C中所示變焦裝置之驅動方案及光功率調整的兩個表； [圖2E]至[圖2G]根據本發明之實施例示意性地繪示圖2A中所示變焦裝置的圖； [圖2H]根據本發明之實施例示意性地繪示包含變焦裝置之系統的圖； [圖2I]根據本發明之實施例示意性地繪示包含變焦裝置之系統的圖； [圖2J]根據本發明之實施例示意性地繪示包含變焦裝置之系統的圖； [圖3A]根據本發明之實施例示意性地繪示包含變焦裝置之系統的圖； [圖3B]根據本發明之實施例繪示圖3A中所示系統中之影像光的光學路徑； [圖3C]根據本發明之實施例示意性地繪示包含變焦裝置之系統的圖； [圖4A]根據本發明之實施例示意性地繪示包含變焦裝置之系統的圖； [圖4B]根據本發明之實施例示意性地繪示包含變焦裝置之系統的圖； [圖5A]及[圖5B]根據本發明之實施例示意性地繪示包含於盤查拉特納姆貝瑞相位（「Pancharatnam Berry Phase；PBP」）透鏡中之光學各向異性分子的平面內位向； [圖5C]及[圖5D]根據本發明之實施例示意性地繪示藉由圖5A及圖5B中所示PBP透鏡對光進行之偏振選擇性會聚及發散； [圖6A]根據本發明之實施例示意性地繪示包含於圖2A、圖2H、圖2I或圖2J中所示變焦裝置中的第一透鏡組合件；以及 [圖6B]根據本發明之實施例示意性地繪示圖6A中所示第一透鏡組合件中的光學路徑。

115:電子顯示器/顯示面板/顯示元件

140:控制器

150:眼睛

155:眼睛瞳孔

157:出射光瞳

160:視窗區/出射光瞳

200:系統

201:第一透鏡組合件

202,204,206,208,210:影像光

203:第二透鏡組合件

205:偏振開關

207:PBP透鏡

209:可調諧透鏡

225:變焦裝置

x,y,z:軸

Claims (20)

1. 一種裝置，其包括： 第一透鏡，其配置以提供在第一步進解析度下第一光功率調整範圍內可變的第一光功率；以及 第二透鏡，其與該第一透鏡耦合，且該第二透鏡包含可形變構件，該可形變構件可形變以變化該第二透鏡之光功率， 其中該第二透鏡配置以提供在第二步進解析度下第二光功率調整範圍內可變的第二光功率，該第二步進解析度小於該第一步進解析度。
2. 如請求項1之裝置，其中該第一透鏡係偏振選擇透射透鏡。
3. 如請求項1之裝置，其中該第一透鏡係盤查拉特納姆-貝瑞相位透鏡。
4. 如請求項1之裝置，其中該第二步進解析度小於或等於該第一步進解析度之1/10。
5. 如請求項1之裝置，其中 該第一步進解析度大於或等於0.5屈光度、0.6屈光度、0.7屈光度、0.8屈光度、0.9屈光度或1.0屈光度，且 該第二步進解析度小於或等於0.05屈光度、0.06屈光度、0.07屈光度、0.08屈光度、0.09屈光度或0.1屈光度。
6. 如請求項1之裝置，其中該第二光功率調整範圍大於或等於該第一步進解析度。
7. 如請求項1之裝置，其進一步包括偏振開關，而該偏振開關配置以控制該第一透鏡之輸入光之偏振，其中該第一透鏡設置於該偏振開關與該第二透鏡之間。
8. 如請求項1之裝置，其進一步包括偏振開關，而該偏振開關設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間，且該偏振開關配置以控制該第一透鏡之輸入光之偏振。
9. 如請求項1之裝置，其中該第二透鏡包含基板，而該基板與該可形變構件形成腔室，且光學流體囊封於該腔室內。
10. 如請求項9之裝置，其中該第一透鏡設置於該第二透鏡之該可形變構件之表面處或該第二透鏡之該基板之表面處。
11. 如請求項1之裝置，其中該可形變構件係壓電膜。
12. 如請求項11之裝置，其中該第一透鏡設置於該壓電膜之表面處。
13. 如請求項1之裝置，其進一步包括： 反射偏振器，其設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間， 其中該可形變構件配置以反射入射至該第二透鏡上的第一光之第一部分，且將該第一光之第二部分朝向該反射偏振器透射，且 其中該反射偏振器配置以將自該可形變構件接收之該第一光之該第二部分反射回該可形變構件作為第二光。
14. 如請求項13之裝置，其中： 該可形變構件配置以將自該反射偏振器接收之該第二光之一部分反射回該反射偏振器作為第三光，且 該反射偏振器配置以將自該可形變構件接收之該第三光透射為朝向該第一透鏡之第四光。
15. 如請求項13之裝置，其進一步包括偏振開關，而該偏振開關設置於該反射偏振器與該第一透鏡之間，且該偏振開關配置以控制該第一透鏡之輸入光之偏振。
16. 如請求項1之裝置，其進一步包括： 部分反射器，其配置以反射入射至該部分反射器上的第一光之第一部分，且該部分反射器將該第一光之第二部分朝向該第二透鏡透射， 其中該第二透鏡設置於該部分反射器與該第一透鏡之間，且該可形變構件配置以將自該部分反射器接收之該第一光之該第二部分反射回該部分反射器作為第二光。
17. 如請求項16之裝置，其中： 該部分反射器配置以將自該可形變構件接收之該第二光之一部分反射回該可形變構件作為第三光，且 該可形變構件配置以將自該部分反射器接收之該第三光透射為朝向該第一透鏡之第四光。
18. 如請求項16之裝置，其中該第二透鏡包含與該可形變構件形成腔室之基板，且光學流體囊封於該腔室內。
19. 如請求項16之裝置，其中該可形變構件係壓電膜。
20. 如請求項16之裝置，其進一步包括偏振開關，而該偏振開關設置於該第二透鏡與該第一透鏡之間，且該偏振開關配置以控制該第一透鏡之輸入光之偏振。