[发明专利]光学系统

权利要求书

1.一种光学系统，用于向观察者显示第一图像和第二图像，所述光学系统包括：

不同的第一显示器和第二显示器；和

光学叠堆，所述光学叠堆被构造为接收

来自所述第一显示器的第一光线，并且反射所接收到的第一光线以供所述观察者观察；和

来自所述第二显示器的不同于所述第一光线的第二光线，并且透射所接收到的第二光线以供所述观察者观察，其中，所述光学叠堆包括：

反射偏振器，所述反射偏振器面向所述第一显示器；和

吸收偏振器，所述吸收偏振器设置在所述反射偏振器上并且面向所述第二显示器，所述反射偏振器和所述吸收偏振器中的每一者包括正交的透光轴和阻光轴，使得对于波长在约400nm至约700nm的范围内的基本上为法向的入射光：

所述反射偏振器反射沿所述反射偏振器的所述阻光轴偏振的所述入射光的至少70％，并且透射沿所述反射偏振器的所述透光轴偏振的所述入射光的至少70％；并且

所述吸收偏振器吸收沿所述吸收偏振器的所述阻光轴偏振的所述入射光的至少50％和至多85％，并且透射沿所述吸收偏振器的所述透光轴偏振的所述入射光的至少70％，

其中所述反射偏振器的所述阻光轴和所述吸收偏振器的所述阻光轴彼此成介于约5度至约40度之间的角度。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述第二显示器是真实世界场景中的真实世界物体。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述反射偏振器包括线栅反射偏振器和多层聚合物反射偏振器中的一者或多者。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述反射偏振器的所述阻光轴和所述吸收偏振器的所述阻光轴之间的所述角度介于约10度至约30度之间。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述吸收偏振器透射沿所述吸收偏振器的所述阻光轴偏振的所述入射光的约5％。

6.一种透视光学系统，用于向观察者显示虚拟图像，所述透视光学系统包括：

第一显示器，所述第一显示器被构造为发射具有第一偏振态的第一图像；和

光学叠堆，所述光学叠堆沿两个相互正交的方向弯曲，并且被构造为接收所发射的第一图像并且反射所接收到的第一图像以供所述观察者观察，所述观察者观看所述第一图像的放大的虚拟图像，所述观察者能够通过所述光学叠堆接收并看到真实世界场景中的偏振的真实世界物体，使得对于具有在预定波长范围内的至少一个波长并且沿基本上为法向的入射方向传播的光，所述光学叠堆

反射沿所述第一偏振态偏振的所述入射光的至少70％；以及

吸收具有正交的第二偏振态的所述入射光的至少50％和至多85％，

其中当所述光学叠堆围绕从所述偏振的真实世界物体入射在所述光学叠堆上的光连续地旋转至少180度时，所述偏振的真实世界物体保持能够被所述观察者观察到。

7.根据权利要求6所述的透视光学系统，其中所述预定波长范围为约400nm至约700nm。

8.根据权利要求6所述的透视光学系统，其中所述预定波长范围为蓝色波长范围。

9.根据权利要求6所述的透视光学系统，其中所述至少一个波长包括至少一个蓝色波长、至少一个绿色波长和至少一个红色波长。

10.根据权利要求6所述的透视光学系统，其中所述光学叠堆包括：

反射偏振器，所述反射偏振器面向所述第一显示器；和

吸收偏振器，所述吸收偏振器设置在所述反射偏振器上并且面向所述偏振的真实世界物体，所述反射偏振器和所述吸收偏振器中的每一者包括正交的透光轴和阻光轴，使得对于波长在所述预定波长范围内的基本上为法向的入射光：

所述反射偏振器反射沿所述反射偏振器的所述阻光轴偏振的所述入射光的至少70％，并且透射沿所述反射偏振器的所述透光轴偏振的所述入射光的至少70％；并且

所述吸收偏振器吸收沿所述吸收偏振器的所述阻光轴偏振的所述入射光的至少50％和至多85％，并且透射沿所述吸收偏振器的所述透光轴偏振的所述入射光的至少70％，

其中所述反射偏振器的所述阻光轴和所述吸收偏振器的所述阻光轴彼此成介于约5度至约40度之间的角度，并且

其中所述反射偏振器的所述阻光轴沿所述第一偏振态取向。