[发明专利]采用偏振内反射器的光导光学元件

权利要求书

1.一种光导光学元件，包括：

(a)透明基板，其具有至少两个平行主外表面，用于在所述基板内通过所述外表面处的内反射引导光；以及

(b)多个相互平行的内表面，其被部署在所述基板内且与所述主外表面不平行，每个所述内表面的至少一部分包括具有主偏振透射轴的结构偏振器，所述结构偏振器对平行于所述主偏振透射轴偏振的光是基本上透明的，并且对垂直于所述主偏振透射轴偏振的光是至少部分地反射的，

其中，将所述内表面中的每一个的主轴限定为平行于所述主外表面的方向，并且其中，将针对所述内表面中的至少一个的所述主偏振透射轴定向成相对于所述主轴倾斜，

其中，针对所述内表面中的每个相继内表面相对于在前内表面旋转所述主偏振透射轴，

其中，在所述内表面中的第一内表面与所述内表面中的后续内表面之间沿第一方向旋转所述结构偏振器的所述主偏振透射轴，并且在所述内表面中的所述后续内表面与所述内表面中的进一步后续内表面之间沿与所述第一方向相反的第二方向旋转所述结构偏振器的所述主偏振透射轴，

其中，所述结构偏振器对垂直于所述主偏振透射轴偏振的光是基本上完全反射的，并且

其中，在所述内表面中的第一内表面与所述内表面中的后续内表面之间将所述结构偏振器的所述主偏振透射轴旋转通过第一角度，并且在所述内表面的所述后续内表面与所述内表面的进一步后续内表面之间将所述结构偏振器的所述主偏振透射轴旋转通过第二角度，所述第二角度大于所述第一角度。

2.根据权利要求1所述的光导光学元件，其中，所述基板的至少一部分由表现出双折射的材料形成。

3.根据权利要求2所述的光导光学元件，其中，所述主偏振透射轴对于所述多个所述内表面中的至少两个相继内表面是平行的。

4.根据权利要求1所述的光导光学元件，其中，所述基板具有在所述主外表面之间测量的厚度，并且其中，所述结构偏振器跨小于整个所述厚度延伸。

5.根据权利要求4所述的光导光学元件，其中，所述结构偏振器跨越小于所述厚度的一半。

6.根据权利要求4所述的光导光学元件，其中，所述结构偏振器不延伸到所述主外表面中的任一主外表面。

7.根据权利要求1所述的光导光学元件，还包括部署在所述基板内且与所述主外表面不平行的另外一组相互平行的内表面，所述另外一组内表面中的每个表面的至少一部分包括多层部分反射电介质涂层。

8.根据权利要求7所述的光导光学元件，其中，所述另外一组内表面与所述多个内表面平行。

9.根据权利要求8所述的光导光学元件，其中，所述另外一组内表面与所述多个内表面交错。

10.根据权利要求8所述的光导光学元件，其中，所述另外一组内表面的表面与所述多个内表面的表面共面。

11.根据权利要求7所述的光导光学元件，其中，将所述基板的厚度细分为第一层和第二层，并且其中，所述多个内表面位于所述第一层内并且所述另外一组内表面位于所述第二层内。

12.一种用于向观察者的眼睛提供图像的显示器，包括：

(a)根据权利要求1所述的光导光学元件；以及

(b)生成准直图像的图像投影仪，所述图像投影仪光学耦合到所述光导光学元件，以将所述准直图像引入所述光导光学元件来通过内反射在所述光导光学元件内传播，

其中，所述多个内表面被定向成朝向所述观察者的眼睛耦出所述准直图像的一部分。

13.根据权利要求12所述的显示器，还包括吸收偏振器，所述吸收偏振器被部署在所述基板的距所述观察者较远的侧，所述吸收偏振器具有与所述结构偏振器的所述主偏振透射轴的平均方向对准的偏振轴。