[发明专利]基板引导的光学器件

权利要求书

1.一种光学系统，包括：

透光基板，具有至少两个外部主表面和边缘；

光学元件，用于通过全内反射将指示图像的光波耦合到所述基板中；

位于所述基板中的至少一个部分反射表面，用于将光波耦合出所述基板；

透明层，被光学附连到所述基板的所述主表面中的至少一个主表面，从而限定接口平面，以及

施加到所述接口平面的抗反射涂层，

其中所述透明层的折射率低于所述透光基板的折射率以便限定临界角，使得对应于与所述图像相关联的视场的至少一部分的、以大于临界角的角度耦合到所述基板内的光波通过从所述基板的所述主表面和所述透明层之间的所述接口平面的全内反射被捕获在所述基板内，以及其中所述抗反射涂层与所述透明层一起使用以增加与耦合到所述基板内的光波对应的视场。

2.一种光学系统，包括：

透光基板，具有包括至少第一主要外表面和第二主要外表面的多个表面，所述基板被配置为通过内反射在基板的主要外表面之间引导经由光学元件或基板的倾斜边缘通过全内反射耦合进入的、指示图像的光波，并且所述基板还被配置为经由至少一个部分反射表面将光波耦合出所述基板；

在所述基板外部的透镜装置，所述透镜装置至少包括位于所述基板的所述主要外表面中的一个主要外表面旁边并且与所述基板之间不存在气隙的第一透镜，所述第一透镜将对应于穿过所述基板的光波以及在所述基板的主要外表面之间引导的光波中的至少一个光波的至少一个图像聚焦到至少一个距离以供观看者的眼睛观看；

透明层，将所述第一透镜的至少一部分光学耦合到所述基板的所述主要外表面中的所述一个主要外表面以限定接口平面；以及

施加到所述接口平面的抗反射涂层，

其中所述透明层的折射率低于所述基板的折射率以便限定临界角，使得对应于与所述图像相关联的视场的至少一部分的、以大于临界角的角度耦合到所述基板内的光波通过从所述基板的所述主要外表面和所述透明层之间的所述接口平面的全内反射被捕获在所述基板内，以及其中所述抗反射涂层与所述透明层一起使用以增加与耦合到所述基板内的光波对应的视场。

3.一种光学系统，包括：

透光基板，具有包括至少第一主要外表面和第二主要外表面的多个表面，所述基板被配置为通过内反射在基板的主要外表面之间引导经由光学元件或基板的倾斜边缘通过全内反射耦合进入的、指示图像的光波，并且所述基板还被配置为经由至少一个部分反射表面将光波耦合出所述透光基板；

透明层，所述透明层的折射率低于所述基板的折射率以便限定临界角，其中所述透明层光学附连到所述基板的所述主要外表面中的一个外表面以限定接口平面；

施加到所述接口平面的抗反射涂层，其中对应于与所述图像相关联的视场的至少一部分的、以大于临界角的角度耦合在所述在基板内的所述光波通过从所述基板的所述主要外表面和所述透明层之间的所述接口平面的全内反射被捕获在所述基板内，以及其中所述抗反射涂层与所述透明层一起使用以增加与耦合到所述基板内的光波对应的视场；以及

透镜，所述透镜光学耦合到所述透明层，其中所述透镜位于所述基板的所述第一主要外表面旁边且与所述基板之间不存在气隙，并且将对应于穿过所述基板的光波以及在所述透光基板的主要外表面之间引导的光波中的至少一个光波的至少一个图像聚焦到至少一个距离，以供观看者的眼睛观看，或者其中所述透镜位于所述基板的所述第二主要外表面旁边并且将来自不同于所述图像的外部场景图像的光波穿过所述基板以供所述观看者的眼睛观看。