[发明专利]自由形式偏振光导

权利要求书

1.一种装置，包括：

自由形式光导，所述自由形式光导包括：

光导衬底，所述光导衬底包括在所述自由形式光导的第一端与第二端之间延伸的第一表面和相对的第二表面，其中，至少所述第二表面是自由形式表面；

传入耦合界面，所述传入耦合界面至少部分地由所述自由形式光导衬底形成；

四分之一波片层，所述四分之一波片层覆盖所述光导衬底的所述第一表面；

偏振分束器层，所述偏振分束器层覆盖所述四分之一波片层；以及

部分反射镜层，所述部分反射镜层覆盖所述第二表面。

2.根据权利要求1所述的装置，显示器被配置为朝向所述光导衬底的所述传入耦合界面发射显示光。

3.根据权利要求2所述的装置，进一步包括：

四分之一波片，所述四分之一波片被设置在所述显示器与所述传入耦合界面之间。

4.根据权利要求3所述的装置，其中：

所述显示器被配置为发射具有第一圆偏振态的所述显示光；和/或

所述四分之一波片层被配置为：将具有第一圆偏振态的入射光转换为具有第一线性偏振态的光，将具有所述第一线性偏振态的入射光转换为具有所述第一圆偏振态的光，以及将具有第二圆偏振态的入射光转换为第二线性偏振态；和/或

所述偏振分束器层被配置为反射具有所述第一线性偏振态的光并且透射具有所述第二线性偏振态的光。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括：

眼镜框，所述眼镜框包括眼镜镜片；并且

其中，所述眼镜镜片实现所述自由形式光导和传出耦合区域，所述传出耦合区域被设置在所述眼镜镜片的面向眼睛的表面处或邻近所述眼镜镜片的面向眼睛的表面。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述自由形式光导进一步包括：

线性偏振层，所述线性偏振层覆盖所述偏振分束器层；和/或

抗反射层，所述抗反射层覆盖所述线性偏振层。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括：

显示器四分之一波片，所述显示器四分之一波片被设置在所述显示器与传入耦合界面之间，并且被配置为将从所述显示器发射的所述显示光从线性偏振态转换为圆偏振态。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述部分反射镜层被配置为：

将具有第一圆偏振态的反射入射光转换为具有第二圆偏振态的光；和/或

将具有所述第二圆偏振态的反射入射光转换为具有所述第一圆偏振态的光。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括：

补偿光学器件，所述补偿光学器件被设置在所述光导的所述第二表面处。

10.一种用于特别是使用前述权利要求中的一项所述的装置在近眼显示系统中将显示光从显示器传送到用户眼睛的方法，所述方法包括：

提供自由形式光导，所述自由形式光导包括：光导衬底，所述光导衬底包括第一表面和相对的第二表面以及传入耦合界面；四分之一波片层，所述四分之一波片层覆盖所述第一表面；偏振分束器层，所述偏振分束器层覆盖四分之一波片层；以及部分反射镜层，所述部分反射镜层覆盖所述第二表面，其中，至少所述第二表面包括自由形式表面；

将由显示器发射的显示光引导到所述传入耦合界面；

将所述显示光的表示通过所述光导从所述传入耦合界面传送到传出耦合区域；以及

在将所述显示光的所述表示入射到所述第二表面上之后，从所述传出耦合区域面向眼睛透射所述显示光的所述表示。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述自由形式光导进一步包括覆盖所述偏振分束器层的线性偏振层。