CN110941088A - 透视型显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置包括：显示器件，配置为输出第一图像；光学耦合器，配置为将从显示器件经过第一路径接收到的第一图像与经过不同于第一路径的第二路径接收到的第二图像组合、通过光学耦合器的出射表面以第一偏振输出与第一图像对应的第一光并以第二偏振输出与第二图像对应的第二光；以及偏振选择光学系统，布置在光学耦合器的出射表面上，并配置为相对于第一偏振的第一光和第二偏振的第二光具有不同的屈光力。

Description

透视型显示装置
技术领域
本公开的示例实施方式涉及透视型显示装置。
背景技术
提供虚拟现实(VR)的头戴式显示器目前处于商业化阶段，并已广泛应用于娱乐产业。此外，头戴式显示器正在被开发用于医疗、教育和工业领域的应用。
作为VR显示器的高级形式的增强现实(AR)显示器是将现实世界与VR组合的图像装置，并具有促进现实与虚拟之间的交互的特性。现实与虚拟之间的交互是基于实时提供关于真实情景的信息的功能，并且可以通过显示叠加在现实世界的环境上的虚拟物体或信息而改善现实效果。
这种显示器中包括的光学系统包含增大物理体积因而成为增大光学系统总体积的原因的分束器、凸透镜、凹面镜等。
发明内容
提供了透视型显示装置。
额外的方面将在以下描述中被部分陈述且将部分自该描述明显，或者可以通过对本公开的示例实施方式的实践而被了解。
根据本公开的一方面，提供了一种显示装置，其包括：显示器件，配置为输出第一图像；光学耦合器，配置为将从显示器件经过第一路径接收到的第一图像与经过不同于第一路径的第二路径接收到的第二图像组合、通过光学耦合器的出射表面以第一偏振输出与第一图像对应的第一光并以第二偏振输出与第二图像对应的第二光；以及偏振选择光学系统，布置在光学耦合器的出射表面上，并配置为相对于第一偏振的第一光和第二偏振的第二光具有不同的屈光力。
第一偏振和第二偏振可以是可彼此垂直的线偏振。
光学耦合器可以包括：光波导，包括第一表面、第二表面和出射表面，其中第一图像入射在第一表面上，第二图像入射在第二表面上；以及分束器，相对于出射表面以倾斜方式布置在光波导中。
分束器可以包括偏振分束器，该偏振分束器反射处于第一偏振的第一图像的第一光并且透射处于第二偏振的第二图像的第二光。
光波导还可以包括透射比调节涂层，该透射比调节涂层至少部分地提供在第二表面和出射表面上，以减小通过第二表面入射且从光学耦合器发射而没有穿过偏振分束器的第二图像的光的透射比。
光学耦合器还可以包括：第一偏振器，布置在显示器件与光波导之间，以将第一图像转换成第一偏振状态；以及第二偏振器，布置在光波导的第二表面上，以将第二图像转换成第二偏振状态。
分束器可以包括半反射镜。
偏振选择光学系统可以包括偏振选择透镜，该偏振选择透镜被配置为相对于某一偏振的光具有屈光力，并且相对于与所述某一偏振不同的偏振的光不具有屈光力。
偏振选择透镜可以相对于某一偏振的光具有屈光力，该屈光力根据来自显示装置外部的控制信号是可调节的。
偏振选择透镜还可以被配置为相对于第一偏振的光具有正屈光力，并且相对于第二偏振的光不具有屈光力。
偏振选择透镜还可以被配置为相对于第一圆偏振的光具有正屈光力，并且相对于与第一圆偏振相反的第二圆偏振的光不具有屈光力。
偏振选择光学系统还可以包括布置在出射表面与偏振选择透镜之间的四分之一波片。
偏振选择透镜的入射表面可以与光学耦合器的出射表面平行。
偏振选择透镜可以包括光学各向异性材料，该光学各向异性材料相对于某一偏振的光和不同于所述某一偏振的另一偏振的光具有不同的折射率。
偏振选择透镜可以包括基于衍射的透镜。
偏振选择透镜可以包括半反射镜、反射偏振器、以及布置在半反射镜与反射偏振器之间的四分之一波片。
显示装置还可以包括像差校正光学构件，该像差校正光学构件被配置为校正与第一图像对应的光学像差。
像差校正光学构件可以包括布置在显示器件与第一表面之间的透镜。
该透镜的曲面的形状或该透镜在光轴上的位置可以根据来自显示装置外部的控制信号而被调节。
光波导还可以包括在第二表面与出射表面之间的第三表面，第三表面远离第一表面，并且像差校正光学构件是布置在第三表面上的反射镜。
该反射镜中的曲面的形状或该反射镜在光轴上的位置可以根据来自显示装置外部的控制信号而被调节。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示装置，其包括：显示器件，配置为输出第一图像；光学耦合器，配置为将从显示器件经过第一路径接收到的第一图像与经过不同于第一路径的第二路径接收到的第二图像组合、以及通过光学耦合器的出射表面以第一偏振输出与第一图像对应的第一光并以第二偏振输出与第二图像对应的第二光；偏振选择光学系统，布置在光学耦合器的出射表面上，并配置为相对于第一偏振的第一光和第二偏振的第二光具有不同的屈光力；布置在光路上的可变光学器件，第一图像沿着该光路朝偏振选择光学系统行进；以及处理器，配置为控制可变光学器件以控制第一图像的特性。
可变光学器件可以包括具有可变屈光力的透镜或反射镜，并且可以配置为调节透镜或反射镜在光轴上的位置或调节该可变屈光力。
处理器还可以被配置为根据第一图像的深度信息而设定用于控制可变光学器件的范围。
处理器还可以被配置为根据观看者的视力信息而设定用于控制可变光学器件的范围。
处理器还可以被配置为根据第一图像的深度信息以及观看者的视力信息而调节用于控制可变光学器件的范围。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示装置，其包括：显示器件，配置为输出第一图像；光学耦合器，配置为将从显示器件经过第一路径接收到的第一图像与经过不同于第一路径的第二路径接收到的第二图像组合、以及通过出射表面以第一偏振输出与第一图像对应的第一光并以第二偏振输出与第二图像对应的第二光；偏振选择光学系统，布置在光学耦合器的出射表面上，并配置为相对于第一偏振的第一光具有第一屈光力并相对于第二偏振的第二光具有第二屈光力，第一屈光力不同于第二屈光力；以及处理器，配置为产生控制信号以控制偏振选择光学系统的第一屈光力和第二屈光力中的至少一个。
处理器还可以被配置为根据第一图像的深度信息而调节第一屈光力。
处理器还可以被配置为根据观看者的视力信息而调节第二屈光力。
处理器还可以被配置为根据第一图像的深度信息而调节第一屈光力，并且根据观看者的视力信息而调节第二屈光力。
显示装置还可以包括布置在光路上的可变光学器件，第一图像沿着该光路朝偏振选择光学系统行进。
可变光学器件可以包括具有第三屈光力的透镜或反射镜，并且可以配置为调节该透镜或反射镜在光轴上的位置或调节第三屈光力。
处理器还可以被配置为根据第一图像的深度信息而调节第三屈光力或所述位置。
处理器还可以被配置为根据观看者的视力信息而调节第三屈光力或所述位置。
显示装置可以是可穿戴的透视型显示装置。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示装置，其包括：光波导，包括接收第一图像的第一表面、接收第二图像的第二表面、以及输出组合图像的第三表面；提供在光波导内部的光学元件，该光学元件被配置为组合第一图像和第二图像以产生所述组合图像；以及提供在光波导的第三表面上的偏振选择元件。
光学元件可以是分束器和半反射镜中的一种。
偏振选择元件可以是透镜。
偏振选择元件可以被配置为基于与第一图像对应的第一光和与第二图像对应的第二光的偏振而施加屈光力到输出的组合图像。
附图说明
以上和/或另外的方面将由以下结合附图对示例实施方式的描述变得明显且更容易理解，附图中：
图1是示出根据一示例实施方式的透视型显示装置的概念图，该透视型显示装置向观看者提供组合图像；
图2A是光路图，在该光路中，来自不同路径的光通过根据一示例实施方式的透视型显示装置中提供的光学耦合器被耦合并以不同的偏振被输出；
图2B和图2C是示出根据一示例实施方式的透视型显示装置中提供的偏振选择光学系统的图，该透视型显示装置实现取决于不同偏振的光而变化的光学效果；
图3A至图3G是示出根据一示例实施方式的偏振选择光学系统中提供的偏振选择透镜的示例的图；
图4是根据一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图5是根据一比较示例的透视型显示装置中的光学布置的图；
图6是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图7是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图8是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图9是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图10是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图11是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图12是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图13是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图14是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图15是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图16A和图16B是分别示出光路的图，在所述光路上，入射光的聚焦位置取决于图15的透视型显示装置中提供的透镜的操作而变化；
图17是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图18是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的结构和光学布置的图；
图19是示出光路的图，在该光路上，第一偏振的光的聚焦位置由于图18的偏振选择透镜的操作而改变；
图20是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的框图；
图21是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的框图；以及
图22是根据另一示例实施方式的透视型显示装置的框图。
具体实施方式
现在将详细参照其示例在附图中示出的实施方式，其中同样的附图标记始终指同样的元件。在这方面，示例实施方式可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐明的描述。因此，通过参照附图，示例实施方式在下面用于对多方面进行说明。
当在此使用时，术语“和/或”包括相关所列举项目中的一个或更多个的任何及所有组合。诸如“中的至少一个”的表述当在一列元素之后时，修饰整列元素而不修饰该列中的个别元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应理解为包括：仅a，仅b，仅c，a与b两者，a与和c两者，b与c两者，或者a、b和c的全部。
在下文中，本公开的示例实施方式将参照附图被详细描述。在附图中，同样的附图标记表示同样的部件，并且为了便于说明，附图中部件的尺寸可以被夸大。本公开的示例实施方式能够进行各种各样的修改，并且可以以许多不同的形式实现。
当一层、膜、区域或面板被称为“在”另一元件“上”时，它可以直接在另一层或基板上，或者也可以存在居间层。
以单数使用的表述包含复数的表述，除非其在上下文中具有明显不同的含义。在整个说明书中，当一部分“包括”一元件时，还可以包括另一元件，而不是排除另一元件的存在，除非另行描述。
当在此使用时，特别地，这里使用的诸如“该”和与其类似的指示词的术语可以用于指示单数与复数两者。
此外，这里描述的所有方法的步骤可以按任何适当的顺序执行，除非这里另行指示或者与上下文明显矛盾。本公开不限于步骤的所述顺序。这里提供的任何及所有示例或示例语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本公开，而不对本公开的范围构成限制，除非另有声明。
图1是示出根据一示例实施方式的透视型显示装置的概念图，该透视型显示装置向观看者提供组合图像。图2A是光路图，在该光路中，来自不同路径的光通过根据一示例实施方式的透视型显示装置中提供的光学耦合器被耦合并以不同的偏振被输出，图2B和图2C是示出根据一示例实施方式的透视型显示装置中提供的偏振选择光学系统的图，该透视型显示装置实现取决于不同偏振的光而变化的光学效果。
根据示例实施方式的透视型显示装置可以将第一图像与第二图像组合，其中第一图像和第二图像来自不同的路径，并向观看者提供组合图像。透视型显示装置包括光学耦合器CB和偏振选择光学系统PS。
如图2A所示，光学耦合器CB将第一图像与从和第一图像的路径不同的路径入射到光学耦合器CB的第二图像组合，并通过出射表面ES输出组合图像。这里，光学耦合器CB将两个图像输出为不同偏振的光。例如，第一图像的光L1可以被输出为第一偏振(⊙)的光，第二图像的光L2可以被输出为第二偏振
Figure BDA0001979708350000071
的光。第一偏振⊙和第二偏振
Figure BDA0001979708350000072
可以是彼此垂直的线偏振。然而，一个或更多个示例实施方式不限于上述示例。在附图中，即使没有具体描述时，第一图像的光L1以第一偏振⊙状态从光学耦合器CB输出，第二图像的光L2以第二偏振
Figure BDA0001979708350000073
状态从光学耦合器CB输出。
光学耦合器CB可以包括光波导LG和布置在光波导LG中的分束器BS。分束器BS可以在光波导LG中布置在第一图像的光L1和第二图像的光L2沿其行进的光路上，以相对于出射表面ES倾斜。例如，分束器BS与出射表面ES之间的角度可以为45°。分束器BS可以是偏振分束器。根据一示例实施方式，分束器可以反射第一偏振⊙的光并且可以透射第二偏振
Figure BDA0001979708350000074
的光。第一图像的光L1可以沿光波导LG行进，然后当第一偏振⊙分量被分束器BS反射时改变光路。当第一图像的光L1和来自不同路径的第二图像的光L2遇到分束器BS时，第二偏振
Figure BDA0001979708350000075
分量穿过分束器BS。因此，第一图像的光L1可以以第一偏振⊙状态发射，并且第二图像的光L2可以以第二偏振
Figure BDA0001979708350000076
状态从光学耦合器CB通过相同的出射表面ES发射。根据一示例实施方式，第一图像的光L1可以通过光波导LG的全内反射沿光波导LG行进。
虽然图2A概念性地描述了光学耦合器CB发射处于第一偏振⊙状态的第一图像的光L1和处于第二偏振
Figure BDA0001979708350000081
状态的第二图像的光L2的配置，但光学耦合器CB的详细形状可以随光波导LG和分束器BS的修改形式以及根据不同实施方式的其它额外光学元件而变化。
参照图2B和图2C，偏振选择光学系统PS可以具有取决于从光学耦合器CB输出的第一偏振⊙的光和第二偏振
Figure BDA0001979708350000082
的光而变化的屈光力。为此，偏振选择光学系统PS可以包括对两种不同偏振执行不同光学功能的偏振选择透镜PSL。
如图2B所示，偏振选择光学系统PS中包括的偏振选择透镜PSL相对于第一偏振⊙的光施加正屈光力。也就是，偏振选择透镜PSL可以聚焦第一图像的光L1，并且像聚焦透镜那样在期望的位置处实现第一图像的成像。第一图像可以由例如显示器件形成，并且偏振选择透镜PSL执行作为成像光学系统的最后阶段的聚焦功能。
参照图2C，偏振选择光学系统PS中包括的偏振选择透镜PSL可以相对于第二偏振
Figure BDA0001979708350000083
的光很少地具有屈光力。这可以表示与相对于第一偏振⊙的光的屈光力相比，相对于第二偏振
Figure BDA0001979708350000084
的光的屈光力非常小或非常少。处于第二偏振
Figure BDA0001979708350000085
状态的第二图像的光L2可以包括例如不必被聚焦用以识别图像的现实世界场景。
图2B和图2C示出偏振选择透镜PSL对不同的线偏振具有不同的折射效果，但是一个或更多个实施方式不限于此。偏振选择透镜PSL可以对不同方向上的圆偏振具有不同的折射操作，在这种情况下，偏振选择光学系统PS还可以包括四分之一波片，该四分之一波片位于入射在偏振选择透镜PSL上的光的路径上。
观看者可以通过光学耦合器CB和偏振选择光学系统PS同时识别第一图像和第二图像。第一图像可以是虚拟现实(VR)图像，其由显示器件生成为包括关于作为现实世界图像的第二图像的附加信息。如上所述，光学耦合器CB和偏振选择光学系统PS可以应用于增强现实(AR)显示装置。
在偏振选择光学系统PS中提供的偏振选择透镜PSL可以包括相对于两种不同偏振的光具有不同折射率的光学各向异性材料，或者可以包括诸如几何相位透镜或超透镜(meta lens)的基于衍射的透镜。
下面将参照图3A至图3F描述偏振选择透镜PSL的示例性构造。
参照图3A，偏振选择透镜PSL1可以包括折射透镜10和液晶层20。根据一示例实施方式，液晶层20可以包括液晶分子。液晶分子是具有光学各向异性的材料，并且相对于与液晶分子的长轴方向平行的光和与液晶分子的短轴方向平行的光应用不同的折射率。液晶分子的排列可以电控制并且可以被调节，从而相对于两种不同偏振的期望的光具有不同的折射率。折射透镜10可以包括光学各向同性材料，并且可以具有预定的曲面。折射透镜10的折射率可以被设定为与液晶层20相对于一种偏振的折射率相同，使得偏振选择透镜PSL1相对于一种偏振不具有屈光力，仅相对于另一种偏振具有屈光力。
参照图3B，偏振选择透镜PSL2可以包括菲涅耳透镜12和液晶层22。偏振选择透镜PSL2可以是图3A所示的偏振选择透镜PSL1的修改示例。菲涅耳透镜12通过分割并重新布置图3A的折射透镜10的曲面而具有减小的厚度。菲涅耳透镜12可以具有与折射透镜10的功能基本相同的功能。因此，图3A的结构或图3B的结构可以考虑将要形成的曲面形状来选择。例如，当将要形成的曲面具有小的曲率半径且厚度大时，可以通过使用菲涅耳透镜12来减小厚度。
参照图3C，偏振选择透镜PSL3包括多个光学各向异性材料层30_1至30_n，其中n是大于1的整数。具有不同折射率的多个光学各向异性材料层30_1至30_n被堆叠以表现出根据偏振而不同的折射率。
参照图3D，偏振选择透镜PSL4包括双折射晶体40和系数油(index oil)50。双折射晶体40可以通过将具有双折射性质的材料加工成透镜而形成。双折射晶体40可以布置在系数油50中。系数油50可以具有与双折射晶体40所表现出的一种特定折射率相同的折射率。
参照图3E，偏振选择透镜PSL5包括多个基于衍射的透镜61和62以及多个光学膜71和72。基于衍射的透镜61和62可以包括几何相位透镜或超透镜。几何相位透镜可以通过使用非线性材料元件而几何调制相位。例如，各种几何相位可以通过调节液晶的取向状态而形成。超透镜可以包括具有亚波长尺寸的纳米结构。具有小于入射光波长的尺寸的纳米结构的形状和布置可以被适当地设定，以根据偏振表现出期望的折射率。
基于衍射的透镜61和62可以根据偏振显示共轭光学特性，诸如偏振器、相位延迟器等的光学膜71和72可以被布置为根据偏振显示期望的屈光力。
参照图3F，偏振选择透镜PSL6包括按光的行进方向顺序布置的半反射镜80、四分之一波片85和反射偏振器90。
偏振选择透镜PSL6可以具有根据例如圆偏振而不同的折射操作。当顺时针圆偏振的光入射时，光在穿过四分之一波片85时被转换成第二偏振
Figure BDA0001979708350000101
的光，因而被反射第二偏振
Figure BDA0001979708350000102
的光的反射偏振器90反射。此后，由反射偏振器90反射的光在穿过四分之一波片85时变成顺时针圆偏振，然后被半反射镜80反射而成为逆时针圆偏振的光。逆时针圆偏振光在穿过四分之一波片85时被转换成第一偏振⊙的光，并穿过反射偏振器90。在上述光路中，光的折射操作可以根据反射偏振器90的反射表面90a的形状和半反射镜80的反射表面80a的形状来调节，其中光被反射偏振器90反射，被半反射镜80反射，然后穿过反射偏振器90。也就是，入射在偏振选择透镜PSL6上的顺时针圆偏振的光被半反射镜80的反射表面80a和反射偏振器90的反射表面90a的组合折射。上述折射可以为例如正屈光力。
当逆时针圆偏振的光入射在偏振选择透镜PSL6上时，光被四分之一波片85转换成第一偏振⊙并穿过反射偏振器90。入射到偏振选择透镜PSL6中的逆时针圆偏振的光不被半反射镜80或反射偏振器90反射，而是穿过偏振选择透镜PSL6。因此，该光与顺时针圆偏振的光不同地被折射。例如，上述折射可以通过比施加到顺时针圆偏振的光的屈光力小得多的屈光力或者通过很少的屈光力来执行。
通过将半反射镜80的反射表面80a的形状和反射偏振器90的反射表面90a的形状适当地组合，偏振选择透镜PSL6可以相对于顺时针圆偏振的光和逆时针圆偏振的光具有不同的折射操作，例如，可以对顺时针圆偏振的光具有正屈光力，并且可以相对于逆时针圆偏振的光以具有很少屈光力的模式操作。
图3G的偏振选择透镜PSL6'是采用图3F所示的偏振选择透镜PSL6的原理的一示例，并且包括第一透镜LS1、半反射镜81、第二透镜LS2、四分之一波片85和反射偏振器91。第一透镜LS1和第二透镜LS2的接合表面是曲面，半反射镜涂层可以涂布于该曲面。
当顺时针圆偏振的光入射在偏振选择透镜PSL6'上时，光在穿过四分之一波片85时被转换成第二偏振
Figure BDA0001979708350000103
的光，被反射第二偏振
Figure BDA0001979708350000104
的光的反射偏振器91反射，然后在穿过四分之一波片85时被转换成顺时针圆偏振的光。该顺时针圆偏振的光被半反射镜81反射而成为逆时针圆偏振的光，然后在穿过四分之一波片85时被转换成第一偏振⊙的光，并穿过反射偏振器91。入射在偏振选择透镜PSL6'上的顺时针圆偏振的光被具有凹反射表面的半反射镜81折射。
当逆时针圆偏振的光入射在偏振选择透镜PSL6'上时，光被四分之一波片85转换成第一偏振⊙并穿过反射偏振器91。入射在偏振选择透镜PSL6'上的逆时针圆偏振的光穿过偏振选择透镜PSL6'而不被半反射镜81或反射偏振器91反射，也就是，偏振选择透镜PSL6'相对于逆时针圆偏振的光很少地施加屈光力。
在图3G中，第一透镜LS1和第二透镜LS2被布置为提供用于形成半反射镜81的涂覆表面，但不限于此，第一透镜LS1和第二透镜LS2可以被省略。例如，可以在不使用第一透镜LS1和第二透镜LS2的情况下提供凹半反射镜。
图3G示出图3F所示的偏振选择透镜的一示例，并且包括采用参照图3F所示的偏振选择透镜PSL6的原理的各种形状组合以及额外的光学元件，以相对于不同的偏振具有不同的屈光力。
在下文中，将在下面描述根据示例实施方式的透视型显示装置。
图4是根据一示例实施方式的透视型显示装置1000的结构和光学布置的图。
根据该示例实施方式的透视型显示装置1000包括显示器件100、光学耦合器CB1和偏振选择透镜400。
显示器件100根据第一图像信息调制光以形成第一图像的光L1。第一图像可以是二维图像或三维图像，三维图像可以包括全息图像、立体图像、光场图像、集成摄影(IP)图像、多视图或超多视图型图像等。
显示器件100可以包括例如硅上液晶(LCoS)器件、液晶显示(LCD)器件、有机发光二极管(OLED)显示器件、数字微镜器件(DMD)、或者诸如微型LED、量子点(QD)LED等的下一代显示器件。
光学耦合器CB1将来自显示器件100的第一图像的光L1与来自不同路径的第二图像的光L2耦合，并以不同的偏振发射组合的光。根据一示例实施方式，光学耦合器CB1包括光波导200和分束器300。
光波导200包括光从其发射的出射表面200a。此外，光学耦合器CB1包括第一图像的光L1入射到其的第一表面200b、第二图像的光L2入射到其的第二表面200c、以及在出射表面200a与第二表面200c之间面对第一表面200b的第三表面200d。
分束器300可以在光波导200中布置为相对于出射表面200a倾斜。分束器300是反射第一偏振的光并透射第二偏振的光的偏振分束器。第一偏振和第二偏振可以是彼此垂直的线偏振。经不同路径入射的第一图像的光L1和第二图像的光L2在穿过分束器300之后沿相同的路径行进，并且分别以第一偏振状态和第二偏振状态从出射表面200a发射。
偏振选择光学系统可以包括相对于第一偏振的光具有屈光力且相对于第二偏振的光不具有屈光力的偏振选择透镜400。参照图3A至图3F说明的偏振选择透镜PSL1、PSL2、PSL3、PSL4、PSL5或PSL6或者其修改示例可以作为偏振选择透镜400被提供。根据另一示例实施方式，偏振选择透镜可以被提供为偏振选择光学系统的部分。
偏振选择透镜400的入射表面400a可以与光学耦合器CB1的出射表面200a平行。因此，可以减小光学耦合器CB1与偏振选择透镜400之间的距离，并且可以在减小透视型显示装置1000总体积的同时实现期望的光学性能。
图5是根据一比较示例的透视型显示装置1中的光学布置的图。
根据一比较示例的透视型显示装置1包括显示器件5、分束器6和凹面镜7。来自显示器件5的光在从凹面镜7反射之后到达观看者。然而，由于该光路的特性，光学系统的体积会增大。而且，伴随着实现期望的光学性能可能发生额外的体积增大。例如，为了提高凹面镜7的屈光力，总体积可能进一步增大。
与根据比较示例的透视型显示装置不同，根据示例实施方式的透视型显示装置1000包括光学耦合器CB1(其中分束器300布置在光波导200中)和偏振选择透镜400(其离光学耦合器CB1的距离可以被减小)，以实现体积的减小和性能的改善。
图6是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1001的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1001包括显示器件100、光学耦合器CB2和偏振选择透镜400。该示例实施方式的透视型显示装置1001与图4的透视型显示装置1000不同在于光波导210的形状。
光波导210包括光从其发射的出射表面210a、第一图像的光L1入射到其的第一表面210b、第二图像的光L2入射到其的第二表面210c、与第一表面210b相邻并提供在出射表面210a与第二表面210c之间的镜面210e、以及在出射表面210a与第二表面210c之间面对镜面210e的第三表面210d。出射表面210a与第一表面210b齐平。经第一表面210b入射的第一图像的光L1被相对于第一表面210b倾斜的镜面210e反射，在光波导210中行进以到达分束器300，然后被分束器300反射并通过出射表面210a发射。
由于光波导210的形状和显示器件100的布置，从显示器件100到达分束器300的光L1的入射角可以不同于图4的入射角。因此，分束器300可以布置为比图4的分束器更倾斜，例如，分束器300与出射表面210a之间的角度可以小于45°。而且，光波导210的厚度可以小于图4的光波导200的厚度。
图7是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1002的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1002包括显示器件100、光学耦合器CB3和偏振选择透镜400。
该示例实施方式的透视型显示装置1002与图4的透视型显示装置1000不同在于光波导220的形状。
光波导220包括光从其发射的出射表面220a、第一图像的光L1入射到其的第一表面220b、第二图像的光L2入射到其的第二表面220c、以及在出射表面220a与第二表面220c之间面对第一表面220b的第三表面220d。第一表面220b与图4的透视型显示装置1000中的第一表面200b不同地倾斜布置。也就是，第一表面220b与出射表面220a之间的角度可以小于90°。因此，经第一表面220b入射到分束器300的第一图像的光L1的入射角可以不同于图4的入射角。因此，分束器300可以被布置为比图4的分束器更倾斜，例如，分束器300与出射表面220a之间的角度可以小于45°。而且，光波导220的厚度可以小于图4的光波导200的厚度。
图8是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1003的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1003包括显示器件100、光学耦合器CB4和偏振选择透镜400。
根据该示例实施方式的透视型显示装置1003与图4的透视型显示装置1000不同在于，光波导200上还形成了透射比调节涂层251和252。
光波导200包括光从其发射的出射表面200a、第一图像的光L1入射到其的第一表面200b、第二图像的光L2入射到其的第二表面200c、以及在出射表面200a与第二表面200c之间面对第一表面200b的第三表面200d。此外，透射比调节涂层251和252分别至少部分地形成在第二表面200c和出射表面200a上。
透射比调节涂层251和252被提供为减小来自经第二表面200c入射的第二图像的光L2中的从光学耦合器CB4发射而没有穿过分束器300的光的透射比。
当分束器300是偏振分束器时，分束器300包括用于偏振分离的多个电介质层，因此，从光学耦合器CB4的出射表面200a发射的第二图像的光L2的透射比取决于光是穿过分束器300还是不穿过分束器300而变化。当透射比调节涂层251和252提供在第二表面200c和出射表面200a的一些区域上时，经过其中光L2不穿过分束器300的路径的第二图像的光L2的透射比与经过其中光L2穿过分束器300的路径的第二图像的光L2的透射比可以彼此相似。透射比调节涂层251和252可以包括与涂布在分束器300上用于偏振分离的涂层的材料相同的材料。然而，示例实施方式不限于此，可以应用可允许光在两个路径中具有相似透射比的任何类型的涂覆材料。
透射比调节涂层251和252的位置不限于附图所示的示例。例如，透射比调节涂层251可以形成在相对侧上，即在出射表面200a上。而且，透射比调节涂层252可以形成在相对侧上，即在第二表面200c上。也就是，透射比调节涂层251和252可以都形成在第二表面200c或出射表面200a上，或者可以分别形成在出射表面200a和第二表面200c上。
图9是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1004的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1004包括显示器件100、光学耦合器CB5和偏振选择透镜400。
该示例实施方式的透视型显示装置1004与图4的透视型显示装置1000不同在于，第一偏振器261布置在光波导200的第一表面200b上，并且第二偏振器262进一步布置在光波导200的第二表面200c上。
第一偏振器261仅透射入射光中第一偏振分量的光，并且第二偏振器262仅透射入射光中第二偏振分量的光。因此，来自显示器件100的第一图像的光L1以第一偏振状态入射且第二图像的光L2以第二偏振状态入射到光波导200，然后到达分束器310。在这种情况下，分束器310不需要具有偏振分离功能，因而半反射镜可以用作分束器310。
图10是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1005的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1005包括显示器件100、光学耦合器CB1和偏振选择光学系统401。
该示例实施方式的透视型显示装置1005与图4的透视型显示装置1000不同在于，偏振选择光学系统401提供取决于圆偏振分量而施加变化的屈光力的偏振选择透镜410，并且还包括四分之一波片420。
偏振选择透镜410可以是图3A至图3E所示的示例、其组合或其变型，并且光学各向异性材料与其它部件的组合可以被选择，使得屈光力可以相对于两种不同的圆偏振分量而非彼此垂直的两种不同的线偏振分量而变化。另外，可以使用参照图3F说明的相对于不同方向上的两种圆偏振具有不同屈光力的偏振选择透镜。
偏振选择透镜410可以相对于例如顺时针圆偏振的光具有屈光力，并且可以相对于逆时针圆偏振的光不具有屈光力。
布置在光学耦合器CB1与偏振选择透镜410之间的四分之一波片420将以第一偏振从光学耦合器CB1发射的第一图像的光L1转换成顺时针圆偏振的光，并且将以第二偏振从光学耦合器CB1发射的第二图像的光L2转换成逆时针圆偏振的光。偏振选择透镜410可以凭借折射操作使处于顺时针圆偏振的第一图像的光L1成像，并且可以透射处于逆时针圆偏振的第二图像的光L2而没有折射操作。
图11是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1006的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1006包括显示器件100、光学耦合器CB1、偏振选择透镜400、以及在显示器件100与光学耦合器CB1之间的凸透镜500。
该示例实施方式的透视型显示装置1006与先前示例实施方式的透视型显示装置不同在于还包括像差校正光学构件。通过仅用一个透镜使显示器件100所形成的第一图像的光L1成像可能使得难以控制光学像差，因而可以进一步提供额外的光学构件以改善光学性能。
根据该示例实施方式的透视型显示装置1006还可以包括在显示器件100与光波导200之间用于校正像差的凸透镜500。凸透镜500可以位于显示器件100与第一表面200b之间。成像光学性能可以通过使用凸透镜500进一步改善。在图11中，图4的透视型显示装置1000被示出为进一步包括凸透镜500，但实施方式不限于此，根据其它实施方式的透视型显示装置可以进一步包括凸透镜500。
图12是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1007的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1007包括显示器件100、光学耦合器CB2、偏振选择透镜400、以及在显示器件100与光学耦合器CB2之间的凸透镜500。
透视型显示装置1007对应于其中进一步布置凸透镜500的图6的透视型显示装置1001，也就是，如图12所示，凸透镜500可以布置在显示器件100与光波导210的第一表面210b之间。成像光学性能可以通过使用凸透镜500进一步改善。
图13是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1008的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1008包括显示器件100、光学耦合器CB1'、偏振选择透镜400和凹面镜510。
光波导200包括光从其发射的出射表面200a、第一图像的光L1入射到其的第一表面200b、第二图像的光L2入射到其的第二表面200c、以及在出射表面200a与第二表面200c之间面对第一表面200b的第三表面200d。凹面镜510可以与光波导200的第三表面200d相邻。
该示例实施方式的透视型显示装置1008与图11所示的透视型显示装置1006不同在于，凹面镜510与光波导200的第三表面200d相邻布置，来代替图11的透视型显示装置1006中采用的凸透镜500，并且通过凹面镜510控制额外的光学像差。因此，分束器300与图11的分束器相反地布置。如图13所示，光学耦合器CB1'的分束器300被布置使得发生偏振分离的表面面对凹面镜510。
图14是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1009的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1009包括显示器件100、光学耦合器CB1'、偏振选择透镜400、在显示器件100与光波导200的第一表面200b之间的凸透镜500、以及与光波导200的第三表面200d相邻布置的凹面镜510。
该示例实施方式的透视型显示装置1009与图13的透视型显示装置1008不同在于，凸透镜500进一步布置在显示器件100与光波导200的第一表面200b之间。因为使用了两个像差校正光学构件，所以可以容易地控制光学像差并且可以进一步改善成像光学性能。
图15是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1010的结构和光学布置的图，图16A和图16B是示出光路的图，在所述光路中，使入射光聚焦的位置根据图15的透视型显示装置1010中采用的可变透镜的操作而改变。
透视型显示装置1010包括显示器件100、光学耦合器CB1、偏振选择透镜400、以及在显示器件100与光学耦合器CB1之间的可变透镜520。
该示例实施方式的透视型显示装置1010与图11的透视型显示装置1006不同在于，根据来自外部的控制信号SG可以调节可变透镜520在光轴上的位置或者可以调节可变透镜520的曲面520a。
参照图16A，可变透镜520在光轴上的位置在方向A上可以是可移动的。根据可变透镜520的位置，使已经穿过分束器300和偏振选择透镜400的光聚焦的位置可以在P1与P2之间变化。
参照图16B，可变透镜520中的曲面520a的形状可以被控制。根据曲面520a的形状的变化，使来自可变透镜520的光在穿过分束器300和偏振选择透镜400之后聚焦的位置可以切换至P1或P2。
可以应用对聚焦位置的调节来表现多深度。多深度可以通过使其上聚焦来自显示器件100的图像的参考表面在预定的深度范围内变化来表现，并且与图像在恒定的深度位置处显示相比，可以有助于增加深度和/或减少视觉疲劳。而且，聚焦位置的调节可以用于考虑到观看者的视力的校正。用于表现多深度的聚焦位置变化范围和用于校正视力的聚焦位置变化范围可以彼此不同，并且可以针对各目的适当地设定。此外，可变透镜520的操作可以被控制，使得聚焦位置可以考虑到多深度表现以及对观看者视力的校正而变化。
图17是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1011的结构和光学布置的图。
透视型显示装置1011包括显示器件100、光学耦合器CB1'、偏振选择透镜400、以及与光波导200的第三表面200d相邻布置的可变反射镜530。
该示例实施方式的透视型显示装置1011与图13的透视型显示装置1008不同在于，根据来自外部的控制信号SG可以调节可变反射镜530在光轴上的位置或者可以调节可变反射镜530的曲面。
与图15的透视型显示装置1010类似，该示例实施方式的透视型显示装置1011可以考虑到多深度的表现和/或对观看者视力的校正而控制可变反射镜530。
图18是示出根据另一示例实施方式的透视型显示装置1012的构造和光学布置的图，图19是光路图，在该光路上，第一偏振的光的聚焦位置由于图18的偏振选择透镜的操作而改变。
透视型显示装置1012包括显示器件100、光学耦合器CB1和偏振选择透镜402。
该示例实施方式的透视型显示装置1012与图4的透视型显示装置1000不同在于，偏振选择透镜402根据外部的控制信号SG被控制，并且相对于预定偏振的屈光力被调节。
参照图19，偏振选择透镜402相对于处于第一偏振的第一图像的光L1的屈光力通过可变的有效透镜表面ELS来调节。根据有效透镜表面ELS的形状变化，入射在偏振选择透镜402上的处于第一偏振⊙状态的第一图像的光L1的聚焦位置被调节至P1或P2。
偏振选择透镜402可以是参照图3A至图3E说明的偏振选择透镜PSL1、PSL2、PSL3、PSL4和PSL5中的一个或者其修改示例，并且为了描述屈光力变化操作，有效透镜表面ELS被概念性地示出。为了变换有效透镜表面ELS，可以使用可电控制的光学各向异性材料，例如液晶，或者可以使用包括电改变其光学性质的材料以及亚波长纳米结构的超透镜。
与图15的透视型显示装置1010和图17的透视型显示装置1011类似，该示例实施方式的透视型显示装置1012可以考虑到多深度的表现和/或对观看者视力的校正而控制偏振选择透镜402的屈光力。
图19示出相对于处于第一偏振状态的第一图像的光L1的屈光力的变化，但偏振选择透镜402的变化不限于此。例如，除了透射处于第二偏振的第二图像的光而对该光无折射操作的操作之外，偏振选择透镜402可以被控制为相对于第二图像的光具有很少的屈光力。在这种情况下，用于校正观看者视力的操作可以被精确地执行，也就是，视力校正可以应用于现实图像以及由显示器件生成的图像，因而清晰的图像可以被提供给观看者。
图20是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1013的框图。
透视型显示装置1013包括显示器件1100、光学耦合器1300、可变光学器件1200、偏振选择光学系统1400和处理器1700。
显示器件1100可以形成第一图像，并且与上述示例实施方式中说明的显示器件100基本相同。
光学耦合器1300将来自显示器件1100的第一图像与第二图像组合，并且以第一偏振输出第一图像并以不同于第一偏振的第二偏振输出第二图像。第二图像提供自与显示器件1100所生成的第一图像的路径不同的路径。例如，第二图像可以是现实世界场景，但第二图像不限于此。光学耦合器1300可以采用上述光学耦合器CB1、CB2、CB3、CB4或CB5、其组合或者其修改示例。
可变光学器件1200可以布置在光路上，第一图像沿着该光路朝偏振选择光学系统1400行进。根据一示例实施方式，可变光学器件1200可以包括可变透镜520(图15)或可变反射镜530(图17)，可变透镜520(图15)或可变反射镜530(图17)能够通过使其在光轴上的位置变化或使其曲面变化而调节其屈光力。
偏振选择光学系统1400相对于第一偏振的光和第二偏振的光施加不同的屈光力，也就是，可以聚焦处于第一偏振的第一图像，并且透射处于第二偏振的第二图像而没有折射操作。偏振选择光学系统1400可以采用相对于彼此垂直的两种线偏振具有不同折射操作的偏振选择透镜400、或者四分之一波片420与相对于相反方向上的两种圆偏振具有不同折射操作的偏振选择透镜410。
处理器1700可以控制可变光学器件1200。处理器1700可以控制可变光学器件1200以表现多深度。处理器1700可以根据第一图像的深度信息设定控制可变光学器件1200的范围，因此，可以控制可变光学器件1200。处理器1700可以执行多聚焦模块1710用于上述控制。
处理器1700可以通过执行视力校正模块1720根据观看者的视力信息而调节控制可变光学器件1200的范围，并且可以根据该范围控制可变光学器件1200。
处理器1700还可以考虑到多深度的表现以及对观看者视力的校正两者来控制可变光学器件1200。
透视型显示装置1013可以向观看者提供考虑到多深度表现和/或观看者的视力信息而获得的高质量组合图像。
图21是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1014的框图。
透视型显示装置1014包括显示器件1100、光学耦合器1300、可变偏振选择光学系统1500和处理器1800。
显示器件1100可以形成第一图像，并且与上述示例实施方式中说明的显示器件100基本相同。
光学耦合器1300将来自显示器件1100的第一图像与来自和第一图像的路径不同的路径的第二图像组合，并且将第一图像以第一偏振输出并将第二图像以不同于第一偏振的第二偏振输出。
可变偏振选择光学系统1500相对于第一偏振的光和第二偏振的光施加不同的屈光力，并且可变偏振选择光学系统1500的屈光力可以被控制。可变偏振选择光学系统1500可以相对于第一偏振的光具有第一屈光力并且相对于第二偏振的光具有第二屈光力，第一屈光力和第二屈光力可以根据控制信号来调节。可变偏振选择光学系统1500可以包括如以上参照图18描述的具有可调节的屈光力的偏振选择透镜402或其修改结构。
处理器1800可以根据第一图像的深度信息而设定控制可变偏振选择光学系统1500的范围，并且可以根据该范围控制可变偏振选择光学系统1500。也就是，处理器1800对控制相对于第一偏振的光的第一屈光力的范围进行控制，并根据该范围调节第一屈光力。为此，处理器1800可以执行多聚焦模块1810。
处理器1800可以根据观看者的视力信息而设定控制可变偏振选择光学系统1500的范围，并且可以根据该范围控制可变偏振选择光学系统1500。也就是，处理器1800对控制相对于第二偏振的光的第二屈光力的范围进行控制，并根据该范围调节第二屈光力。处理器1800可以考虑到观看者的视力信息而调节相对于第一偏振的光的第一屈光力与相对于第二偏振的光的第二屈光力两者。为此，处理器1800可以执行视力校正模块1820。
处理器1800还可以考虑到多深度表现以及观看者的视力校正而控制可变偏振选择光学系统1500。例如，可以调节第一屈光力和/或第二屈光力。
透视型显示装置1014可以向观看者提供考虑到多深度表现和/或观看者的视力信息而获得的高质量组合图像。
图22是根据另一示例实施方式的透视型显示装置1015的框图。
该示例实施方式的透视型显示装置1015与图21的透视型显示装置1014不同在于，可变光学器件1200被进一步包括，并且处理器1900控制可变偏振选择光学系统1500和可变光学器件1200。
可变光学器件1200可以布置在光路上，第一图像沿着该光路朝偏振选择光学系统1500行进。可变光学器件1200可以采用可变透镜520或可变反射镜530，可变透镜520或可变反射镜530能够通过使其在光轴上的位置变化或通过使用可变的曲面而调节其屈光力。
处理器1900可以根据第一图像的深度信息而设定控制可变偏振选择光学系统1500的范围，并且可以根据该范围控制可变偏振选择光学系统1500和/或可变光学器件1200。也就是，处理器1900可以相对于可变偏振选择光学系统1500设定控制相对于第一偏振的光的第一屈光力的范围，因此，可以根据该范围调节第一屈光力。或者，处理器1900可以设定控制可变光学器件1200的范围，并根据该范围控制可变光学器件1200。为此，处理器1900可以执行多聚焦模块1910。
处理器1900可以根据观看者的视力信息而设定控制可变偏振选择光学系统1500的范围，并且可以根据该范围控制可变偏振选择光学系统1500和/或可变光学器件1200。也就是，处理器1900可以相对于可变偏振选择光学系统1500设定控制相对于第二偏振的光的第二屈光力的范围，因此，可以根据该范围调节第二屈光力。或者，处理器1900可以设定控制可变光学器件1200的范围，并根据该范围控制可变光学器件1200。处理器1900可以考虑到观看者的视力信息而调节相对于第一偏振的光的第一屈光力与相对于第二偏振的光的第二屈光力两者。为此，处理器1900可以执行视力校正模块1920。
处理器1900还可以考虑到多深度表现以及观看者的视力校正而控制可变偏振选择光学系统1500和可变光学器件1200。
透视型显示装置1015可以向观看者提供考虑到多深度表现和/或观看者的视力信息而获得的高质量组合图像。
上述透视型显示装置可以向观看者显示由显示器件形成的图像以及现实世界图像，因而可以被应用以实现增强现实(AR)。
AR可以通过将现实世界环境与虚拟物体或虚拟信息组合而进一步改善现实效果。例如，关于在观看者的位置处由现实世界提供的环境的附加信息可以由成像单元生成并被提供给观看者。AR显示器可以应用于普适环境或物联网(IoT)环境。
现实世界图像不限于现实环境，而是例如可以是由另一成像装置生成的图像。因此，透视型显示装置可以被应用为能够一起显示两个图像的多图像显示装置。
透视型显示装置可以被配置成可穿戴型。透视型显示装置中的所有或一些部件可以被配置成可穿戴型。
例如，透视型显示装置可以被应用为头戴式显示器(HMD)。此外，实施方式不限于此，3D图像显示装置可以被应用为眼镜型显示器或护目镜型显示器。
透视型显示装置可以与诸如智能电话等的其它电子设备结合操作。例如，用于驱动透视型显示装置的控制器可以提供在智能电话中。而且，透视型显示装置可以被包括在智能电话中，使得智能电话本身可以用作透视型显示装置。
透视型显示装置可以减小光学系统的体积，并且可以被应用为具有改善的可穿戴性的可穿戴设备。
透视型显示装置可以提供组合图像，因而可以提供AR显示。
透视型显示装置可以提供考虑到多深度表现和/或观看者的视力而获得的高图像质量的组合图像。
应理解，这里描述的示例实施方式应仅在描述性的意义上被考虑而不是为了限制的目的。对每个示例实施方式内的特征或方面的描述通常应被认为可用于其它示例实施方式中的其它相似特征或方面。
虽然已经参照附图描述了示例实施方式，但是本领域普通技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变而不背离如由所附权利要求限定的精神和范围。
本申请要求享有2018年9月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0114147号的优先权，其公开通过引用全文合并于此。

Claims (35)

1.一种显示装置，包括：
显示器件，配置为输出第一图像；
光学耦合器，配置为：
将从所述显示器件经过第一路径接收到的所述第一图像与经过不同于所述第一路径的第二路径接收到的第二图像组合，
通过所述光学耦合器的出射表面以第一偏振输出与所述第一图像对应的第一光并且以第二偏振输出与所述第二图像对应的第二光；以及偏振选择光学系统，布置在所述光学耦合器的所述出射表面上，并且配置为相对于所述第一偏振的所述第一光和所述第二偏振的所述第二光具有不同的屈光力。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一偏振和所述第二偏振是彼此垂直的线偏振。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述光学耦合器包括：
光波导，包括第一表面、第二表面和所述出射表面，其中所述第一图像入射在所述第一表面上，所述第二图像入射在所述第二表面上；以及
分束器，相对于所述出射表面以倾斜方式布置在所述光波导中。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述分束器包括偏振分束器，所述偏振分束器反射处于所述第一偏振的所述第一图像的所述第一光，并且透射处于所述第二偏振的所述第二图像的所述第二光。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述光波导还包括透射比调节涂层，所述透射比调节涂层至少部分地提供在所述第二表面和所述出射表面上，以减小通过所述第二表面入射且从所述光学耦合器发射而没有穿过所述偏振分束器的所述第二图像的光的透射比。
6.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述光学耦合器还包括：
第一偏振器，布置在所述显示器件与所述光波导之间，以将所述第一图像转换成第一偏振状态；以及
第二偏振器，布置在所述光波导的所述第二表面上，以将所述第二图像转换成第二偏振状态。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中所述分束器包括半反射镜。
8.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述偏振选择光学系统包括偏振选择透镜，所述偏振选择透镜被配置为相对于某一偏振的光具有屈光力，并且相对于与所述某一偏振不同的偏振的光不具有屈光力。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述偏振选择透镜相对于所述某一偏振的光具有屈光力，所述屈光力根据来自所述显示装置外部的控制信号是可调节的。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述偏振选择透镜还被配置为相对于所述第一偏振的光具有正屈光力，并且相对于所述第二偏振的光不具有屈光力。
11.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述偏振选择透镜还被配置为相对于第一圆偏振的光具有正屈光力，并且相对于与所述第一圆偏振相反的第二圆偏振的光不具有屈光力。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中所述偏振选择光学系统还包括布置在所述出射表面与所述偏振选择透镜之间的四分之一波片。
13.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述偏振选择透镜的入射表面与所述光学耦合器的所述出射表面平行。
14.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述偏振选择透镜包括光学各向异性材料，所述光学各向异性材料相对于所述某一偏振的光和不同于所述某一偏振的另一偏振的光具有不同的折射率。
15.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述偏振选择透镜包括基于衍射的透镜。
16.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述偏振选择透镜包括：
半反射镜；
反射偏振器；以及
布置在所述半反射镜与所述反射偏振器之间的四分之一波片。
17.根据权利要求3所述的显示装置，还包括像差校正光学构件，所述像差校正光学构件被配置为校正与所述第一图像对应的光学像差。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中所述像差校正光学构件包括布置在所述显示器件与所述第一表面之间的透镜。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中所述透镜的曲面的形状或所述透镜在光轴上的位置根据来自所述显示装置外部的控制信号而被调节。
20.根据权利要求17所述的显示装置，其中所述光波导还包括在所述第二表面与所述出射表面之间的第三表面，所述第三表面远离所述第一表面，以及
所述像差校正光学构件是布置在所述第三表面上的反射镜。
21.根据权利要求20所述的显示装置，其中所述反射镜中的曲面的形状或所述反射镜在光轴上的位置根据来自所述显示装置外部的控制信号而被调节。
22.根据权利要求1所述的显示装置，其是可穿戴的透视型显示装置。
23.一种显示装置，包括：
显示器件，配置为输出第一图像；
光学耦合器，配置为：
将从所述显示器件经过第一路径接收到的所述第一图像与经过不同于所述第一路径的第二路径接收到的第二图像组合，以及
通过所述光学耦合器的出射表面以第一偏振输出与所述第一图像对应的第一光并且以第二偏振输出与所述第二图像对应的第二光；
偏振选择光学系统，布置在所述光学耦合器的所述出射表面上，并且被配置为相对于所述第一偏振的所述第一光和所述第二偏振的所述第二光具有不同的屈光力；
布置在光路上的可变光学器件，所述第一图像沿着所述光路朝所述偏振选择光学系统行进；以及
处理器，配置为控制所述可变光学器件以控制所述第一图像的特性。
24.根据权利要求23所述的显示装置，其中所述可变光学器件包括具有可变屈光力的透镜或反射镜，并且被配置为调节所述透镜或所述反射镜在光轴上的位置或者调节所述可变屈光力。
25.根据权利要求24所述的显示装置，其中所述处理器还被配置为根据所述第一图像的深度信息而设定用于控制所述可变光学器件的范围。
26.根据权利要求24所述的显示装置，其中所述处理器还被配置为根据观看者的视力信息而设定用于控制所述可变光学器件的范围。
27.根据权利要求24所述的显示装置，其中所述处理器还被配置为根据所述第一图像的深度信息以及观看者的视力信息而调节用于控制所述可变光学器件的范围。
28.一种显示装置，包括：
显示器件，配置为输出第一图像；
光学耦合器，配置为：
将从所述显示器件经过第一路径接收到的所述第一图像与经过不同于所述第一路径的第二路径接收到的第二图像组合，以及
通过出射表面以第一偏振输出与所述第一图像对应的第一光并且
以第二偏振输出与所述第二图像对应的第二光；
偏振选择光学系统，布置在所述光学耦合器的所述出射表面上，并且配置为相对于所述第一偏振的所述第一光具有第一屈光力并且相对于所述第二偏振的所述第二光具有第二屈光力，所述第一屈光力不同于所述第二屈光力；以及
处理器，配置为产生控制信号以控制所述偏振选择光学系统的所述第一屈光力和所述第二屈光力中的至少一个。
29.根据权利要求28所述的显示装置，其中所述处理器还被配置为根据所述第一图像的深度信息而调节所述第一屈光力。
30.根据权利要求28所述的显示装置，其中所述处理器还被配置为根据观看者的视力信息而调节所述第二屈光力。
31.根据权利要求28所述的显示装置，其中所述处理器还被配置为根据所述第一图像的深度信息而调节所述第一屈光力，并且根据观看者的视力信息而调节所述第二屈光力。
32.根据权利要求28所述的显示装置，还包括布置在光路上的可变光学器件，所述第一图像沿着所述光路朝所述偏振选择光学系统行进。
33.根据权利要求32所述的显示装置，其中所述可变光学器件包括具有第三屈光力的透镜或反射镜，并且配置为调节所述透镜或所述反射镜在光轴上的位置或者调节所述第三屈光力。
34.根据权利要求33所述的显示装置，其中所述处理器还被配置为根据所述第一图像的深度信息而调节所述第三屈光力或所述位置。
35.根据权利要求33所述的显示装置，其中所述处理器还被配置为根据观看者的视力信息而调节所述第三屈光力或所述位置。
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