CN112236712A - 具有用于鬼像减少的波片配置的光学组件 - Google Patents

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Abstract

一种透镜组件包括第一光学元件和第二光学元件。第一光学元件包括部分反射层和波片。第二光学元件包括反射偏振器，该反射偏振器被配置为将显示光的第一偏振取向反射回到第一光学元件，并透射显示光的第二偏振取向。

Description

具有用于鬼像减少的波片配置的光学组件
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年10月12日提交的、标题为“OPTICAL ASSEMBLY WITH WAVEPLATECONFIGURATION FOR GHOST IMAGE REDUCTION”的第16/158,773号美国非临时申请的优先权，该美国非临时申请要求2018年6月4日提交的、标题为“OPTICAL ASSEMBLY WITHWAVEPLATE CONFIGURATION FORGHOST IMAGE REDUCTION”的第62/680,235号临时申请的优先权，该临时申请特此通过引用被并入。
技术领域
本公开通常涉及光学，且尤其是涉及用于减少鬼像的光学组件。
背景信息
光学组件可以被包括在头戴式显示器(HMD)中，以便将从显示器发射的图像光聚焦到穿戴HMD的用户的眼睛。然而，光学组件的层可能产生菲涅耳反射。菲涅耳反射的一部分可能变得入射在用户的眼睛上，并作为鬼像可被用户注意到。鬼像对HMD的用户来说可能是分散注意力的和另外可能是令人讨厌的。
特定实施例的概述
在涉及透镜组件和头戴式显示器(HMD)的所附权利要求中具体公开了根据本发明的实施例，其中，在一个权利要求类别(例如透镜组件)中提到的任何特征也可以在另一权利要求类别(例如HMD、系统、方法、存储介质和计算机程序产品)中被要求保护。所附权利要求中的从属关系或往回引用仅出于形式原因而被选择。然而，也可以要求保护由对任何前面权利要求的有意往回引用(特别是多项引用)而产生的任何主题，使得权利要求及其特征的任何组合被公开并可被要求保护，而不考虑在所附权利要求中选择的从属性。可以被要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求中阐述的特征的组合，而且还包括在权利要求中的特征的任何其他组合，其中，在权利要求中提到的每个特征可以与在权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文描述或描绘的实施例和特征中的任一个可以在单独的权利要求中和/或以与本文描述或描绘的任何实施例或特征的任何组合或以与所附权利要求的任何特征的任何组合被要求保护。
在实施例中，透镜组件可以包括：
第一光学元件，其包括：
部分反射层；
波片；以及
布置在部分反射层和波片之间的第一折射元件；以及
与第一光学元件间隔一段距离的第二光学元件，第二光学元件包括：
第二折射元件；以及
布置在第二折射元件上的反射偏振器层，
其中，反射偏振器层被配置为反射从第一光学元件接收的显示光的第一偏振取向，并且透射与第一偏振取向正交的显示光的第二偏振取向。
第一折射元件可以包括具有光焦度的透镜状弯曲部，并且部分反射层可以布置在透镜状弯曲部上。
波片可以被层压到第一折射元件的平坦表面上，该平坦表面与第一折射元件的透镜状弯曲部相对。
波片可以用与第一折射元件的折射材料匹配的折射率匹配材料被层压到平坦表面。
波片可以是四分之一波片。
第一光学元件可以包括布置在波片上的第一抗反射(AR)层，波片可以布置在第一AR层和第一折射元件之间，以及第二光学元件可以包括布置在反射偏振器层上的第二AR层。
部分反射层可以布置在第一折射元件上，并且波片可以被层压到第一折射元件。
反射偏振器层可以布置在第二折射元件的平坦表面上。
第二光学元件可以包括圆偏振器，并且第二折射元件可以布置在圆偏振器和反射偏振器层之间。
在实施例中，透镜组件可以包括：
圆偏振器，其中第一光学元件布置在圆偏振器和第二光学元件之间。
在实施例中，透镜组件可以包括：
第二波片，其中第一光学元件布置在第二波片和第二光学元件之间。
部分反射层可以被配置为透射显示光的大约50％并反射显示光的大约50％。
在实施例中，头戴式显示器(HMD)可以包括：
显示器，其被配置为发射显示光；
第一光学元件，其包括：
布置成接收显示光的部分反射层；
波片；以及
布置在部分反射层和波片之间的第一折射元件；以及
与第一光学元件间隔一段距离的第二光学元件，第二光学元件包括：
第二折射元件；以及
布置在第二折射元件上的反射偏振器层，
其中反射偏振器层被配置为反射显示光的第一偏振取向，并且透射不同于第一偏振取向的显示光的第二偏振取向。
第一折射元件可以包括具有光焦度的透镜状弯曲部，并且部分反射层可以布置在透镜状弯曲部上。
波片可以被层压到与第一折射元件的透镜状弯曲部相对的第一折射元件的平面侧。
波片可以是四分之一波片。
第一光学元件可以包括布置在波片上的第一抗反射(AR)层，波片可以布置在第一AR层和第一折射元件之间，
并且第二光学元件可以包括布置在反射偏振器层和第一AR层之间的第二AR层。
反射偏振器层可以布置在第二折射元件的平坦表面上。
第二光学元件可以包括圆偏振器，并且第二折射元件可以布置在圆偏振器和反射偏振器层之间。
在一个实施例中，特别是根据上述实施例中的任一个的透镜组件可以包括：
第一光学元件，其被配置为接收圆偏振显示光，并且透射圆偏振显示光的一部分作为线偏振显示光；以及
第二光学元件，其被配置为接收来自第一光学元件的线偏振显示光，并将线偏振显示光反射回到第一光学元件作为具有第一偏振取向的反射线偏振显示光，
其中第一光学元件还被配置为接收反射线偏振显示光，并将反射线偏振显示光引导回到第二光学元件作为具有与第一偏振取向正交的第二偏振取向的正交线偏振显示光，并且其中第二光学元件被配置为接收正交线偏振显示光，并产生圆偏振显示光用于引导到视窗区域。
在本发明的另一实施例中，一个或多个计算机可读非暂时性存储介质体现软件，该软件在被执行时可操作来在根据本发明或任何上面提到的实施例的透镜组件、HMD和/或系统中执行。
在本发明的另一实施例中，计算机实现的方法使用根据本发明或任何上面提到的实施例的透镜组件、HMD和/或系统。
在本发明的另一实施例中，优选地包括计算机可读非暂时性存储介质的计算机程序产品在根据本发明或任何上面提到的实施例的透镜组件、HMD和/或系统中被使用。
附图简述
参考下面的附图描述了本发明的非限制性和非详尽的实施例，其中相似的参考数字在所有各个视图中指相似的部分，除非另有规定。
图1示出了根据本公开的实施例的包括显示器和透镜组件的示例光学系统，透镜组件包括第一光学元件和第二光学元件。
图2示出了根据本公开的实施例的包括第一光学元件和第二光学元件的示例透镜组件，第一光学元件具有波片。
图3示出了根据本公开的实施例的包括第一光学元件和第二光学元件的示例透镜组件，第一光学元件具有波片。
图4示出了根据本公开的实施例的可包括本公开的光学组件的示例头戴式显示器(HMD)。
详细描述
本文描述了光学组件的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以提供各种实施例的更彻底的理解。然而，相关领域中的技术人员将认识到，可以在没有一个或更多个具体细节的情况下或者利用其他方法、部件、材料等来实践本文描述的技术。在其他实例中，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作以避免使某些方面模糊。
在整个这个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的提及意指关于该实施例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”在整个该说明书的各种地方中的出现并不一定都指同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任何适当的方式在一个或更多个实施例中组合。
在整个说明书中，使用了本领域的几个术语。这些术语呈现它们所来自的领域中的普通含义，除非在本文特别规定或者它们的使用的上下文清楚地暗示别的方面。
在本公开中描述的光学组件利用可以减少显现到HMD的用户的眼睛的鬼像的波片配置。示例透镜组件包括第一光学元件和第二光学元件。第一光学元件从显示器接收显示光。第一光学元件包括部分反射层和波片，例如四分之一波片。现有的透镜组件包括在透镜组件的第二光学元件中的波片，该波片定位成比第一光学元件更靠近用户的眼睛。然而，根据本公开的实施例在第一光学元件中包括波片可以减少显示光遇到反射表面的次数。因此，鬼像的幅度可以被减小，因为显示光遇到较少的反射表面和相关的菲涅耳反射。关于图1-4更详细地描述这些和其他实施例。
图1示出了根据本公开的实施例的包括显示器105和透镜组件101的示例光学系统100，透镜组件101包括第一光学元件110和第二光学元件140。可以在HMD中利用光学系统100。图1包括布置在第一光学元件110和显示器105之间的可选的光学元件109。透镜组件101被配置成将显示光107聚焦到穿戴HMD的用户的眼睛102的视窗(eyebox)区域150。显示器105可以包括液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、微型LED显示器、量子点显示器、微型投影仪或硅基液晶(LCOS)显示器。
在操作中，显示器105发射显示光107。当显示光107被线性地偏振时，元件109包括产生圆偏振光161的波片。如果显示器105发射非偏振光作为显示光107，则元件109可以是包括线偏振器和四分之一波片的圆偏振器以产生圆偏振光161。透镜组件101接收圆偏振光161，并聚焦它用于使眼睛102观看图像。
图2示出了根据本公开的实施例的包括第一光学元件210和第二光学元件240的示例性透镜组件201，第一光学元件210具有波片215。透镜组件201是可以用作图1中的透镜组件101的一个示例配置。
在图2中，间隙距离230将第一光学元件210与第二光学元件240分开。第一光学元件210包括部分反射层211、折射元件213、四分之一波片(QWP)215和抗反射(AR)层。在所示实施例中，部分反射层211布置在折射元件213上，且QWP 215布置在折射元件213的与部分反射层211相反的一侧。在一些实施例中，QWP 215可以用折射率匹配粘合(bonding)材料被层压到折射元件213。在一些实施例中，可以使用除四分之一波之外赋予延迟的波片来代替QWP 215。在一个实施例中，部分反射层211是被配置为透射大约50％的入射光并反射大约50％的入射光的镜面化的表面。折射元件213可以由折射材料214制成。折射材料214可以包括塑料、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其他丙烯酸。在一些实施例中(在图2中未示出)，折射元件213包括具有光焦度的透镜状弯曲部。
QWP 215被配置成将入射光的偏振轴偏移π/4(45度)。因此，入射线偏振光可以由QWP 215转换成圆偏振光。同样，入射圆偏振光可以由QWP215转换成线偏振光。QWP 215可以由双折射材料例如石英、有机材料片或液晶制成。在一个实施例中，QWP 215被设计为所谓的“零级波片”，使得由QWP 215赋予的延迟保持接近四分之一波，而与入射光的波长和入射角无关。AR层217被配置为减少入射光的反射。在一些实施例中，AR层217可以是单个层。在一些实施例中，AR层217可以包括具有不同折射率的多个层。
在图2的所示实施例中，第二光学元件240包括AR层241、反射偏振器243、折射元件245和圆偏振器247。AR层241可以类似于AR层217被配置。反射偏振器243被配置成反射光的第一偏振取向(例如p偏振光)，并透射光的第二偏振取向(例如s偏振光)。例如，第一偏振取向可以是与第二偏振取向正交的线偏振光。折射元件245包括可以具有类似于折射材料214的特性的折射材料246。在所示的实施例中，圆偏振器247耦合到折射元件245。在一些实施例中，圆偏振器247未耦合到折射光学元件245，并且不是第二光学元件240的一部分。圆偏振器247被配置成从入射线偏振光产生圆偏振光。圆偏振器247可以包括堆叠在四分之一波片旁边的线偏振器。
图2中的显示光的光路260包括遇到部分反射层211的圆偏振显示光261。圆偏振显示光261的一部分(未示出)由部分反射层211反射。显示光261的剩余(未反射)部分由部分反射层211和折射元件213透射，且然后遇到QWP 215。QWP 215旋转圆偏振显示光261以产生线偏振显示光262，线偏振显示光262在遇到反射偏振器243之前穿过AR层217。例如，线偏振显示光262可以是p偏振光，且反射偏振器243可以被配置为反射p偏振光并透射s偏振光。
线偏振显示光262由反射偏振器243反射作为反射的线偏振光263。线偏振光263透射穿过AR层217，并由QWP 215旋转45度以产生圆偏振光264。圆偏振光264的一部分(未示出)由部分反射层211透射。圆偏振光264的剩余部分(未透射穿过层211)被反射作为圆偏振光265。圆偏振光265由QWP 215旋转45度以产生正交线偏振光266。正交线性偏振光266具有与线偏振光262正交的取向。因此，正交线偏振光266由反射偏振器243透射(通过)而不是反射。正交线偏振光266在作为圆偏振光267离开第二光学元件240之前通过AR层241、反射偏振器243和折射元件245传播。被包括在圆偏振器247中的线偏振器可以被配置为使与光266对齐的线偏振光通过，而被包括在圆偏振器247中的四分之一波片将正交线偏振光266偏移成圆偏振光267。
图2中的圆偏振光261是可由透镜组件201接收的用于向HMD的穿戴者提供图像的显示光的示例。特别地，在图2所示的实施例中，显示光的光路260仅遇到四个突出的鬼像反射位置，在这些鬼像反射位置可发生引起鬼像的菲涅耳反射。
第一鬼像可以从在AR层217处的菲涅耳反射产生，其中第一鬼像沿着光路(作为光261开始)传播，遇到层211、QWP 215、AR层217(反射)、QWP 215、层211(反射)、QWP 215，并通过偏振器243朝着视窗区域透射。
第二鬼像可以从在AR层217处的菲涅耳反射产生，其中第二鬼像沿着光路(作为光261开始)传播，遇到层211、QWP 215、AR 217、偏振器243(反射)、AR 217(反射)、偏振器243(反射)、QWP 215、层211(反射)、QWP 215，并通过偏振器243朝着视窗区域透射。
第三鬼像可以从在AR层217处的菲涅耳反射产生，其中第三鬼像沿着光路(作为光261开始)传播，遇到层211、QWP 215、AR 217、偏振器243(反射)、QWP 215、层211(反射)、QWP215、AR 217(反射)、QWP 215、层211、QWP 215、偏振器243(反射)、QWP 215、层211(反射)、QWP 215，并通过偏振器243朝着视窗区域透射。
第四鬼像可以从在AR层241处的菲涅耳反射产生，其中第四鬼像沿着光路(作为光261开始)传播，遇到层211、QWP 215、AR 217、偏振器243(反射)、QWP 215、层211(反射)、QWP215、AR 241(反射)、QWP 215、层211、QWP 215、偏振器243(反射)、QWP 215、层211(反射)、QWP 215，并通过偏振器243朝着视窗区域透射。
尽管一些鬼像可以由透镜组件201生成，但是任何鬼像的幅度可以小于具有六个或更多个鬼像反射位置的现有透镜组件的一半。通过在第一光学元件210而不是第二光学元件240中包括QWP 215，鬼像反射位置可以被减少，并因此减少由透镜组件产生的鬼像的幅度。
图3示出了根据本公开的实施例的可用作透镜组件101的示例透镜组件301。透镜组件301包括第一光学元件310和第二光学元件340。在图3中，折射元件313包括透镜状弯曲部(lensing curvature)316。透镜状弯曲部316可以是球形的。在一些实施例中，透镜状弯曲部316可以是旋转对称的球体、自由形态的形状或减轻场曲率的其他形状。部分反射层311布置在透镜状弯曲部316上，使得透镜状弯曲部316向由部分反射层311反射的显示光提供光焦度。例如，由反射偏振器243反射的显示光可以变得入射在部分反射层311上作为圆偏振光(类似于图2中的光264)，并且部分反射层311被布置在上面的折射元件313的透镜状弯曲部316有助于聚焦显示光用于由HMD的穿戴者观看。部分反射层311可以具有与部分反射层211相似的特性。
图3还示出折射元件313包括与透镜状弯曲部316相对的平坦(平面)侧312。在所示的实施例中，QWP 215用与折射材料214匹配的折射率匹配材料层压到折射元件313的平坦侧312。
在图3的所示例子中，反射偏振器243耦合到折射元件345的平坦表面。在第二光学元件340的其他实施例中(未示出)，折射元件345可以包括反射偏振器243被层压到其上的透镜状弯曲部。
图4示出了根据本公开的实施例的可以包括系统100和/或透镜组件101/201/301的示例头戴式显示器(HMD)400。示例头戴式显示器(HMD)400包括与具有前刚性主体444的观看结构440附接的顶部结构441、后部固定结构443和侧面结构442。所示的HMD 400被配置成戴在HMD的用户的头部上。在一个实施例中，顶部结构441包括可包括弹性材料的织物带。侧面结构442和后部固定结构443可以包括织物以及用于将HMD固定到用户的头部的刚性结构(例如塑料)。HMD 400可以可选地包括被配置为向HMD 400的穿戴者的耳朵传送音频的耳机420。
在所示实施例中，观看结构440包括用于接触HMD 400的穿戴者的面部的界面膜418。界面膜418可以起作用来遮挡一些或全部环境光从而不到达HMD 400的穿戴者的眼睛。
示例HMD 400还包括用于支撑HMD 400的观看结构440的硬件的底盘。观看结构440的硬件可以包括处理逻辑部分、用于发送和接收数据的有线和/或无线数据接口、图形处理器以及用于存储数据和计算机可执行指令的一个或更多个存储器中的任一个。在一个实施例中，观看结构440可以被配置成接收有线功率。在一个实施例中，观看结构440被配置成由一个或更多个电池供电。在一个实施例中，观看结构440可以被配置成接收包括视频数据的有线数据。在一个实施例中，观看结构440被配置成接收包括视频数据的无线数据。
观看结构440可以包括用于将图像光引导到HMD 400的穿戴者的显示器。显示器可以包括LCD、有机发光二极管(OLED)显示器、微型LED显示器、量子点显示器、微型投影仪或硅基液晶(LCOS)显示器，用于将图像光引导到HMD 400的穿戴者。
本公开中的术语“处理逻辑部分”可以包括一个或更多个处理器、微处理器、多核处理器、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)以执行本文公开的操作。在一些实施例中，存储器(未示出)被集成到处理逻辑部分中以存储执行操作的指令和/或存储数据。根据本公开的实施例，处理逻辑部分还可以包括模拟或数字电路以执行操作。
在本公开中描述的“存储器”或“多个存储器”可以包括一个或更多个易失性或非易失性存储器架构。“存储器”或“多个存储器”可以是在任何方法或技术中实现的用于存储信息(例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的可移动和不可移动介质。示例存储器技术可以包括RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)、高清晰度多媒体/数据存储盘或其他光存储设备、盒式磁带、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备或者可以用于存储信息用于由计算设备访问的任何其他非传输介质。
计算设备可以包括台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、平板手机、智能手机、功能手机、服务器计算机或其他。服务器计算机可以远程地位于数据中心中或在本地被存储。
本发明的实施例可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来实现。人工现实是在显现给用户之前以某种方式被调整的一种形式的现实，其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、混杂现实或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与所捕获的(例如真实世界)内容组合的所生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或其某种组合，且其中任一个可以在单个通道中或在多个通道中被显现(例如向观看者产生三维效果的立体视频)。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与用于例如在人工现实中创建内容和/或在人工现实中以其他方式被使用(例如在人工现实中执行活动)的应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联。可以在各种平台——包括连接到主计算机系统的头戴式显示器(HMD)、独立的HMD、移动设备或计算系统、或者能够向一个或更多个观看者提供人工现实内容的任何其他硬件平台——上实现提供人工现实内容的人工现实系统。
本发明的所示实施例的上述描述——包括在摘要中所描述的内容——并没有被规定为无遗漏的或将本发明限制到所公开的精确形式。虽然在本文为了说明的目的描述了本发明的具体实施例和例子，但是如相关领域中的技术人员将认识到的，在本发明的范围内各种修改是可能的。
根据上面的详细描述，可以对本发明做出这些修改。在所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制到在说明书中公开的特定实施例。而是，本发明的范围完全由所附权利要求确定，所附权利要求将根据权利要求解释的既定原则来被解释。

Claims (35)

1.一种透镜组件，包括：
第一光学元件，其包括：
部分反射层；
波片；以及
第一折射元件，其布置在所述部分反射层和所述波片之间；以及
第二光学元件，其与所述第一光学元件间隔一段距离，所述第二光学元件包括：
第二折射元件；以及
反射偏振器层，其布置在所述第二折射元件上，
其中，所述反射偏振器层被配置为反射从所述第一光学元件接收的显示光的第一偏振取向，并且透射与所述第一偏振取向正交的所述显示光的第二偏振取向。
2.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述第一折射元件包括具有光焦度的透镜状弯曲部，以及其中，所述部分反射层布置在所述透镜状弯曲部上。
3.根据权利要求2所述的透镜组件，其中，所述波片被层压到所述第一折射元件的平坦表面上，所述平坦表面与所述第一折射元件的所述透镜状弯曲部相对。
4.根据权利要求3所述的透镜组件，其中，所述波片用与所述第一折射元件的折射材料匹配的折射率匹配材料被层压到所述平坦表面。
5.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述波片是四分之一波片。
6.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述第一光学元件包括布置在所述波片上的第一抗反射(AR)层，所述波片布置在所述第一AR层和所述第一折射元件之间，
以及其中，所述第二光学元件包括布置在所述反射偏振器层上的第二AR层。
7.根据权利要求6所述的透镜组件，其中，所述部分反射层布置在所述第一折射元件上，以及其中，所述波片被层压到所述第一折射元件。
8.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述反射偏振器层布置在所述第二折射元件的平坦表面上。
9.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述第二光学元件包括圆偏振器，以及其中，所述第二折射元件布置在所述圆偏振器和所述反射偏振器层之间。
10.根据权利要求1所述的透镜组件，还包括：
圆偏振器，其中，所述第一光学元件布置在所述圆偏振器和所述第二光学元件之间。
11.根据权利要求1所述的透镜组件，还包括：
第二波片，其中，所述第一光学元件布置在所述第二波片和所述第二光学元件之间。
12.根据权利要求1所述的透镜组件，其中，所述部分反射层被配置为透射所述显示光的大约50％并反射所述显示光的大约50％。
13.一种头戴式显示器(HMD)，包括：
显示器，其被配置为发射显示光；
第一光学元件，其包括：
部分反射层，其布置成接收所述显示光；
波片；以及
第一折射元件，其布置在所述部分反射层和所述波片之间；以及
第二光学元件，其与所述第一光学元件间隔一段距离，所述第二光学元件包括：
第二折射元件；以及
反射偏振器层，其布置在所述第二折射元件上，
其中，所述反射偏振器层被配置为反射显示光的第一偏振取向，并且透射不同于所述第一偏振取向的所述显示光的第二偏振取向。
14.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述第一折射元件包括具有光焦度的透镜状弯曲部，以及其中，所述部分反射层布置在所述透镜状弯曲部上。
15.根据权利要求14所述的HMD，其中，所述波片被层压到与所述第一折射元件的所述透镜状弯曲部相对的所述第一折射元件的平面侧。
16.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述波片是四分之一波片。
17.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述第一光学元件包括布置在所述波片上的第一抗反射(AR)层，所述波片布置在所述第一AR层和所述第一折射元件之间，
以及其中，所述第二光学元件包括布置在所述反射偏振器层和所述第一AR层之间的第二AR层。
18.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述反射偏振器层布置在所述第二折射元件的平坦表面上。
19.根据权利要求13所述的HMD，其中，所述第二光学元件包括圆偏振器，以及其中，所述第二折射元件布置在所述圆偏振器和所述反射偏振器层之间。
20.一种透镜组件，包括：
第一光学元件，其被配置为接收圆偏振显示光，并且透射所述圆偏振显示光的一部分作为线偏振显示光；以及
第二光学元件，其被配置为接收来自所述第一光学元件的所述线偏振显示光，并将所述线偏振显示光反射回到所述第一光学元件作为具有第一偏振取向的反射线偏振显示光，
其中，所述第一光学元件还被配置为接收所述反射线偏振显示光，并将所述反射线偏振显示光引导回到所述第二光学元件作为具有与所述第一偏振取向正交的第二偏振取向的正交线偏振显示光，以及其中，所述第二光学元件被配置为接收所述正交线偏振显示光，并产生圆偏振显示光用于引导到视窗区域。
21.一种透镜组件，包括：
第一光学元件，其包括：
部分反射层；
波片；以及
第一折射元件，其布置在所述部分反射层和所述波片之间；以及
第二光学元件，其与所述第一光学元件间隔一段距离，所述第二光学元件包括：
第二折射元件；以及
反射偏振器层，其布置在所述第二折射元件上，
其中，所述反射偏振器层被配置为反射从所述第一光学元件接收的显示光的第一偏振取向，并且透射与所述第一偏振取向正交的所述显示光的第二偏振取向。
22.根据权利要求21所述的透镜组件，其中，所述第一折射元件包括具有光焦度的透镜状弯曲部，以及其中，所述部分反射层布置在所述透镜状弯曲部上；
可选地，其中，所述波片被层压到所述第一折射元件的平坦表面上，所述平坦表面与所述第一折射元件的所述透镜状弯曲部相对；
可选地，其中，所述波片用与所述第一折射元件的折射材料匹配的折射率匹配材料被层压到所述平坦表面。
23.根据权利要求21或22所述的透镜组件，其中，所述波片是四分之一波片。
24.根据权利要求21到23中的任一项所述的透镜组件，其中，所述第一光学元件包括布置在所述波片上的第一抗反射(AR)层，所述波片布置在所述第一AR层和所述第一折射元件之间，
以及其中，所述第二光学元件包括布置在所述反射偏振器层上的第二AR层；
可选地，其中，所述部分反射层布置在所述第一折射元件上，以及其中，所述波片被层压到所述第一折射元件。
25.根据权利要求21到24中的任一项所述的透镜组件，其中，所述反射偏振器层布置在所述第二折射元件的平坦表面上。
26.根据权利要求21到25中的任一项所述的透镜组件，其中，所述第二光学元件包括圆偏振器，以及其中，所述第二折射元件布置在所述圆偏振器和所述反射偏振器层之间。
27.根据权利要求21到26中的任一项所述的透镜组件，还包括：
圆偏振器，其中，所述第一光学元件布置在所述圆偏振器和所述第二光学元件之间。
28.根据权利要求21到27中的任一项所述的透镜组件，还包括：
第二波片，其中，所述第一光学元件布置在所述第二波片和所述第二光学元件之间。
29.根据权利要求21到28中的任一项所述的透镜组件，其中，所述部分反射层被配置为透射所述显示光的大约50％并反射所述显示光的大约50％。
30.一种头戴式显示器(HMD)，包括：
显示器，其被配置为发射显示光；
第一光学元件，其包括：
部分反射层，其布置成接收所述显示光；
波片；以及
第一折射元件，其布置在所述部分反射层和所述波片之间；以及
第二光学元件，其与所述第一光学元件间隔一段距离，所述第二光学元件包括：
第二折射元件；以及
反射偏振器层，其布置在所述第二折射元件上，
其中，所述反射偏振器层被配置为反射显示光的第一偏振取向，并且透射不同于所述第一偏振取向的所述显示光的第二偏振取向。
31.根据权利要求30所述的HMD，其中，所述第一折射元件包括具有光焦度的透镜状弯曲部，以及其中，所述部分反射层布置在所述透镜状弯曲部上；
可选地，其中，所述波片被层压到与所述第一折射元件的所述透镜状弯曲部相对的所述第一折射元件的平面侧。
32.根据权利要求30或31所述的HMD，其中，所述波片是四分之一波片。
33.根据权利要求30到32中的任一项所述的HMD，其中，所述第一光学元件包括布置在所述波片上的第一抗反射(AR)层，所述波片布置在所述第一AR层和所述第一折射元件之间，
以及其中，所述第二光学元件包括布置在所述反射偏振器层和所述第一AR层之间的第二AR层。
34.根据权利要求30到33中的任一项所述的HMD，其中，所述反射偏振器层布置在所述第二折射元件的平坦表面上；和/或
其中，所述第二光学元件包括圆偏振器，以及其中，所述第二折射元件布置在所述圆偏振器和所述反射偏振器层之间。
35.一种透镜组件，特别是根据权利要求21到29中的任一项所述的透镜组件，包括：
第一光学元件，其被配置为接收圆偏振显示光，并且透射所述圆偏振显示光的一部分作为线偏振显示光；以及
第二光学元件，其被配置为接收来自所述第一光学元件的所述线偏振显示光，并将所述线偏振显示光反射回到所述第一光学元件作为具有第一偏振取向的反射线偏振显示光，
其中，所述第一光学元件还被配置为接收所述反射线偏振显示光，并将所述反射线偏振显示光引导回到所述第二光学元件作为具有与所述第一偏振取向正交的第二偏振取向的正交线偏振显示光，以及其中，所述第二光学元件被配置为接收所述正交线偏振显示光，并产生圆偏振显示光用于引导到视窗区域。
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