TW202340830A - 藍相液晶偏極性全像圖及包含其的裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種裝置，其包含聚合物穩定之藍相液晶（「PS-BPLC」）層。該裝置亦包含與該PS-BPLC層耦接之對準結構。安置成與該對準結構接觸之LC分子經配置以具有至少部分地由該對準結構界定之在空間上變化的平面內位向圖案。該PS-BPLC層經配置以向前偏轉具有預定旋向性之偏振光，且透射具有正交於該預定旋向性之旋向性的偏振光。

Description

藍相液晶偏極性全像圖及包含其的裝置

本發明大致上係關於光學組件及光學裝置，且更具體而言，係關於藍相液晶偏極性全像圖及包含其的裝置。 對相關申請案之交互參考

本申請案主張在2022年2月23日申請之美國臨時申請案第63/313,262號及在2023年1月19日申請之美國非臨時申請案第18/157,060號的優先權益。上述申請案之內容以全文引用之方式併入。

液晶偏極性全像圖（「liquid crystal polarization hologram；LCPH」）組合液晶裝置及偏極性全像圖之特徵。在過去幾十年裏已發展成為萬億美元行業的液晶顯示器（「Liquid crystal display；LCD」）為液晶裝置之最成功實例。LCD行業已對規模製造進行了大量投資，自低端G2.5製造線至高端G10.5+，以滿足市場對顯示器之需求。然而，LCD行業近來面臨來自有機發光二極體（「organic light-emitting diode；OLED」）、電子紙及其他新興顯示技術之競爭，此使LCD行業之增長速率趨於平緩且使大量早期產能冗餘。此提供再利用LCD閒置容量及現有供應鏈來製造特徵在於偏極性全像圖之新穎LC光學裝置的機會。

LCPH或LCPH元件具有諸如小厚度（約1 um）、輕重量、緊密性、大孔徑、高效率、簡單製造等之特徵。因此，LCPH元件已在光學裝置及系統應用，例如近眼顯示器（「near-eye display；NED」）、抬頭顯示器（「head-up display；HUD」）、頭戴式顯示器（「head-mounted display；HMD」）、智慧型手機、膝上型電腦、電視或載具等中獲得愈來愈多的關注。舉例而言，LCPH元件可用於解決調節-輻輳衝突，實現空間受限光學系統中之薄且高效的眼睛追蹤及深度感測，開發用於影像形成之光學組合器，校正色像差以增強緊密光學系統中之折射光學元件的影像解析度，且改善光學系統之效率且減小光學系統之大小。

與本發明之態樣一致，提供一種裝置。該裝置包含聚合物穩定之藍相液晶（「PS-BPLC」）層。該裝置亦包含與PS-BPLC層耦接之對準結構。安置成與對準結構接觸之LC分子經配置以具有至少部分地由對準結構界定之在空間上變化的平面內位向圖案。PS-BPLC層經配置以向前偏轉具有預定旋向性之偏振光，且透射具有正交於預定旋向性之旋向性的偏振光。

與本發明之另一態樣一致，提供一種系統。該系統包含經配置以產生表示虛擬影像之影像光的光源組裝件。該系統亦包含經配置以接收離軸入射至影像組合器上之影像光的光學組合器，該光學組合器經配置以聚焦影像光來傳播通過形成未壓縮眼動區之複數個子眼動區。該光學組合器包含聚合物穩定之藍相液晶（PS-BPLC）層及對準結構，且安置於PS-BPLC層之表面處的LC分子經配置有至少部分地由對準結構界定之預定平面內位向圖案。

與本發明之另一態樣一致，提供一種裝置。該裝置包含經配置以輸出光之光源組裝件。該裝置亦包含與耦入元件及耦出元件耦接之光導，該耦入元件經配置以將自光源接收到之光耦合至光導中作為耦入光，且該耦出元件經配置以將耦入光耦合出光導作為複數個輸出光。耦入元件或耦出元件中之至少一者包含聚合物穩定之藍相液晶（「PS-BPLC」）層及對準結構。PS-BPLC層經配置以向前偏轉具有預定旋向性之偏振光，且透射具有正交於預定旋向性之旋向性的偏振光。

本發明之其他態樣可由所屬技術領域中具有通常知識者鑒於本發明之描述、申請專利範圍及圖式來理解。前文的一般描述及下文的詳細描述僅為例示性及解釋性的，且並不限制申請專利範圍。

將參看隨附圖式描述與本發明一致的具體實例，這些圖式僅為用於說明性目的之實例且並不意欲限制本發明之範圍。在任何可能之處，貫穿圖式使用相同參考編號來指相同或類似部分，且可省略其詳細描述。

另外，在本發明中，可組合所揭示具體實例與所揭示具體實例之特徵。所描述具體實例為本發明之一些但並非全部具體實例。基於所揭示具體實例，所屬技術領域中具有通常知識者可導出與本發明一致之其他具體實例。舉例而言，可基於所揭示具體實例進行修改、調適、取代、添加或其他變化。所揭示具體實例之此類變化仍在本發明之範圍內。因此，本發明不限於所揭示具體實例。實情為，本發明之範圍由隨附申請專利範圍所界定。

如本文中所使用，術語「耦接（couple）」、「耦接（coupled）」、「耦接（coupling）」或其類似者可涵蓋光學耦接、機械耦接、電耦接、電磁耦接或其任何組合。兩個光學元件之間的「光學耦接」係指兩個光學元件以光學串聯方式配置，且自一個光學元件輸出之光可由另一光學元件直接地或間接地接收之配置。光學串聯係指複數個光學元件在光路徑中之光學定位，使得自一個光學元件輸出之光可由其他光學元件中之一或多者透射、反射、繞射、轉換、修改或以其他方式處理或操控。在一些具體實例中，配置複數個光學元件之順序可能會或可能不會影響複數個光學元件之整體輸出。耦接可為直接耦接或間接耦接（例如，經由中間元件進行耦接）。

片語「A或B中之至少一者」可涵蓋A及B之所有組合，諸如僅A、僅B或A及B。同樣地，片語「A、B或C中之至少一者」可涵蓋A、B及C之所有組合，諸如僅A、僅B、僅C、A及B、A及C、B及C，或A及B及C。片語「A及/或B」可以與片語「A或B中之至少一者」類似之方式進行解譯。舉例而言，片語「A及/或B」可涵蓋A及B之所有組合，諸如僅A、僅B或A及B。同樣地，片語「A、B及/或C」具有與片語「A、B或C中之至少一者」之含義類似的含義。舉例而言，片語「A、B及/或C」可涵蓋A、B及C之所有組合，諸如僅A、僅B、僅C、A及B、A及C、B及C，或A及B及C。

當將第一元件描述為「附接」、「設置」、「形成」、「固接」、「安裝」、「固定」、「連接」、「接合」、「記錄」或「安置」至第二元件、在第二元件上、在第二元件處或至少部分地在第二元件中時，可使用諸如沈積、塗佈、蝕刻、接合、膠合、旋擰、壓入配合、搭扣配合、夾持等之任何合適的機械或非機械方式將第一元件「附接」、「設置」、「形成」、「固接」、「安裝」、「緊固」、「連接」、「接合」、「記錄」或「安置」至第二元件、在第二元件上、在第二元件處或至少部分地在第二元件中。此外，第一元件可與第二元件直接接觸，或第一元件與第二元件之間可存在中間元件。第一元件可安置於第二元件之任何合適側，諸如左方、右方、前方、後方、頂部或底部。

當第一元件展示或描述為安置或配置在第二元件「上」時，術語「在……上」僅用於指示第一元件與第二元件之間的示範性相對位向。描述可基於圖中所展示之參考座標系統，或可基於圖中所展示之當前視圖或示範性配置。舉例而言，當描述圖中所展示之視圖時，第一元件可描述為安置在第二元件「上」。應理解，術語「在……上」可能未必暗示第一元件在垂直重力方向上位於第二元件上方。舉例而言，當將第一元件及第二元件之組裝件轉動180度時，第一元件可在第二元件「之下」（或第二元件可在第一元件「上」）。因此，應理解，當圖展示第一元件在第二元件「上」時，配置僅為說明性實例。第一元件可相對於第二元件以任何合適的位向安置或配置（例如，在第二元件上方或之上、在第二元件下方或之下、在第二元件左方、在第二元件右方、在第二元件後方、在第二元件前方等）。

當第一元件描述為安置在第二元件「上」時，第一元件可直接地或間接地安置在第二元件上。第一元件直接安置在第二元件上指示無額外元件安置在第一元件與第二元件之間。第一元件間接安置在第二元件上指示一或多個額外元件安置在第一元件與第二元件之間。

本文中所使用之術語「處理器」可涵蓋任何合適的處理器，諸如中央處理單元（「central processing unit；CPU」）、圖形處理單元（「graphics processing unit；GPU」）、特定應用積體電路（「application-specific integrated circuit；ASIC」）、可程式化邏輯裝置（「programmable logic device；PLD」）或其任何組合。亦可使用上文未列出之其他處理器。處理器可實施為軟體、硬體、韌體或其任何組合。

術語「控制器」可涵蓋經配置以產生用於控制裝置、電路、光學元件等之控制信號的任何合適的電路、軟體或處理器。「控制器」可實施為軟體、硬體、韌體或其任何組合。舉例而言，控制器可包含處理器，或可包含為處理器之一部分。

術語「非暫時性電腦可讀取媒體」可涵蓋用於儲存、傳送、傳達、廣播或傳輸資料、信號或資訊之任何合適媒體。舉例而言，非暫時性電腦可讀取媒體可包含記憶體、硬碟、磁碟、光碟、磁帶等。記憶體可包含唯讀記憶體（「read-only memory；ROM」）、隨機存取記憶體（「random-access memory；RAM」）、快閃記憶體等。

術語「膜」、「層」、「塗層」或「板」可包含可安置於支撐基板上或基板之間的剛性或可撓性、自撐式或自立式膜、層、塗層或板。術語「膜」、「層」、「塗層」及「板」可為可互換的。術語「膜平面」係指垂直於膜、層、塗層或板之表面之厚度方向或法線的膜、層、塗層或板中之平面。膜平面可為膜、層、塗層或板之體積中的平面，或可為膜、層、塗層或板之表面平面。在例如「平面內位向」、「平面內方向」、「平面內間距」等中之術語「平面內」意謂位向、方向或間距在膜平面內。在例如「平面外方向」、「平面外位向」或「平面外間距」等中之術語「平面外」意謂位向、方向或間距不在膜平面內（亦即，不平行於膜平面）。舉例而言，方向、位向或間距可沿著垂直於膜平面或相對於膜平面形成銳角或鈍角之線。舉例而言，「平面內」方向或位向可指表面平面內之方向或位向，「平面外」方向或位向可指不平行於（例如，垂直於）表面平面之厚度方向或位向。在一些具體實例中，「平面外」方向或位向可相對於膜平面形成銳角或直角。

在「正交偏振化」中之術語「正交」或在「正交地偏振化」中之術語「正交地」意謂表示兩個偏振化的兩個向量之內積實質上為零。舉例而言，具有正交偏振化之兩個光或光束（或兩個正交地偏振化之光或光束）可為具有兩個正交偏振化方向（例如，笛卡爾座標系統中之x軸方向及y軸方向）的兩個線性偏振光（或光束）或具有相反旋向性之兩個圓偏振光（例如，左旋圓偏振光及右旋圓偏振光）。

本發明中所提及的波長範圍、光譜或帶係出於說明之目的。所揭示之光學裝置、系統、元件、組裝件及方法可應用於可見波長帶，以及其他波長帶，諸如紫外線（「UV」）波長帶、紅外線（「IR」）波長帶，或其組合。用以修飾描述光處理之諸如透射、反射、繞射、偏轉、阻擋或其類似者之光學回應動作的術語「實質上」或「主要」意謂光之主要部分（包含全部）被透射、反射、繞射、偏轉、阻擋等。主要部分可為可基於特定應用需要而判定之整個光之預定百分比（大於50%），諸如100%、98%、90%、85%、80%等。應理解，當光被透射時，光之傳播方向不受影響。當光被偏轉（例如，反射、繞射）時，傳播方向通常會改變。

術語「光軸」可指晶體中之方向。在光軸方向上傳播之光可能不經歷雙折射（或雙重折射）。光軸可為方向而非單線：平行於彼方向之光可能不經歷雙折射。

在液晶偏極性全像圖（「LCPH」）元件當中，已廣泛研究基於液晶（「liquid crystal；LC」）之偏極性體積全像圖（「polarization volume hologram；PVH」）元件。PVH元件可基於布拉格反射而調變光。PVH元件中之LC分子的位向可展現三維旋轉，且因此PVH元件之光軸可展現三維旋轉。PVH元件具有特徵，諸如平坦度、緊密性、高效率、高孔徑比、無軸上像差、可撓性設計、簡單製造及低成本等。因此，PVH元件可實施於各種應用中，諸如攜帶型或可穿戴式光學裝置或系統。

PVH元件可為反射的或透射的。反射式PVH元件可基於自組織膽固醇型液晶（「cholesteric liquid crystal；CLC」），且亦可被稱作傾斜或經圖案化CLC元件。當輸入光之波長在布拉格帶內時，習知CLC或反射式PVH元件可選擇性地反射輸入光。習知CLC或反射式PVH元件可能會由於具有在布拉格帶之外的波長範圍的輸入光之異向性有效折射率而經歷光洩漏。當習知CLC或反射式PVH元件實施至成像裝置（例如，透鏡或透鏡組裝件）中時，光洩漏可導致低消光比及雙重影像。光洩漏可隨著入射角增加而增加。另外，習知CLC或反射式PVH元件可具有混濁且回應慢之問題，且習知CLC或反射式PVH元件之光學效能在一些應用中可能不良。此外，對用於製造習知透射式PVH元件之材料的選擇可能受限制，且具有大厚度之習知透射式PVH元件可能難以製造。

鑒於習知技術中之限制，本發明提供基於藍相液晶（「BPLC」）材料製造之液晶偏極性全像圖（「LCPH」）元件。此類LCPH元件亦可被稱作BPLC偏極性全像圖元件。BPLC材料可包含約70至90重量百分比（wt%）之向列型液晶（「LC」）主體及約5至10 wt%之對掌性摻雜劑。藍相（包含BP I、BP II及BP III）為對掌性向列相（或膽固醇相）與等向性相之間的LC相。如圖1A中所展示，圖采自Li Y.等人之「用於光子應用之聚合物穩定藍相液晶（Polymer-Stabilized Blue Phase Liquid Crystals for Photonic Applications）」（先進材料技術，2016年1月，1600102），BPLC可具有三維（「3D」）對稱配置之自組裝雙扭轉圓柱體（「DTC」）。圖1A亦展示具有兩個螺旋軸線h1及h2之DTC的透視圖。在各DTC中，LC指向矢（亦即，LC分子112之指向矢）可沿著圓柱體之直徑方向自約-45°扭轉至約+45°，其中沿著直徑方向之總旋轉為90°。螺旋間距可定義為沿著直徑方向之距離，LC指向矢在該距離上旋轉360°。

取決於DTC之封裝對稱性，BPLC經分類成具有體心立方（BP I）及簡單立方（BP II）對稱性的兩種類型之週期性結構，其中之各者擁有幾百奈米之晶格常數。此結構可導致自紫外線至可見光波長範圍之圓偏振化選擇性布拉格反射。BPLC之晶格常數可部分地由對掌性摻雜劑之濃度及對掌性摻雜劑之螺旋扭轉力判定。BP I之晶格常數可與螺旋間距相同，且BP II之晶格常數可為螺旋間距之約一半。

由於藉由具有幾百奈米之晶格常數之DTC形成的3D螺旋結構，BPLC可展現自紫外線至可見光波長範圍之圓偏振化選擇性布拉格反射。BPLC可展現對具有在布拉格帶內之波長範圍的輸入光之全向偏振化選擇性布拉格反射及對具有在布拉格帶之外的波長範圍的輸入光之光學等向性。當入射角變化時，布拉格帶可經藍移或紅移。波長範圍在第一入射角下可在布拉格帶內，而在不同的第二入射角下在布拉格帶之外。當輸入光之波長範圍在第一入射角下處於布拉格帶內時，BPLC可具有對輸入光之高反射率，且當輸入光之波長範圍在第二入射角下處於布拉格帶之外時具有對輸入光之高透射率。

在BPLC層之厚度方向上具有變化之晶格常數的BPLC在寬入射角範圍（例如，自0°至大於60°、70°或80°之角度）可具有高反射率及低光洩漏，藉此提供寬視角。在高濃度（或高純度）BPLC（為方便論述起見，亦被稱作「純」BPLC）中，缺陷（或向錯線(disclination line)）可出現在DTC彼此接觸之點處。結果，藍相（包含BP I、BP II）可僅在實質上窄的溫度範圍ΔT（典型地，ΔT＜5℃）內穩定。

聚合物穩定之BPLC （「PS-BPLC」）可具有比純BPLC寬的藍相溫度範圍（例如，‒20℃至70℃，且ΔT=約90℃）。PS-BPLC可藉由將單體摻雜於BPLC混合物（例如，約70至90 wt%之向列型LC主體及約5至10 wt%之對掌性摻雜劑）中，接著在藍相溫度下固化（例如，經由UV光）摻雜有單體之BPLC混合物來製造。如圖1B中所展示，圖采自Li Y.等人的「用於光子應用之聚合物穩定藍相液晶」（先進材料技術，2016年1月，1600102），交聯聚合物網絡（cross-linked polymer network）可集中於向錯線處且因此DTC結構可在寬藍相溫度範圍內穩定。

PS-BPLC元件可為電可調的。當將小於PS-BPLC元件之預定場（其可被稱作臨界場）的電場施加至PS-BPLC元件時，可能會發生PS-BPLC元件之DTC內部的LC分子之局部重定向。舉例而言，如圖1C中所展示，圖采自Li Y.等人的「用於光子應用之聚合物穩定藍相液晶」（先進材料技術，2016年1月，1600102），當PS-BPLC元件包含正向列型LC主體（例如，介電異向性Δε＞0）時，PS-BPLC元件之DTC內部的LC分子可平行於電場之方向而對準，從而展開DTC。當PS-BPLC元件包含負向列型LC主體（例如，介電異向性Δε＜0）時，PS-BPLC元件之DTC內部的LC分子可垂直於電場之方向而對準，從而展開DTC。在局部重定向製程期間，LC分子可主要受限於具有約數百奈米之直徑的DTC。由於短相干長度，PS-BPLC元件之回應時間可處於亞毫秒級，其比習知向列型LC裝置快得多。在一些狀況下，當電場增加時，聚合物網絡可變形，且BPLC之3D晶格結構可相應地失真。舉例而言，BPLC之晶格常數可隨著所施加電壓增加而增加，從而導致布拉格反射波長之紅移。由於快速回應時間及自組裝（不依賴於表面對準（例如，對準層）），PS-BPLC已用以達成高對比率及寬視角顯示。

本發明提供用於非顯示光子應用之BPLC偏極性全像圖元件，亦即，BPLC偏極性全像圖元件提供除顯示影像以外之光學功能的應用。本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件可包含經圖案化之聚合物穩定藍相結構。本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件可包含經配置有預定表面對準或表面對準圖案（例如，經由對準層）之PS-BPLC層。取決於BPLC層之表面對準圖案，BPLC偏極性全像圖元件可充當反射式偏振化器、波片或相位延遲器、透射式或反射式PVH元件（例如，透射式或反射式光柵、透射式或反射式PVH透鏡、透射式或反射式自由形式PVH相位板等）。本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件可具有寬視角、在大入射角下輸入光的減少之光洩漏、可調或可切換光學回應及快速切換速度（例如，約1毫秒或更小）。

本文中所描述之BPLC偏極性全像圖元件可基於各種方法而製造，諸如全像干涉、雷射直寫、噴墨印刷及各種其他形式之微影。因此，本文中所描述之「全像圖」不限於藉由全像干涉或「全像術」來製造。

圖2A繪示根據本發明之具體實例的BPLC偏極性全像圖元件200之x-z截面圖。如圖2A中所展示，BPLC偏極性全像圖元件200可包含第一基板205a及第二基板205b，以及安置於第一基板205a與第二基板205b之間的BPLC層215。BPLC偏極性全像圖元件200可包含第一對準結構210a及第二對準結構210b，這些對準結構可分別安置於第一基板205a及第二基板205b之面向彼此的兩個內表面處。BPLC層215可與第一對準結構210a及第二對準結構210b兩者接觸。

BPLC偏極性全像圖元件200可為被動元件或主動元件（例如，電可調元件）。當BPLC性全像圖元件200為主動元件時，如圖2A中所展示，BPLC偏極性全像圖元件200亦可包含分別安置於第一基板205a及第二基板205b處之第一電極層207a及第二電極層207b。第一電極207a及第二電極207b可經配置以將由電源230提供之驅動電壓施加至BPLC層215。在一些具體實例中，BPLC偏極性全像圖元件200可為被動元件，且第一電極層207a及第二電極層207b可被省略。

基板205a及205b可經配置以提供對安置於基板205a及205b處（例如，上或之間）的各種層、膜及/或結構的支撐及/或保護。在一些具體實例中，第一基板205a或第二基板205b中之至少一者在至少可見光譜（例如，範圍為約380 nm至約700 nm之波長）中可為光學透明的（例如，具有約60%或更大的透光率）。在一些具體實例中，第一基板205a或第二基板205b中之至少一者在紅外（「IR」）光譜（例如，範圍為約700 nm至約1 mm之波長）之至少一部分中亦可為透明的。在一些具體實例中，基板205a及205b可包含對上文所列波長範圍之光實質上透明的合適材料，諸如玻璃、塑膠、藍寶石、聚合物、半導體或其組合等。基板205a及205b可為剛性的、半剛性的、可撓性的或半可撓性的。在一些具體實例中，基板205a及205b可具有呈平面、凸面、凹面、非球面或自由形狀之一或多個表面。在一些具體實例中，第一基板205a或第二基板205b中之至少一者可為另一光學元件或裝置之一部分或另一光電元件或裝置之一部分。舉例而言，第一基板205a或第二基板205b中之至少一者可為固體光學透鏡或固體光學透鏡之一部分或功能裝置（例如，顯示螢幕）之一部分。

BPLC層215可為包含PS-BPLC之PS-BPLC層，其中LC分子可以合適的3D位向圖案配置。BPLC層215可具有第一表面215-1及相對的第二表面215-2。在一些具體實例中，第一表面215-1及第二表面215-2可為實質上平行的表面。在一些具體實例中，第一表面215-1可充當BPLC層215與第一對準結構210a之間的界面，且第二表面215-2可充當BPLC層215與第二對準結構210b之間的界面。儘管BPLC層215之主體出於說明之目的經展示為平坦的，但BPLC層215之主體可具有彎曲形狀。舉例而言，第一表面215-1及第二表面215-2中之至少一者（例如，各者）可為彎曲的。

第一對準結構210a及第二對準結構210b可經配置以向BPLC層215的在各別對準結構（或各別界面）之膜平面內（例如，在緊密接近接觸表面之平面或接觸表面處之平面中）的LC分子提供表面對準。在一些具體實例中，第一對準結構210a及第二對準結構210b可經配置以向與對準結構接觸之LC分子提供平行表面對準、反平行表面對準或混合表面對準（例如，一者提供均勻表面對準且另一者提供垂直表面對準）。

第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可經配置以向在BPLC層215之膜平面內（例如，在緊密接近第一表面215-1或第二表面215-2中之至少一者的平面或第一表面或第二表面中之至少一者處的平面內）的BPLC層215之LC分子提供預定的合適表面對準圖案，藉此以預定表面對準圖案對準BPLC層215之膜平面內的LC分子。因此，BPLC層215之膜平面內的LC分子之LC指向矢的位向可根據預定表面對準圖案而展現預定平面內位向圖案。

預定平面內位向圖案可為均勻平面內位向圖案或非均勻平面內位向圖案等。非均勻平面內位向圖案意謂沿著一或多個平面內方向分佈之LC分子的LC指向矢之位向可在一或多個平面內方向上改變，且在一些具體實例中，LC指向矢之位向在一或多個平面內方向上的改變可展現具有預定旋轉方向，例如順時針或逆時針旋轉方向之旋轉。

圖2A中所展示之第一對準結構210a及第二對準結構210b可為任何合適的對準結構。舉例而言，第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可包含聚醯亞胺層、光對準材料（「photo-alignment material；PAM」）層、複數個奈米結構或微結構、對準網絡或其任何組合。舉例而言，在一些具體實例中，第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可包含PAM層。在一些具體實例中，第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可包含具有異向性奈米壓印之聚合物層。在一些具體實例中，第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可包含具有異向性奈米壓印之聚合物層。在一些具體實例中，第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可包含複數個微結構，諸如塗佈有或未塗佈有額外對準材料（例如，聚醯亞胺）之表面起伏光柵（「surface relief grating；SRG」）。在一些具體實例中，第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可包含經配置以在磁場或電場存在之情況下提供表面對準的鐵電或鐵磁材料。

第一電極層207a及第二電極層207b可經配置以將電壓提供至BPLC層215，從而控制BPLC偏極性全像圖元件200之操作狀態。在一些具體實例中，如圖2A中所展示，第一電極層207a可安置於第一基板205a與第一對準結構210a之間，且第二電極層207b可安置於第二基板205b與第二對準結構210b之間。第一電極層207a或第二電極層207b中之至少一者（例如，各者）可為連續的平坦電極層、經圖案化的平坦電極層、突起的電極層或任何其他合適類型之電極層。

在一些具體實例中，第一電極層207a及第二電極層207b兩者可安置於同一基板處（例如，第一基板205a或第二基板205b處），其中電絕緣層安置於其間。第一電極層207a及第二電極層207b中之一者可為連續的平坦電極層，且另一者可為經圖案化的平坦電極層或突起的電極層。在一些具體實例中，BPLC偏極性全像圖元件200可包含單一電極層。亦即，可省略第一電極層207a及第二電極層207b中之一者。單一電極層可包含叉指電極，諸如兩個可個別定址的梳狀微電極陣列條帶。

第一電極層207a或第二電極層207b中之至少一者（例如，各者）可包含氧化銦錫（「indium tin oxide；ITO」）電極或任何其他合適的導電電極。在一些具體實例中，第一電極層207a或第二電極層207b中之至少一者（例如，各者）可包含可撓性透明導電層，諸如安置於塑膠膜上之ITO。在一些具體實例中，塑膠膜可包含聚對苯二甲酸伸乙酯（「PET」）。在一些具體實例中，塑膠膜可包含三乙酸纖維素（「TAC」），其為具有實質上低雙折射率之可撓性塑膠的類型。出於說明之目的，圖2A展示第一電極層207a及第二電極層207b兩者為安置於不同基板205a及205b處之平坦電極層。

圖2B至圖2F繪示根據本發明之各種具體實例的圖2A中所展示之BPLC層215之一部分的x-y截面圖，其展示位於BPLC層215之膜平面內的LC分子之LC指向矢的例示性平面內位向圖案。在一些具體實例中，位於BPLC層215之膜平面內的LC分子可具有不同於圖2B至圖2F中所展示之彼等表面對準圖案的其他合適表面對準圖案。

在圖2B中所展示之具體實例中，第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可經配置以向位於膜平面內之LC分子212提供空間均勻對準。亦即，位於BPLC層215之膜平面內的LC分子212之LC指向矢可實質上均勻地對準（例如，沿著圖2B中所展示之x軸方向）。因此，位於BPLC層215之膜平面內的LC分子之LC指向矢的位向可展現均勻的平面內位向圖案。在一些具體實例中，包含具有圖2B中所展示之平面內位向圖案之BPLC層215的BPLC偏極性全像圖元件200可充當反射式偏振化器或波片（或相位延遲器）等。

在一些具體實例中，第一對準結構210a或第二對準結構210b中之至少一者（例如，各者）可經配置以提供空間上非均勻的表面對準。因此，位於BPLC層215之膜平面內的LC分子212之LC指向矢的位向可展現非均勻的平面內位向圖案。舉例而言，位於BPLC層215之膜平面內的LC分子之LC指向矢的位向可在膜平面內在至少一個平面內方向上（諸如，在線性方向上、在徑向方向上、在圓周（例如，方位角）方向上或其組合）週期性地或非週期性地變化。因此，BPLC層215可提供不同光學功能。舉例而言，BPLC層215可充當光柵、稜鏡、透鏡、分段波片或分段相位延遲器、透鏡陣列、稜鏡陣列等。位於BPLC層215之膜平面內的LC分子之例示性非均勻對準圖案展示於圖2C至圖2F中。在一些具體實例中，位於膜平面內之LC分子可具有圖2C至圖2F中未示的合適非均勻對準圖案。

在圖2C中所展示之具體實例中，BPLC層215之膜平面內的LC分子212之指向矢可展現膜平面內在預定平面內方向（例如，x軸方向）上之連續旋轉。LC指向矢之連續旋轉可形成具有均勻（例如，相同）平面內間距Pin之週期性旋轉圖案。因此，BPLC層215之光軸的位向可在平面內方向（例如，x軸方向）上以恆定（或相同）的平面內間距P _in週期性地變化。應注意，預定平面內方向可為膜平面內之任何其他合適方向，諸如x-y平面內之y軸方向、徑向方向或圓周方向。平面內間距（或水平間距）P _in可定義為沿著預定平面內方向（例如，x軸）之距離，LC指向矢之位向在該距離上展現預定角度（例如，180°）之旋轉。圖2C中所展示之LC指向矢的週期性地變化之平面內位向可被稱作光柵圖案，且包含具有圖2C中所展示之光柵圖案之BPLC層215的BPLC偏極性全像圖元件200可充當偏振化選擇性、反射或透射光柵。

此外，在BPLC層215之膜平面內，LC分子212之指向矢的位向可在例如順時針方向或逆時針方向之預定旋轉方向上旋轉。因此，LC分子212之指向矢的位向之旋轉可展現旋向性，例如右旋向性或左旋向性。出於論述目的，圖2C展示LC分子212之指向矢的位向可展現順時針方向上的旋轉。因此，LC分子212之指向矢的位向之旋轉可展現左旋向性。

儘管圖2C中未示，但在一些具體實例中，在BPLC層215之膜平面內，LC分子212之指向矢的位向可展現逆時針方向上的旋轉。因此，LC分子212之指向矢的位向之旋轉可展現右旋向性。儘管圖中未示，但在一些具體實例中，在BPLC層215之膜平面內，LC分子212之指向矢的位向展現順時針方向上之旋轉的域（被稱作域D _L）及LC分子212之指向矢的位向展現逆時針方向上之旋轉的域（被稱作域D _R）可在例如x軸及y軸方向之兩個平面內方向上交替地配置。

圖2D中所展示之LC指向矢的平面內位向圖案可被稱作透鏡圖案（例如，球面透鏡圖案），且包含圖2D中所展示之BPLC層215的BPLC偏極性全像圖元件200可充當偏振化選擇性、反射或透射透鏡（例如，球面透鏡）。位於BPLC層215之膜平面內的LC分子212之LC指向矢的位向可展現自透鏡圖案中心250至相對透鏡圖案周邊255在至少兩個相反平面內方向上具有變化間距的連續旋轉。LC指向矢之位向可展現自透鏡中心250至相對透鏡圖案周邊255在相同旋轉方向（例如，順時針或逆時針）上之旋轉。因此，BPLC層215之光軸的位向可展現自透鏡圖案中心250至相對透鏡圖案周邊255在至少兩個相反平面內方向上之具有變化間距的連續旋轉。

平面內位向圖案之間距Ʌ可定義為在平面內方向（例如，徑向方向）上的距離，LC指向矢之位向（或LC分子212之方位角ϕ）在該距離內自預定初始狀態改變預定角度（例如，180°）。圖2E繪示根據本發明之具體實例的沿著圖2D中所展示之BPLC層215中之x軸截取的平面內位向圖案之截面。如圖2E中所展示，根據沿著x軸方向之LC指向矢場，間距Ʌ可隨距透鏡圖案中心250之距離而變化。間距Ʌ可在x-y平面中自透鏡圖案中心250至透鏡圖案周邊255在至少兩個相反平面內方向（例如，兩個相反徑向方向）上單調減小，例如Ʌ ₀＞Ʌ ₁＞…＞Ʌ _r。Ʌ ₀為在透鏡圖案之中心區處的間距，其可為最大的。間距Ʌ _r為在透鏡圖案之周邊區（例如，透鏡圖案周邊255）處之間距，其可為最小的。在一些具體實例中，LC分子212之方位角ϕ可與自透鏡圖案中心250至LC分子212所位於之BPLC層215之局部點的距離成比例地改變。

在圖2F所展示之具體實例中，BPLC偏極性全像圖元件200經展示為具有矩形形狀（或矩形透鏡光圈）。BPLC偏極性全像圖元件200之寬度方向可被稱作側向方向（例如，圖2F中之x軸方向），且BPLC偏極性全像圖元件200之長度方向可被稱作縱向方向（例如，圖2F中之y軸方向）。

在圖2F中所展示之具體實例中，位於BPLC層215之膜平面內（例如，在緊密接近表面之平面或該表面處之平面內）的LC分子212之位向可配置有平面內位向圖案，該圖案自透鏡圖案中心（「O _L」）250至相對透鏡圖案周邊255在至少兩個相反側向方向上具有變化的間距。位於平面內透鏡圖案中心軸線263之相同側上且距平面內透鏡圖案中心軸線263相同距離的LC分子212之LC指向矢的位向可實質上相同。LC指向矢之位向自透鏡圖案中心（「O _L」）250至相對透鏡圖案周邊255在兩個相反側向方向上的旋轉可展現相同旋向性（例如，右或左旋向性）。

在圖2F中所展示之具體實例中，LC分子212之指向矢（或LC分子212之方位角）可經配置有連續平面內旋轉圖案，該連續平面內旋轉圖案自透鏡圖案中心（「O _L」）250至相對透鏡圖案周邊255在兩個相反側向方向上具有變化之間距（Ʌ ₀、Ʌ ₁、……、Ʌ _r）。如圖2F中所展示，透鏡圖案之間距可隨著在側向方向上距平面內透鏡圖案中心軸線263之距離而變化。在一些具體實例中，透鏡圖案之間距可隨著在側向方向上距平面內透鏡圖案中心軸線263的距離增加而單調減小，亦即，Ʌ ₀＞Ʌ ₁＞...＞Ʌ _r，其中Ʌ ₀為透鏡圖案之中心部分處的間距，其可為最大的。間距Ʌ _r為在透鏡圖案之邊緣或周邊區處的間距，其可為最小的。

包含具有圖2F中所展示之表面對準圖案之BPLC層215的BPLC偏極性全像圖元件200可充當軸上聚焦圓柱透鏡，其可將光束聚焦成線（例如，焦點線或線焦點）。具有圖2F中所展示之平面內位向圖案的圓柱透鏡可被視為具有圖2D及圖2E中所展示之平面內位向圖案的球面透鏡之1D實例，且BPLC偏極性全像圖元件200中之至少兩個相反平面內方向可包含至少兩個相反側向方向（例如，+x軸及‒x軸方向）。

圖2G至圖2L示意性地繪示根據本發明之各種具體實例的圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200中的聚合物穩定之雙扭轉圓柱體（「DTC」） 260的x-z截面圖。出於論述目的，假定BPLC偏極性全像圖元件200中之BPLC具有BP II。如圖2G中所展示，DTC 260整體上可平行於BPLC層215之表面（例如，第一表面215-1或第二表面215-2中之至少一者）。如圖2H及圖2I中所展示，DTC 260整體上可相對於BPLC層215之表面（例如，第一表面215-1或第二表面215-2中之至少一者）以一角度傾斜。圖2H中所展示之DTC 260整體上可相對於BPLC層215之表面以相對較小角度（例如，小於45°）傾斜，而圖2I中所展示之DTC 260整體上可相對於BPLC層215之表面以相對較大角度（例如，大於45°）傾斜。傾斜角可部分地藉由圖2G中所展示之BPLC的晶格常數L1（或螺旋間距）及BPLC之平面內位向的平面內間距判定。

出於論述目的，圖2G至圖2I展示BPLC層215中之DTC 260具有跨越BPLC層215之體積均勻（或相同）的晶格常數L1，例如，晶格常數L1在厚度方向上及在BPLC層215之膜平面內均勻（或相同）。在一些具體實例中，具有跨越體積均勻之晶格常數L1的BPLC層215可具有窄反射帶。在一些具體實例中，為加寬BPLC層215之反射帶，BPLC層215中之DTC 260可經配置以具有變化的晶格常數（或變化的螺旋間距）。亦即，BPLC層215之不同部分處的晶格常數可不同。晶格常數之變化可在跨越BPLC層215之至少一個方向上，諸如BPLC層215之厚度方向及/或BPLC層215之膜平面內的一或多個平面內方向等。

舉例而言，如圖2J中所展示，BPLC層215可包含以堆疊配置排列之複數個子層（例如，217、218及219）。子層217、218及219可經個別地製造且堆疊在一起，或一個子層可製造於另一子層上。子層217、218及219中之各者可包含具有晶格常數（或螺旋間距）之DTC 260，且對於各子層，晶格常數（或螺旋間距）在整個子層中可相同。子層217、218及219中之至少兩者可具有不同晶格常數。在一些具體實例中，子層217、218及219之所有三個晶格常數可不同。出於論述目的，圖2J展示子層217、218及219之晶格常數（或螺旋間距）在預定方向上（例如，在圖2J中所展示之BPLC層215的厚度方向上）自第一表面215-1至第二表面215-2逐漸減小。子層217、218及219可具有BPLC中之對掌性摻雜劑的變化之濃度及/或螺旋扭轉力。

如圖2K中所展示，BPLC層215可能不包含子層，且BPLC層215自身可經配置以在預定方向上（例如，在圖2K中所展示之BPLC層215的厚度方向上）具有DTC 260的變化（例如，非恆定）之晶格常數或（螺旋間距）。出於說明之目的，圖2K展示DTC 260的變化之晶格常數或（螺旋間距）在圖2K中所展示之BPLC層215之厚度方向上自第一表面215-1至第二表面215-2逐漸減小。圖2K中所展示之DTC 260的變化之晶格常數或（螺旋間距）可藉由使BPLC中之對掌性摻雜劑的濃度及/或螺旋扭轉力變化來獲得。

如圖2L中所展示，BPLC層215可經配置以在預定平面內方向上（例如，在圖2L中之x軸方向上）具有DTC 260的變化（例如，非恆定）之晶格常數。出於說明之目的，圖2L展示DTC 260的變化之晶格常數沿著+x軸方向逐漸減小。圖2L中所展示之DTC 260的變化之晶格常數可藉由使BPLC中之對掌性摻雜劑的濃度及/或螺旋扭轉力變化來獲得。在一些具體實例中，儘管圖中未示，但BPLC層215可經配置以在預定平面內方向上（例如，在圖2L中之x軸方向上）具有DTC 260的變化之晶格常數，且在預定平面外方向（例如，圖2K中所展示之BPLC層215的厚度方向）上具有DTC 260的變化之晶格常數。

在一些具體實例中，具有DTC 260的在空間上變化之晶格常數（例如，在厚度方向或膜平面內之平面內方向中之至少一者上）的BPLC層215可藉由具有對掌性摻雜劑的在空間上變化之濃度的像素化印刷雙折射混合物來製造。在一些具體實例中，具有DTC 260的在空間上變化之晶格常數（例如，在厚度方向或膜平面內之平面內方向中之至少一者上）的BPLC層215可藉由將包含對掌性摻雜劑之雙折射混合物曝露於具有在空間上變化之強度的聚合輻射（例如，UV輻射）來製造。具有在空間上變化之強度的聚合輻射（例如，UV輻射）導致雙折射混合物內在空間上變化之聚合速率，此又可導致雙折射混合物內之對掌性摻雜劑的在空間上變化之濃度。在一些具體實例中，具有DTC 260的在空間上變化之晶格常數（例如，在厚度方向或膜平面內之平面內方向中之至少一者上）的BPLC層215可藉由將包含光回應對掌性摻雜劑之雙折射混合物曝露於具有在空間上變化之強度的聚合輻射（例如，UV輻射）來製造。光回應對掌性摻雜劑之螺旋扭轉力（「helical twist power；HTP」）可隨聚合輻射之強度而變化。

本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件可為透射或反射元件。圖3A繪示根據本發明之具體實例的充當反射式PVH元件之圖2A中所展示的BPLC偏極性全像圖元件200之偏振化選擇性偏轉。如圖3A中所展示，對於具有在BPLC偏極性全像圖元件200之布拉格帶內之波長範圍的輸入光，BPLC偏極性全像圖元件200可實質上向後偏轉（例如，經由向後繞射）具有預定旋向性之圓偏振化輸入光302作為圓偏振化輸出光304。偏轉角ϕ（光304相對於BPLC偏極性全像圖元件200之表面法線的角度）可由諸如以下各者的各種因素判定：入射波長、BPLC之平面內位向圖案的平面內間距，及DTC 260整體上相對於BPLC層215之表面的傾斜度等。BPLC偏極性全像圖元件200可以可忽略偏轉實質上透射具有與預定旋向性相反之旋向性的圓偏振化輸入光322作為圓偏振化輸出光324。

圖3B繪示根據本發明之具體實例的充當透射式PVH元件之圖2A中所展示的BPLC偏極性全像圖元件200之偏振化選擇性偏轉。如圖3B中所展示，對於具有在布拉格帶內之波長範圍的輸入光，BPLC偏極性全像圖元件200可實質上向前偏轉（例如，經由向前繞射）具有預定旋向性之圓偏振化輸入光302作為圓偏振化輸出光334。偏轉角ϕ（光334相對於BPLC偏極性全像圖元件200之表面法線的角度）可由諸如以下各者的各種因素判定：入射波長、BPLC之平面內位向圖案的平面內間距，及DTC 260之傾斜度等。BPLC偏極性全像圖元件200可以可忽略偏轉實質上透射具有與預定旋向性相反之旋向性的圓偏振化輸入光322作為圓偏振化輸出光344。

在一些具體實例中，當電壓被施加至BPLC層215時，DTC中之LC分子的局部位向可重定向，及/或BPLC層215之膜平面內的LC分子之平面內位向圖案可改變。因此，圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200之光學回應可改變。舉例而言，BPLC偏極性全像圖元件200之偏轉角、光學功率、相移、反射帶及/或反射波長等可經由調整施加至BPLC層215之電壓來調整。

圖4A及圖4B繪示根據本發明之具體實例的圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200的電調諧。出於論述之目的，圖4A及圖4B展示BPLC偏極性全像圖元件200充當透射式PVH元件。如圖4A中所展示，在電壓斷開狀態（電源在圖中未示）下，BPLC偏極性全像圖元件200可以第一偏轉角ϕ1（光404相對於BPLC偏極性全像圖元件200之表面法線的角度）實質上向前偏轉（例如，經由向前繞射）具有預定旋向性之圓偏振化輸入光402作為圓偏振化輸出光404。如圖4B中所展示，在電壓接通狀態（電源在圖中未示）下，BPLC偏極性全像圖元件200可以第二偏轉角ϕ2（光434相對於BPLC偏極性全像圖元件200之表面法線的角度）實質上向前偏轉（例如，經由向前繞射）具有預定旋向性之圓偏振化輸入光402作為圓偏振化輸出光434。出於論述之目的，圖4A及圖4B展示隨著所施加電壓增加（此處自電壓斷開狀態至電壓接通狀態），BPLC偏極性全像圖元件200之偏轉角可相應地增加。因此，BPLC偏極性全像圖元件200可充當或可實施成光束轉向裝置。在移除電壓之後，BPLC偏極性全像圖元件200可在亞毫秒級內返回至圖4A中所展示之初始狀態。

在一些具體實例中，當施加至BPLC層215之電壓足夠高時，LC分子可實質上在電場方向上對準且DTC可展開。在此狀況下，如圖4C中所展示，BPLC偏極性全像圖元件200可不偏轉圓偏振化輸入光402。實情為，BPLC偏極性全像圖元件200可透射圓偏振化輸入光402作為圓偏振化輸出光444。在一些具體實例中，BPLC層215中之聚合物網絡可變形。在移除電壓之後，BPLC偏極性全像圖元件200可在幾毫秒或更少內返回至圖4A中所展示之初始狀態。

圖5A至圖5D示意性地繪示根據本發明之具體實例的用於製造BPLC偏極性全像圖元件之製程及所製造之BPLC偏極性全像圖元件。圖5A至圖5D中所展示之製造製程可包含光對準膜中之對準圖案的全像記錄，藉由光對準膜對準BPLC材料及聚合BPLC材料。出於說明之目的，基板及形成於其上之不同層、膜或結構經展示為具有平坦表面。在一些具體實例中，基板及不同層或膜或結構可具有彎曲表面。

如圖5A中所展示，記錄介質層510可藉由在基板505之表面（例如，頂表面）上分配（例如，塗佈或沈積）偏振化敏感材料而形成於該表面上。因此，記錄介質層510可被稱作偏振化敏感記錄介質層。包含於記錄介質層510中之偏振化敏感材料可為光學可記錄偏振化敏感材料（例如，光對準材料），其經配置以在曝露於偏振光輻射時具有光誘發之光學異向性。光學可記錄偏振化敏感材料之分子（或片段）及/或光產物可經配置以在偏振光輻射下產生位向排序。在一些具體實例中，偏振化敏感材料可溶解於溶劑中以形成溶液。可使用例如旋塗、狹縫塗佈、刮塗、噴塗或噴射（噴墨）塗佈或印刷之任何合適的溶液塗佈製程將溶液分配於基板505上。可使用例如乾燥或加熱之合適製程自經塗佈溶液移除溶劑，藉此將偏振化敏感材料留在基板505上以形成記錄介質層510。

基板505可類似於圖2A中所展示之基板205a或205b。在一些具體實例中，基板505可用以製造、儲存或輸送所製造之BPLC偏極性全像圖元件。在一些具體實例中，在製造或輸送BPLC偏極性全像圖元件至另一場所或裝置之後，可自所製造之BPLC偏極性全像圖元件拆卸或移除基板505。亦即，基板505可在製造、輸送及/或儲存時被使用以支撐設置於基板505上之BPLC偏極性全像圖元件，且可在BPLC偏極性全像圖元件之製造完成時或在BPLC偏極性全像圖元件待實施於光學裝置中時自BPLC偏極性全像圖元件分離或移除。在一些具體實例中，基板505可不與BPLC偏極性全像圖元件分離。

在記錄介質層510形成於基板505上之後，如圖5B中所展示，記錄介質層510可曝露於輻射以記錄表面對準圖案。舉例而言，記錄介質層510可曝露於具有恆定線性偏振化方向之線性偏振光，且均勻表面對準圖案可記錄至記錄介質層510中。出於論述之目的，圖5B展示經由曝露於基於兩個記錄光束540及542而產生之偏振化干涉圖案將在空間上非均勻之表面對準圖案記錄至記錄介質層510中的製程。偏振化干涉圖案可具有線性偏振化之實質上均勻的強度及在空間上變化的位向（或偏振化方向）。在一些具體實例中，如圖5B中所展示，兩個記錄光束540及542可為具有相反旋向性之兩個相干圓偏振光束，且可入射至記錄介質層510之同一表面上。在一些具體實例中，兩個記錄光束540及542可為具有相同旋向性之兩個相干圓偏振光束，且可入射至記錄介質層510之相對表面上。

當在偏振化干涉曝光製程期間曝露於基於兩個記錄光束540及542而產生之偏振化干涉圖案時，記錄介質層510可經光學圖案化。記錄介質層510之光軸在所曝光區中的位向圖案可由記錄介質層510所曝露於之偏振化干涉圖案界定。在一些具體實例中，記錄介質層510之不同區可曝露於相同或不同的偏振化干涉圖案。記錄介質510之光軸的相同或不同位向圖案可在各別偏振化干涉曝光製程期間界定於各別所曝光區中。

在一些具體實例中，記錄介質層510可包含細長的異向性光敏單元（例如，小分子或聚合物分子之片段）。在經受基於兩個記錄光束540及542而產生的偏振化干涉圖案之充分曝光之後，可藉由偏振化干涉圖案在記錄介質層510中誘發異向性光敏單元之局部對準方向，從而由於異向性光敏單元之光對準而導致記錄介質層510之光軸的對準圖案（或平面內調變）。在一些具體實例中，可經由多次偏振化干涉曝光製程將多個對準圖案（其可相同或不同）記錄於記錄介質層510之不同部分或區中。在記錄介質層510經光學圖案化之後，記錄介質層510可被稱作具有對準圖案之經圖案化記錄介質層，其可充當圖2A中所展示之對準結構210a或210b。

在一些具體實例中，如圖5C中所展示，BPLC材料513之層可藉由將BPLC材料513分配（例如，塗佈或沈積）至經圖案化記錄介質層510上而形成於經圖案化記錄介質層510上。BPLC材料513可包含BPLC混合物及摻雜至BPLC混合物中之單體（例如，反應性介晶）。在一些具體實例中，BPLC混合物可包含約70至90 wt%之向列型LC主體及約5至10 wt%之對掌性摻雜劑。在一些具體實例中，單體可包含對掌性反應性介晶。在一些具體實例中，BPLC材料513亦可包含諸如溶劑、引發劑（例如，光引發劑或熱引發劑）或界面活性劑等之其他成份或與這些其他成份混合。在一些具體實例中，BPLC材料513可在BPLC材料513具有等向性相之溫度下分配至經圖案化記錄介質層510上，且接著可冷卻至BPLC材料513具有BP II（相自等向性相轉變至藍相II）之溫度。出於論述之目的，形成於經圖案化記錄介質層510上之BPLC材料513之層亦可被稱作BPLC材料層513。

經圖案化記錄介質層510可經配置以向BPLC材料層513中之光學異向性分子（例如，LC分子）提供表面對準（例如，平面對準或垂直對準等）。舉例而言，經圖案化記錄介質層510可至少部分地對準BPLC材料層513中與經圖案化記錄介質層510接觸之LC分子，以形成光柵圖案或透鏡圖案等。換言之，位於BPLC材料層513之膜平面內的LC分子可沿著經圖案化記錄介質層510中之異向性光敏單元的局部對準方向至少部分地對準，以形成光柵圖案或透鏡圖案等。因此，記錄於經圖案化記錄介質層510中之表面對準圖案可被轉移至位於BPLC材料層513之膜平面內（例如，在緊密接近表面之平面或表面處之平面中）的LC分子。

在一些具體實例中，如圖5D中所展示，BPLC材料層513中之單體可經聚合，例如熱聚合或光聚合。在一些具體實例中，如圖5D中所展示，BPLC材料層513可用例如UV光544輻照。在足夠的UV光輻照下，BPLC材料層513中之單體可聚合，從而使LC分子之位向穩定。BPLC材料層513中之DTC中的缺陷可減少，且BPLC材料層513中之DTC可穩定。在聚合之後，可獲得BPLC層515（類似於圖2A中所展示之BPLC層215）。BPLC層515可包含經圖案化之聚合物穩定藍相結構。BPLC層515亦可被稱作聚合BPLC層515。因此，可獲得BPLC偏極性全像圖元件500。

在一些具體實例中，基於圖5A至圖5D中所展示之製造製程而製造的BPLC偏極性全像圖元件500可為被動BPLC偏極性全像圖元件，例如被動PVH元件等。被動BPLC偏極性全像圖元件500可為透射式或反射式BPLC偏極性全像圖元件。

在一些具體實例中，如圖5D中所展示，基板505及/或記錄介質層510可用以製造、儲存或輸送BPLC偏極性全像圖元件500。在一些具體實例中，基板505及/或記錄介質層510可在BPLC偏極性全像圖元件500之其他部分被製造或輸送至另一場所或裝置之後自BPLC偏極性全像圖元件500之這些其他部分拆卸或移除。亦即，基板505及/或經圖案化記錄介質層510可在製造、輸送及/或儲存時被使用以支撐BPLC材料層513，且可在BPLC偏極性全像圖元件500之製造完成時或在BPLC偏極性全像圖元件500待實施於光學裝置中時自BPLC材料層513分離或移除。在一些具體實例中，基板505及/或記錄介質層510可不與BPLC偏極性全像圖元件500分離。

圖6A至圖6C示意性地繪示根據本發明之具體實例的用於製造BPLC偏極性全像圖元件600之製程。圖6A至圖6C中所展示之製造製程可包含類似於圖5A至圖5D中所展示之彼等步驟或製程的步驟或製程。基於圖6A至圖6C中所展示之製程而製造的BPLC偏極性全像圖元件600可包含類似於基於圖5A至圖5D中所展示之製程而製造的BPLC偏極性全像圖元件500中所包含之彼等元件的元件。對類似步驟及類似元件之描述可參考上文結合圖5A至圖5D所呈現之描述。

基於圖6A及圖6B中所展示之製造製程而製造的BPLC偏極性全像圖元件600可為主動BPLC偏極性全像圖元件，諸如主動PVH元件等。主動BPLC偏極性全像圖元件500可為透射式或反射式BPLC偏極性全像圖元件。儘管基板及層經展示為具有平坦表面，但在一些具體實例中，基板及形成於其上之層可具有彎曲表面。

如圖6A中所展示，可組裝兩個基板（第一基板505a及第二基板505b）以形成LC胞元610。舉例而言，兩個基板505a及505b可經由黏著劑512（例如，光學黏著劑512）彼此接合以形成LC胞元610。兩個基板505a及505b中之至少一者（例如，各者）可具備一或多個導電電極層及經圖案化記錄介質層。舉例而言，兩個導電電極層640a及640b可形成於基板505a及505b之相對表面處，且兩個經圖案化記錄介質層510a及510b可形成於兩個導電電極層640a及640b之相對表面上。可遵循類似於圖5A及圖5B中所展示之彼等步驟或製程的步驟或製程在導電電極層640a及640b之相對表面處製造經圖案化記錄介質層510a及510b。導電電極層640a或640b至少在與基板505a或505b相同的光譜帶中可為透射性及/或反射性的。導電電極層640a或640b可為平坦的連續電極層或經圖案化電極層。如圖6A中所展示，經圖案化記錄介質層510a與510b之間可存在間隙或空間。

在組裝LC胞元610之後，如圖6B中所展示，BPLC材料可填充至LC胞元610中，亦即，填充至形成於經圖案化記錄介質層510a與510b之間的空間中，以形成BPLC材料層513。經圖案化記錄介質層510a或510b可充當填充至LC胞元610中之BPLC材料的PAM層。填充有BPLC材料之LC胞元610可經由例如黏著劑512密封。在一些具體實例中，BPLC材料可在BPLC材料具有等向性相之溫度下填充至胞元610中，且接著可冷卻至BPLC材料具有BP II（相自等向性相轉變至藍相II）之溫度。

如圖6C中所展示，在BPLC材料513填充至胞元610中之後，BPLC材料層513中可經聚合，例如熱聚合或光聚合。在一些具體實例中，如圖5D中所展示，BPLC材料層513可用例如UV光544輻照。在足夠的UV光輻照下，BPLC材料層513中之單體可聚合，從而使LC分子之位向穩定。BPLC材料層513中之DTC中的缺陷可減少，且BPLC材料層513中之DTC可穩定。在聚合之後，可獲得BPLC層615（類似於圖2A中所展示之BPLC層215）。BPLC層615可包含經圖案化之聚合物穩定藍相結構。BPLC層615亦可被稱作聚合BPLC層615。因此，可獲得主動BPLC偏極性全像圖元件600。主動BPLC偏極性全像圖元件600可藉由施加至導電電極層640a及640b之電壓（圖中未示之電源）來切換。

出於說明之目的，圖6A至圖6C展示導電電極層640a及640b可安置於兩個基板505a及505b處。導電電極層（640a或640b）可安置於經圖案化記錄介質層（510a或510b）與基板（505a或505b）之間。在圖6A至圖6C中所展示之具體實例中，導電電極層640a及640b中之各者可為連續的平坦電極層。可將驅動電壓（圖中未示之電源）施加至導電電極層640a及640b以產生垂直電場，從而重定向LC分子，藉此切換主動BPLC偏極性全像圖元件600之光學性質。

在一些具體實例中，兩個導電電極層640a及640b可安置於BPLC層615之同一側。舉例而言，一個基板505b（例如，上部基板）可能不具備導電電極層，而另一基板505a（例如，下部基板）可具備兩個導電電極層，其間安置有電絕緣層。換言之，兩個導電電極層可安置於BPLC層615之同一側。兩個導電電極層可包含連續的平坦電極層及經圖案化電極層。經圖案化電極層可包含以交錯方式平行地配置的複數個條狀電極。可將電壓施加於安置於BPLC層615之同一側的連續平坦電極層與經圖案化電極層之間以產生水平電場，從而重定向LC分子，藉此切換所製造之主動BPLC偏極性全像圖元件的光學性質。

在一些具體實例中，一個基板505b（例如，上部基板）可能不具備導電電極層，而另一基板505a（例如，下部基板）可具備導電電極層。導電電極層可包含叉指電極，其可包含兩個可個別定址的梳狀微電極陣列條帶。可將電壓施加於梳狀微電極陣列條帶之間以產生水平電場，從而重定向BPLC層615中之LC分子。

本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件可具有寬視角，在大入射角下對輸入光之減少的光洩漏，可調或可切換的光學回應及快速切換速度（例如，1 ms或更小）。本文中所描述之BPLC偏極性全像圖元件可實施於用於成像、感測、通信、生物醫學應用等之系統或裝置中。舉例而言，本文中所描述之BPLC偏極性全像圖元件可實施於用於擴增實境（「augmented reality；AR」）、虛擬實境（「virtual reality；VR」）及/或混合實境（「mixed reality；MR」）應用的各種系統中，例如近眼顯示器（「NED」）、抬頭顯示器（「HUD」）、頭戴式顯示器（「HMD」）、智慧型手機、膝上型電腦、電視、載具等。舉例而言，所揭示之BPLC偏極性全像圖元件可實施為路徑摺疊透鏡組裝件（例如，餅狀透鏡組裝件）中之被動或主動反射式偏振化器，實施為光導顯示組裝件中之光導影像組合器，實施為光導照明組裝件中之輸入或輸出耦合器（或耦入元件或耦出元件），或實施為視網膜投影顯示組裝件中之視網膜投影組合器，等等。所揭示之BPLC偏極性全像圖元件亦可用以提供多個影像平面、光瞳操控式AR、VR及/或MR顯示系統（例如，全像近眼顯示器、視網膜投影眼鏡及楔形波導顯示器）、用於AR、VR及/或MR應用之智慧型眼鏡、用於投影儀之緊密照明光學件、光場顯示器等。

將解釋AR、VR及/或MR系統中之所揭示BPLC偏振化全像圖的例示性應用。包含一或多個所揭示之BPLC偏振化全像圖的各種系統可為用於VR、AR及/或MR應用之系統（例如，NED、HUD、HMD、智慧型手機、膝上型電腦或電視等）之一部分。圖7A示意性地繪示根據本發明之具體實例的系統700之x-y截面圖。如圖7A中所展示，系統700可包含經配置以產生表示虛擬影像之影像光（或光束）722的顯示元件705，及經配置以朝向系統700之眼動區759導引影像光722的離軸組合器720。系統700可進一步包含眼睛追蹤裝置735及控制器740。控制器740可與系統700中之諸如顯示元件705、眼睛追蹤裝置735及離軸組合器720的一或多個裝置通信耦接。控制器740可自一或多個裝置接收信號，且可控制一或多個裝置之操作。

在一些具體實例中，顯示元件705可包含經配置以輸出影像光722之投影儀（例如，視網膜投影顯示器）。在一些具體實例中，顯示元件705可為經配置以相對於離軸組合器720提供離軸投影的離軸顯示元件。舉例而言，影像光722可為相對於離軸組合器720之離軸光。

在一些具體實例中，離軸組合器720可包含本文中所揭示之一或多個BPLC偏極性全像圖元件，諸如圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200。在一些具體實例中，離軸組合器720可充當經配置以將離軸影像光722聚焦至系統700之眼動區759內的一或多個出射光瞳757處之一或多個光點的離軸反射透鏡。出射光瞳757可為眼動區759之一部分，其中使用者之眼睛瞳孔758可經定位以接收影像光。單一出射光瞳757之大小可大於眼睛瞳孔758之大小且與其相當。出射光瞳757可充分間隔開，使得當出射光瞳757中之一者與眼睛瞳孔758之位置實質上重合時，剩餘的一或多個出射光瞳757可位於眼睛瞳孔758之位置之外（例如，在眼睛瞳孔758外部）。舉例而言，如圖7A中所展示，離軸組合器720可在離軸影像光722傳播通過眼動區759處之一或多個出射光瞳757時聚焦影像光722。

當經配置以用於AR或MR應用時，離軸組合器720亦可組合自顯示元件705接收到之影像光722與來自真實世界環境之光（或光束）710（被稱作真實世界光710），且朝向眼動區759導引光710及722兩者。因此，離軸組合器720亦可被稱作離軸影像組合器。在一些具體實例中，系統700可包含與離軸組合器720耦接（例如，堆疊）之補償器725。離軸組合器720可安置於補償器725與眼動區759之間。真實世界光710可在入射至離軸組合器720上之前入射至補償器725上。在一些具體實例中，控制器740可經配置以控制補償器725及離軸組合器720，從而向真實世界光710提供相反轉向效應及透鏡效應。舉例而言，當由補償器725及離軸組合器720提供之光功率可具有相反的正負號及實質上相同的絕對值時，由補償器725及離軸組合器720提供之轉向可具有相反方向。因此，補償器725可補償由離軸組合器720引起之真實世界光710的失真，使得經由系統700檢視到之真實世界物件的影像可實質上不變。在一些具體實例中，補償器725可包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件，諸如充當透射式PVH透鏡之所揭示BPLC偏極性全像圖元件。在一些具體實例中，當系統700經配置以用於VR應用時，可省略補償器725。

在一些具體實例中，離軸組合器720可為不可由外部場調諧之被動元件。在一些具體實例中，離軸組合器720可為可由外部場調諧之主動元件。舉例而言，離軸組合器720之光學功率可由所施加電壓調諧。在一些具體實例中，包含於離軸組合器720中之BPLC層可包含堆疊在一起之複數個子層。複數個子層可經配置以在複數個波長（例如，紅色、綠色及藍色波長範圍）下具有高繞射效率，藉此實現全色顯示。舉例而言，離軸影像光722可為可見多色光，且各別子層可經配置以將與不同波長範圍相關聯之離軸影像光722之各別部分聚焦至同一出射光瞳757。

在一些具體實例中，包含於離軸組合器720中之BPLC層可包含堆疊在一起之複數個子層，且不同子層可經配置以反射及聚焦離軸影像光722以傳播通過不同出射光瞳757。亦即，不同子層可經配置以將離軸影像光722轉向不同轉向角以傳播通過不同出射光瞳757。在一些具體實例中，複數個子層可充當被動元件，其中之各者可經配置以同時反射及聚焦離軸影像光722，從而以相對較低的效率傳播通過出射光瞳757中之一者。複數個子層可經配置以同時反射及聚焦離軸影像光722，以傳播通過形成眼動區759之複數個出射光瞳757。出於論述之目的，各出射光瞳757亦可被稱作子眼動區，且由複數個出射光瞳757形成之眼動區759亦可被稱作未壓縮眼動區，其為相對較大的。

在一些具體實例中，複數個子層可充當主動元件，其中之各者可經配置以在作用狀態下操作從而以相對較高效率將離軸影像光722反射至出射光瞳757，且在非作用狀態下操作以透射離軸影像光722。在一些具體實例中，子層中之一或多者（並非全部）可經配置以在作用狀態下操作，從而聚焦離軸影像光722以傳播通過一或多個出射光瞳757（或一或多個子眼動區），以形成具有小於未壓縮眼動區之大小之大小的壓縮眼動區。剩餘子層可在非作用狀態下操作以透射離軸影像光722。在一些具體實例中，控制器740可與一或多個電源（圖中未示）通信耦接以調整施加至包含於離軸組合器720中之各別子層的電壓。

在一些具體實例中，眼睛追蹤裝置735可包含一或多個光源（例如，紅外光源）及一或多個光學感測器。一或多個光源可經配置以發射IR光來照明使用者之一個或兩個眼睛，且光學感測器可經配置以接收自眼睛反射之IR光。在一些具體實例中，光學感測器可經配置以基於所接收之IR光產生使用者之一個或兩個眼睛的影像資料。舉例而言，光學感測器可為成像裝置，諸如攝影機。在一些具體實例中，包含於眼睛追蹤裝置735中之處理器可經配置以藉由分析眼睛瞳孔758之所俘獲影像而即時獲得與眼睛瞳孔758相關之眼睛追蹤資訊。

眼睛追蹤資訊可包含眼睛瞳孔758之位置（或方位）、移動方向、大小或檢視方向中之至少一者。眼睛瞳孔758之位置、移動方向、大小或檢視方向可動態地改變。因此，眼睛追蹤裝置735可動態地俘獲眼睛瞳孔758之影像且動態地即時獲得及/或提供眼睛追蹤資訊。在一些具體實例中，眼睛追蹤裝置735可量測或判定（例如，經由處理器）眼睛瞳孔758之位置及/或移動多達六個自由度（亦即，3D位置、滾轉、俯仰及橫偏）。

在一些具體實例中，眼睛追蹤裝置735可經由包含於眼睛追蹤裝置735中之傳輸器將眼睛追蹤資訊傳輸至控制器740。在一些具體實例中，眼睛追蹤裝置735可將眼睛瞳孔758之影像（亦即，影像資料）傳輸至控制器740，且控制器740可分析影像以即時獲得眼睛追蹤資訊。在一些具體實例中，控制器740可基於一或多種類型之眼睛追蹤資訊（例如，基於眼睛瞳孔758之位置）而判定離軸組合器720之操作狀態，諸如包含於離軸組合器720中之作用子層的操作狀態。

根據眼睛追蹤資訊，離軸組合器720可將不同轉向角提供至離軸影像光722，以聚焦離軸影像光722來傳播通過不同出射光瞳757。換言之，離軸組合器720可充當提供光瞳轉向功能之光瞳轉向元件。舉例而言，在操作期間，基於眼睛追蹤資訊，控制器740可控制包含於離軸組合器720中之子層中之一或多者以在作用狀態下操作，且剩餘子層在非作用狀態下操作。出於說明之目的，圖7A展示離軸組合器720之兩個操作狀態。舉例而言，在第一時間瞬時處，眼睛追蹤裝置735可偵測到使用者之眼睛瞳孔758位於眼動區759之位置P1處。基於眼睛追蹤資訊，控制器740可控制離軸組合器720中之第一子層以在作用狀態下操作，而剩餘子層在非作用狀態下操作。第一子層可反射及聚焦離軸影像光722作為影像光724，其傳播通過至實質上與眼睛瞳孔758之位置P1重合的出射光瞳757（例如，第一子眼動區）。

在第二時間瞬時處，眼睛追蹤裝置735可偵測到使用者之眼睛瞳孔758已在x軸方向上自先前位置P1移動至眼動區759處之新位置P2。基於與新位置P2相關之新眼睛追蹤資訊，控制器740可控制離軸組合器720中之第二不同子層以在作用狀態下操作，而剩餘子層在非作用狀態下操作。第二子層可反射及聚焦離軸影像光722作為影像光726（由虛線表示），其傳播通過實質上與眼睛瞳孔758之位置P2重合的出射光瞳757（例如，第二子眼動區）。

出於論述之目的，圖7A展示離軸組合器720提供1D光瞳轉向，例如在圖7A中所展示之x軸方向上轉向出射光瞳757。在一些具體實例中，儘管圖中未示，但離軸組合器720可提供2D光瞳轉向，例如在兩個不同方向（例如，圖7A中所展示之x軸方向及y軸方向）上轉向出射光瞳757。在一些具體實例中，儘管圖中未示，但離軸組合器720可提供3D光瞳轉向，例如在三個不同方向（例如，圖7A中所展示之x軸方向、y軸方向及z軸方向）上轉向出射光瞳757。舉例而言，離軸組合器720可包含經配置以分別在x軸方向、y軸方向及z軸方向上轉向出射光瞳757的三個BPLC層。

圖7B示意性地繪示根據本發明之具體實例的光學系統750之x-y截面圖。系統750可包含與圖7A中所展示之系統700中所包含之彼等元件類似或相同的元件。對相同或類似元件或特徵之描述可參考上文對應描述，包含結合圖7A所呈現之彼等描述。如圖7B中所展示，光學系統750可包含顯示元件705及離軸組合器780。光學系統750可進一步包含眼睛追蹤裝置735及控制器740。

在一些具體實例中，顯示元件705可經配置以相對於離軸組合器780提供離軸投影，例如，由顯示元件705輸出之影像光742可為相對於離軸組合器780之離軸光。離軸組合器780可類似於圖7A中所展示之離軸組合器720，但可經配置以在透射模式中操作，而圖7A中所展示之離軸組合器720可經配置以在反射模式中操作。在一些具體實例中，離軸組合器780可充當經配置以將離軸影像光722聚焦至光學系統750之眼動區759內的一或多個出射光瞳757處之一或多個光點的離軸透射透鏡。在一些具體實例中，離軸組合器780可包含本文中所揭示之一或多個BPLC偏極性全像圖元件，諸如充當透射式PVH元件（例如，透射式PVH透鏡）之所揭示BPLC偏極性全像圖。

當經配置以用於AR或MR應用時，離軸組合器780亦可組合自顯示元件705接收到之影像光742與真實世界光710，且朝向眼動區759導引光710及742兩者。因此，離軸組合器780亦可被稱作離軸影像組合器。在一些具體實例中，光學系統750可包含與離軸組合器780耦接之補償器785。離軸組合器780可安置於補償器785與眼動區759之間。控制器740可經配置以控制補償器785及離軸組合器780，從而向真實世界光710提供相反轉向效應及透鏡效應。舉例而言，當由補償器785及離軸組合器780提供之光功率可具有相反的正負號及實質上相同的絕對值時，由補償器785及離軸組合器780提供之轉向可具有相反方向。因此，補償器785可補償由離軸組合器780引起之真實世界光710的失真，使得經由光學系統750檢視到之真實世界物件的影像可實質上不變。在一些具體實例中，補償器785可包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件，諸如充當透射式PVH透鏡之所揭示BPLC偏極性全像圖元件。在一些具體實例中，當光學系統750經配置以用於VR應用時，可省略補償器785。

在一些具體實例中，離軸組合器780可為不可由外部場調諧之被動元件。在一些具體實例中，離軸組合器780可為可由外部場調諧之主動元件。舉例而言，離軸組合器780之光學功率可由所施加電壓調諧。在一些具體實例中，包含於離軸組合器780中之BPLC層可包含堆疊在一起之複數個子層。複數個子層可經配置以在複數個波長（例如，紅色、綠色及藍色波長範圍）下具有高繞射效率，藉此實現全色顯示。舉例而言，離軸影像光742可為可見多色光，且各別子層可經配置以將與不同波長範圍相關聯之離軸影像光742之各別部分聚焦至同一出射光瞳757。

在一些具體實例中，包含於離軸組合器780中之BPLC層可包含堆疊在一起之複數個子層，且不同子層可經配置以透射及聚焦離軸影像光742以傳播通過不同出射光瞳757。亦即，不同子層可經配置以將離軸影像光742轉向不同轉向角以傳播通過不同出射光瞳757。在一些具體實例中，複數個子層可充當被動元件，其中之各者可經配置以同時透射及聚焦離軸影像光742，從而以相對較低效率傳播通過出射光瞳757。複數個子層可經配置以同時透射及聚焦離軸影像光742，以傳播通過形成眼動區759之複數個出射光瞳757。

在一些具體實例中，複數個子層可充當主動元件，其中之各者可經配置以在作用狀態下操作從而以相對較高效率將離軸影像光742反射至出射光瞳757，且在非作用狀態下操作以透射離軸影像光742。在一些具體實例中，子層中之一或多者（並非全部）可經配置以在作用狀態下操作，從而聚焦離軸影像光742以傳播通過一或多個出射光瞳757（或一或多個子眼動區），以形成具有小於未壓縮眼動區之大小之大小的壓縮眼動區。剩餘子層可在非作用狀態下操作以透射離軸影像光742。在一些具體實例中，控制器740可與一或多個電源（圖中未示）通信耦接以調整施加至包含於離軸組合器780中之各別子層的電壓。

在一些具體實例中，根據眼睛追蹤資訊，離軸組合器780可將不同轉向角提供至離軸影像光742，以聚焦離軸影像光742來傳播通過不同出射光瞳757。換言之，離軸組合器780可充當提供光瞳轉向功能之光瞳轉向元件。舉例而言，在操作期間，基於眼睛追蹤資訊，控制器740可控制包含於離軸組合器780中之子層中之一或多者以在作用狀態下操作，且剩餘子層在非作用狀態下操作。出於說明之目的，圖7B展示離軸組合器780之兩個操作狀態。舉例而言，在第一時間瞬時處，眼睛追蹤裝置735可偵測到使用者之眼睛瞳孔758位於眼動區759之位置P1處。基於眼睛追蹤資訊，控制器740可控制離軸組合器780中之第一子層以在作用狀態下操作，而剩餘子層在非作用狀態下操作。第一子層可聚焦離軸影像光742作為影像光724，其傳播通過至實質上與眼睛瞳孔758之位置P1重合的出射光瞳757（例如，第一子眼動區）。

在第二時間瞬時處，眼睛追蹤裝置735可偵測到使用者之眼睛瞳孔758已在x軸方向上自先前位置P1移動至眼動區759處之新位置P2。基於與新位置P2相關之新眼睛追蹤資訊，控制器740可控制離軸組合器780中之第二不同子層以在作用狀態下操作，而剩餘子層在非作用狀態下操作。第二子層可聚焦離軸影像光742作為影像光746（由虛線表示），其傳播通過實質上與眼睛瞳孔758之位置P2重合的出射光瞳757（例如，第二子眼動區）。

出於論述之目的，圖7B展示離軸組合器780提供1D光瞳轉向，例如在圖7B中所展示之x軸方向上轉向出射光瞳757。在一些具體實例中，儘管圖中未示，但離軸組合器780可提供2D光瞳轉向，例如在兩個不同方向（例如，圖7B中所展示之x軸方向及y軸方向）上轉向出射光瞳757。在一些具體實例中，儘管圖中未示，但離軸組合器780可提供3D光瞳轉向，例如在三個不同方向（例如，圖7B中所展示之x軸方向、y軸方向及z軸方向）上轉向出射光瞳757。舉例而言，離軸組合器780可包含經配置以分別在x軸方向、y軸方向及z軸方向上轉向出射光瞳757的三個BPLC層。

圖8A示意性地繪示根據本發明之具體實例的系統800之圖。系統800亦可被稱作光導顯示系統或組裝件。如圖8A中所展示，系統800可包含：光源組裝件805，其包含顯示元件（例如，顯示面板）820及準直透鏡825；光導810，其與耦入元件（或輸入耦接器）835及耦出元件（或輸出耦合器）845耦接；及控制器740。與耦入元件835及耦出元件845之耦接光導810亦可被稱作光導影像組合器。

顯示面板820可朝向準直透鏡825輸出表示虛擬影像（具有與顯示面板820之線性大小相關聯的預定影像大小）的影像光829。影像光829可為包含光線束之發散影像光。出於說明之目的，圖8A展示影像光829之單一光線。準直透鏡825可朝向光導810之輸入側透射影像光829作為具有預定輸入FOV（例如，α）之影像光830。準直透鏡825可將由影像光829形成之虛擬影像中的像素之線性分佈變換或轉換成具有預定輸入FOV之影像光830中的像素之角分佈。影像光830中之各光線可表示輸入FOV之FOV方向。出於說明之目的，圖8A展示正入射至耦入元件835上之影像光830的單一光線（例如，中心光線），且影像光830之單一光線可表示輸入FOV之單一FOV方向（例如，0° FOV方向）。

耦入元件835可將影像光830耦合至光導810中作為耦入影像光831，其可在光導810內部經由全內反射（「total internal reflection；TIR」）朝向耦出元件845傳播。耦出元件845可沿著光導810之縱向方向（例如，x軸方向）在不同方位處將耦入影像光831耦合出光導810作為複數個輸出影像光832，其中之各者可具有可與輸入FOV（例如，由角度α表示）實質上相同之輸出FOV。出於論述之目的，圖8A展示三個輸出影像光832，且展示各輸出影像光832之單一光線（例如，中心光線）。耦入元件835或耦出元件845中之至少一者可包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件，諸如圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200。在一些具體實例中，BPLC偏極性全像圖元件可經配置以充當光柵，該光柵經由繞射將影像光耦合至光導810中或耦合出光導810。

各輸出影像光832可包含與顯示於顯示面板820上之虛擬影像相同的影像內容。因此，與耦入元件835及耦出元件845耦接之光導810可在光導810之輸出側複製影像光830，以擴展系統800之有效光瞳。出於論述之目的，圖8A展示沿著圖8A中之x軸方向的一維光瞳擴展。在一些具體實例中，系統800亦可例如沿著圖8A中之x軸方向及y軸方向兩者提供二維光瞳擴展。舉例而言，在一些具體實例中，儘管圖中未示，系統800亦可包含重導引元件（或摺疊元件），該重導引元件耦接至光導810且經配置以將耦入影像光831重導引至耦出元件845。重導引元件可經配置以在例如y軸方向之第一方向上擴展輸入影像光830，且耦出元件845可經配置以在例如x軸方向之第二不同方向上擴展輸入影像光830。在一些具體實例中，重導引元件可包含充當光柵之BPLC偏極性全像圖元件，該光柵將耦入影像光831重導引至耦出元件845。

複數個影像光832可傳播通過位於系統800之眼動區759中的出射光瞳757。單一出射光瞳757之大小可大於眼睛瞳孔758之大小且與其相當。出射光瞳757可充分間隔開，使得當出射光瞳757中之一者與眼睛瞳孔758之位置實質上重合時，剩餘的一或多個出射光瞳757可位於眼睛瞳孔758之位置之外（例如，落在眼睛瞳孔758外部）。光導810及耦出元件845亦可透射來自真實世界環境之光842（被稱作真實世界光842），從而組合真實世界光842與輸出影像光832且將組合光遞送至眼睛760。因此，眼睛760可觀測與真實世界場景光學組合的虛擬場景。

在圖8A中所展示之具體實例中，光導影像組合器可在相對於定位於眼動區759處之眼睛瞳孔758具有無限深度（或影像平面距離）的影像平面處產生顯示元件820之影像。在一些具體實例中，光導影像組合器可在相對於定位於眼動區759處之眼睛瞳孔758具有有限深度（或影像距離）的影像平面處產生顯示元件820之影像。圖8B示意性地繪示根據本發明之具體實例的系統850之圖。系統850亦可被稱作光導顯示系統或組裝件。系統850可包含與圖8A中所展示之系統800中所包含之彼等元件類似或相同的元件。對相同或類似元件或特徵之描述可參考上文對應描述，包含結合圖8A所呈現之彼等描述。

如圖8B中所展示，系統850可包含光源組裝件805，及與耦入元件835及耦出元件845耦接之光導810（亦被稱作光導影像組合器）。系統800亦可包含安置於光導影像組合器與眼動區759之間的透鏡或透鏡組裝件853。透鏡組裝件853可包含本文中所揭示之一或多個BPLC偏極性全像圖元件，諸如圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200。在一些具體實例中，透鏡組裝件853可包含充當透射式PVH透鏡之所揭示BPLC偏極性全像圖元件。透鏡組裝件853可經配置以向輸出影像光832提供可調整光學功率或可調整轉向角中之至少一者。

在一些具體實例中，基於來自眼睛追蹤系統（圖中未示）之眼睛追蹤資訊，控制器740可經配置以控制透鏡組裝件853將複數個輸出影像光832轉向及聚焦至一或多個出射光瞳757所位於之眼動區759內之影像平面。在一些具體實例中，透鏡組裝件853可經配置以向輸出影像光832提供3D光束轉向。舉例而言，透鏡組裝件853可經配置以在一個或兩個維度（例如，x軸方向及/或y軸方向）上側向地轉向（或移位）輸出影像光832之焦點。在一些具體實例中，透鏡組裝件853亦可經配置以在第三維度上（例如，在z軸方向上）垂直地移位輸出影像光832聚焦之影像平面。因此，可在3D空間中提供系統850之出射光瞳757的連續或離散移位以基於眼睛追蹤資訊覆蓋擴展眼動區。

在一些具體實例中，可調整顯示元件820之影像平面相對於眼動區759的垂直距離以用於解決輻輳調節衝突。因此，可改善系統850之使用者體驗。舉例而言，顯示元件820可顯示虛擬影像。基於由眼睛追蹤系統（圖中未示）提供之眼睛追蹤資訊，控制器740可判定眼睛760當前正觀看的虛擬影像內之虛擬物件。控制器740可基於藉由眼睛追蹤系統判定之凝視點或凝視線之所估計相交點而判定使用者之凝視的輻輳深度（ d _v ）。凝視線可在虛擬物件所位於的距離 d _v 處會聚或相交。控制器740可控制透鏡組裝件853以調整光學功率，從而提供匹配與眼睛760當前正觀看之虛擬物件相關聯之輻輳深度（ d _v ）的調節，藉此減少系統850中之調節-輻輳衝突。舉例而言，控制器740可控制透鏡組裝件853以在所要操作狀態下操作，從而提供對應於匹配輻輳深度（ d _v ）之焦平面（或影像平面）的光學功率。

在一些具體實例中，當用於AR及/或MR應用時，除了透鏡組裝件853（被稱作第一透鏡組裝件853）以外，系統850亦可進一步包含第二透鏡組裝件855。第二透鏡組裝件855可包含本文中所揭示之一或多個BPLC偏極性全像圖元件，諸如圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200。在一些具體實例中，第二透鏡組裝件855可包含充當透射式PVH透鏡之所揭示BPLC偏極性全像圖元件。第一透鏡組裝件853及第二透鏡組裝件855可安置於光導組裝件810之兩側。控制器740可與第二透鏡組裝件855通信耦接。在一些具體實例中，當用於AR及/或MR應用時，控制器740可經配置以控制第一透鏡組裝件853及第二透鏡組裝件855，從而向真實世界光842提供相反的轉向效應及透鏡效應。舉例而言，由第一透鏡組裝件853及第二透鏡組裝件855提供之光學功率可具有相反的正負號及實質上相同的絕對值，由第一透鏡組裝件853及第二透鏡組裝件855提供之轉向可具有相反方向。因此，第二透鏡組裝件855可經配置以補償由第一透鏡組裝件853引起之真實世界光842的失真，使得經由系統850檢視到之真實世界物件的影像可實質上不變。

在一些具體實例中，第一透鏡組裝件853及第二透鏡組裝件855中之各者可為主動元件。舉例而言，第一透鏡組裝件853或第二透鏡組裝件855之轉向效應及透鏡效應可藉由外部場調整。當包含於第一透鏡組裝件853或第二透鏡組裝件855中之BPLC層包含複數個子層時，各子層之轉向效應及透鏡效應可藉由外部場調整。

在一些具體實例中，第一透鏡組裝件853及第二透鏡組裝件855中之各者可為被動元件。第一透鏡組裝件853及第二透鏡組裝件855中之各者可與可切換半波片耦接。可切換半波片可控制待入射至第一透鏡組裝件853或第二透鏡組裝件855上之光的偏振化。第一透鏡組裝件853或第二透鏡組裝件855之轉向效應及透鏡效應可藉由控制可切換半波片來調整。當包含於第一透鏡組裝件853或第二透鏡組裝件855中之BPLC層包含複數個子層時，各子層可與可切換半波片耦接，且各子層之轉向效應及透鏡效應可藉由控制可切換半波片來調整。

圖9A示意性地繪示根據本發明之具體實例的系統900之圖。如圖9A中所展示，系統900可包含光導照明組裝件903、顯示面板901及透鏡組裝件902。光導照明組裝件903可包含光源組裝件940以及與耦入元件935及耦出元件945耦接之光導930。顯示面板901及透鏡組裝件902可安置於光導930之相對側。顯示面板901及透鏡組裝件902可平行地配置，且可在同一軸線970上對準。軸線970可為透鏡組裝件902之光軸或顯示面板901之對稱軸線。光導930可與顯示面板901及透鏡組裝件902平行地配置，其中光導930之表面法線與軸線970平行。光源組裝件940可朝向光導930輸出光951。光源組裝件940可包含發光二極體（「light emitting diode；LED」）、超發光二極體（「SLED」或「SLD」）、雷射二極體或其組合等。

光951可由光導930導引至顯示面板901以用於照明顯示面板901。耦入元件935可將光951耦合至光導930中作為耦入光953，該耦入光經由全內反射（「TIR」）沿著光導930朝向耦出元件945傳播。耦出元件945可將耦入光953耦合出光導930作為朝向顯示面板901傳播以照明顯示面板901之光955。因此，光955亦可被稱作照明光955。在一些具體實例中，耦入元件935可包含直接邊緣照明、輸入光柵、稜鏡、鏡面及/或光子積體電路。在一些具體實例中，耦入元件935或耦出元件945中之至少一者可包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件，諸如圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200。在一些具體實例中，BPLC偏極性全像圖元件可經配置以充當光柵，該光柵經由繞射將照明光耦合至光導910中或耦合出光導910。

光955可正入射至顯示面板901上。顯示面板901可調變光955且將光轉換成表示由顯示面板901產生之虛擬影像的影像光957。透鏡組裝件902可將影像光957聚焦至眼動區759中之出射光瞳757。因此，位於出射光瞳757處之眼睛760可感知到影像光959，該影像光表示顯示於顯示面板901上之虛擬影像。透鏡組裝件902可包含本文中所揭示之一或多個BPLC偏極性全像圖元件，諸如圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200。在一些具體實例中，透鏡組裝件902可包含充當透射式PVH透鏡之所揭示BPLC偏極性全像圖元件。透鏡組裝件902可經配置以向影像光959提供可調整光學功率或可調整轉向角中之至少一者。

顯示面板901可為反射式顯示面板或透射式顯示面板。出於說明之目的，圖9A將顯示面板901展示為反射式顯示面板（例如，反射式LCD面板），其將光955調變及反射成影像光957。在圖9B中所展示之系統980中，顯示面板982可為透射式顯示面板（例如，透射式LCD面板），其調變及透射光955作為表示由顯示面板982產生之虛擬影像的影像光987。顯示面板982可安置於透鏡組裝件902與光導930之間，且透鏡組裝件902可將影像光987聚焦至眼動區759中之出射光瞳757。

在一些具體實例中，如圖9B中所展示，系統980亦可包含安置於顯示面板982與光導930之間的偏振化器或四分之一波片981。偏振化器或四分之一波片981可經配置以將照明光955轉換成具有例如線性偏振化之所要偏振化狀態的照明光985。

圖10A示意性地繪示根據本發明之具體實例的系統1000。系統1000可包含光源組裝件（例如，顯示元件） 1050，該光源組裝件經配置以輸出表示虛擬影像之影像光1021（例如，發散影像光）。系統1000亦可包含路徑摺疊透鏡組裝件（例如，餅狀透鏡組裝件）1001，該路徑摺疊透鏡組裝件經配置以摺疊影像光1021之光學路徑且將自顯示元件1050之各光輸出單元發射的光線（形成發散影像光1021）變換成一束平行光線，這些平行光線實質上覆蓋系統1000之眼動區759中的一或多個出射光瞳757。歸因於路徑摺疊，透鏡組裝件1001可增大系統1000之視場（「field of view；FOV」），而不增加顯示元件1050與眼動區區759之間的實體距離且不損害影像品質。路徑摺疊透鏡組裝件1001可包含本文中所揭示之一或多個BPLC偏極性全像圖元件，諸如圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件200。

在一些具體實例中，顯示元件1050可為單色顯示器，其包含窄頻帶單色光源（例如，30 nm頻寬光源）。在一些具體實例中，顯示元件1050可為多色顯示器（例如，紅色-綠色-藍色（「red-green-blue；RGB」）顯示器），其包含寬頻帶多色光源（例如，覆蓋可見光波長範圍之300 nm頻寬光源）。在一些具體實例中，顯示元件1050可為包含複數個單色顯示器之堆疊的多色顯示器（例如，RGB顯示器），這些單色顯示器可分別包含對應的窄頻帶單色光源。

在一些具體實例中，路徑摺疊透鏡組裝件1001可包含第一光學元件（例如，第一光學透鏡）1005及第二光學元件（例如，第二光學透鏡）1010。在一些具體實例中，路徑摺疊透鏡組裝件1001可配置為單體式餅狀透鏡組裝件而在包含於路徑摺疊透鏡組裝件中之光學元件之間無任何氣隙。在一些具體實例中，第一光學元件1005及第二光學元件1010之一或多個表面可經塑形（例如，彎曲）以補償場彎曲。在一些具體實例中，第一光學元件1005及/或第二光學元件1010之一或多個表面可經塑形為球體凹面（例如，球體之一部分）、球體凸面、旋轉對稱非球面、自由形狀，或可減輕場彎曲之某一其他形狀。在一些具體實例中，第一光學元件1005及/或第二光學元件1010之一或多個表面之形狀可經設計以另外補償其他形式之光學像差。所揭示之BPLC偏極性全像圖元件可形成於第一光學元件1005或第二光學元件1010中之至少一者的一或多個彎曲表面上。在一些具體實例中，路徑摺疊透鏡組裝件1001內之光學元件中之一或多者可具有一或多個塗層，諸如抗反射塗層，以減少雙重影像且增強對比度。在一些具體實例中，第一光學元件1005及第二光學元件1010可藉由黏著劑1015耦接在一起。第一光學元件1005及第二光學元件1010中之各者可包含一或多個光學透鏡。在一些具體實例中，第一光學元件1005或第二光學元件1010中之至少一者可具有至少一個平坦表面。

第一光學元件1005可包含面向顯示元件1050之第一表面1005-1及面向眼睛760之相對的第二表面1005-2。第一光學元件1005可經配置以在第一表面1005-1處接收來自顯示元件1050之影像光且在第二表面1005-2處輸出具有變更之性質的影像光。路徑摺疊透鏡組裝件1001亦可包含光學串聯地配置之線性偏振化器1002、波片1004及鏡面1006，其中之各者可為安置於第一光學元件1005處（例如，接合至第一光學元件或形成於第一光學元件處）之個別層、膜或塗層。線性偏振化器1002、波片1004及鏡面1006可安置於第一光學元件1005之第一表面1005-1或第二表面1005-2處（例如，接合至第一表面或第二表面或形成於第一表面或第二表面處）。出於說明之目的，圖10A展示線性偏振化器1002及波片1004安置於面向顯示元件1050之第一表面1005-1處（例如，接合至第一表面或形成於第一表面處），且鏡面1006安置於面向第二光學元件1010之第二表面1005-2處（例如，接合至第二表面或形成於第二表面處）。亦涵蓋其他配置。

在一些具體實例中，波片1004可為四分之一波片（「quarter-wave plate；QWP」）。對於可見光譜及/或IR光譜，波片1004之偏振化軸線可相對於線性偏振光之偏振化方向定向，以將線性偏振光轉換成圓偏振化偏振光，或反之亦然。在一些具體實例中，對於消色差設計，波片1004可包含多層雙折射材料（例如，聚合物、液晶或其組合）以在寬光譜範圍內產生四分之一波長雙折射。舉例而言，波片1004之偏振化軸線（例如，快軸）與線性偏振化器1002之透射軸線之間的角度可經配置為在約35至50度之範圍內。在一些具體實例中，對於單色設計，波片1004之偏振化軸線（例如，快軸）與線性偏振化器1002之透射軸線之間的角度可經配置為約45度。在一些具體實例中，鏡面1006可為部分地反射以反射所接收光之一部分的偏振化非選擇性部分反射器。在一些具體實例中，鏡面1006可經配置以透射約50%且反射約50%之所接收光，且可被稱作「50/50鏡面」。在一些具體實例中，反射光之旋向性可反轉，且透射光之旋向性可保持不變。

第二光學元件1010可具有面向第一光學元件1005之第一表面1010-1及面向眼睛760之相對的第二表面1010-2。路徑摺疊透鏡組裝件1001亦可包含反射式偏振化器1008，其可為安置於第二光學元件1010處（例如，接合至第二光學元件或形成於第二光學元件處）之個別層、膜或塗層。反射式偏振化器1008可經配置以主要反射具有第一旋向性之圓偏振光且主要透射具有正交於第一旋向性之第二旋向性的圓偏振光。

在圖10A中所展示之具體實例中，反射式偏振化器1008可包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件。因此，可減少反射式偏振化器1008對具有大入射角（例如，大於或等於60°）之輸入光的光洩漏。因此，可抑制由光洩漏引起的雙重影像。在一些具體實例中，包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件的反射式偏振化器1008可充當具有零光學功率之被動反射式偏振化器。在一些具體實例中，包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件的反射式偏振化器1008可充當具有可調整光學功率之主動反射式偏振化器，以用於解決系統1001中之輻輳調節衝突。

反射式偏振化器1008可安置於第二光學元件1010之第一表面1010-1或第二表面1010-2處（例如，接合至第一表面或第二表面或形成於第一表面或第二表面處），且可接收自鏡面1006輸出之光。出於說明之目的，圖10A展示反射式偏振化器1008安置於第二光學元件1010之第一表面1010-1處（例如，接合至第一表面或形成於第一表面處）。亦即，反射式偏振化器1008可安置於第一光學元件1005與第二光學元件1010之間。舉例而言，反射式偏振化器1008可安置於第二光學元件1010之第二表面1010-2與黏著層1015之間。在一些具體實例中，反射式偏振化器1008可安置於第二光學元件1010之第二表面1010-2處。

參看圖10A，在一些具體實例中，自顯示元件1050發射之影像光1021可為未偏振光。線性偏振化器1002及波片1004可由圓偏振器替換，該圓偏振器可經配置以將未偏振光轉換成圓偏振光，且朝向鏡面1006導引圓偏振光。在一些具體實例中，自顯示元件1050發射之影像光1021可為線性偏振光，且可省略線性偏振化器1002。對於可見光譜及/或IR光譜，波片1004之偏振化軸線可相對於線性偏振光之偏振化方向定向，以將線性偏振光轉換成圓偏振光，或反之亦然。在一些具體實例中，自顯示元件1050發射之影像光1021可為圓偏振光，且可省略線性偏振化器1002及波片1004。

在一些具體實例中，第一光學元件1005之第一表面1005-1及第二表面1005-2以及第二光學元件1010之第一表面1010-1及第二表面1010-2中之一或多者可為彎曲表面或平坦表面。在一些具體實例中，路徑摺疊透鏡組裝件1001可具有光學元件1005及1010中之一者，或可包含可類似於光學元件1005或1010之多於兩個光學元件。在一些具體實例中，除了第一光學元件1005及第二光學元件1010以外，路徑摺疊透鏡組裝件1001亦可進一步包含其他光學元件，諸如一或多個線性偏振化器、一或多個波片、一或多個圓偏振器等。

圖10B繪示根據本發明之具體實例的在圖10A中所展示之路徑摺疊透鏡組裝件1001中傳播的光之光學路徑1060的示意性橫截面圖。在光傳播路徑1060中，展示光之偏振化之改變。因此，為說明簡單起見，省略假定為並不影響光之偏振化之透鏡的第一光學元件1005及第二光學元件1010。在圖10B中，附加至參考編號之字母「R」（例如，「1027R」）指示右旋圓偏振（「right-handed circularly polarized；RHCP」）光，且附加至參考編號之字母「L」（例如，「1025L」）指示左旋圓偏振（「left-handed circularly polarized；LHCP」）光，附加至參考編號之字母「s」（例如，「1023s」）指示s偏振光。

出於論述之目的，如圖10B中所展示，線性偏振化器1002可經配置以透射s偏振光並阻擋p偏振光，且反射式偏振化器1008可為經配置以反射LHCP光並透射RHCP光之左旋反射式偏振化器（「left-handed reflective polarizer；LHRP」）。出於說明之目的，顯示元件1050、線性偏振化器1002、波片1004、鏡面1006及反射式偏振化器1008在圖10B中經繪示為平坦表面。在一些具體實例中，顯示元件1050、線性偏振化器1002、波片1004、鏡面1006及反射式偏振化器1008中之一或多者可包含彎曲表面。

如圖10B中所展示，顯示元件1050可產生覆蓋預定光譜之未偏振化影像光1021，諸如可見光譜範圍之一部分或實質上整個可見光譜範圍。未偏振化影像光1021可藉由線性偏振化器1002透射為s偏振化影像光1023s，其可由波片1004透射為LHCP影像光1025。LHCP影像光1025之第一部分可藉由鏡面1006朝向波片1004反射作為RHCP影像光1027，且LHCP影像光1025之第二部分可朝向反射式偏振化器1008透射作為LHCP影像光1028。LHCP影像光1028可藉由反射式偏振化器1008朝向鏡面1006反射作為LHCP影像光1029。LHCP影像光1029可藉由鏡面1006反射作為RHCP影像光1031，其可朝向眼動區759透射穿過反射式偏振化器1008作為RHCP影像光1033。

返回參看圖10A，在一些具體實例中，路徑摺疊透鏡組裝件1001亦可包含第三光學元件（或第三光學透鏡） 1016。第三光學透鏡1016可為透射透鏡。在圖10A中所展示之具體實例中，第三光學透鏡1016可為安置於第二光學元件1010與眼動區759之間的獨立平面元件。亦即，第二光學元件1010可安置於第三光學透鏡1016與第一光學元件1005之間。在一些具體實例中，儘管圖中未示，但第三光學透鏡1016可為安置於第二光學元件1010處（例如，接合至第二光學元件或形成於第二光學元件處）之個別層、膜或塗層。舉例而言，第三光學透鏡1016可安置於第二光學元件1010之第一表面1010-1或第二表面1010-2處（例如，接合至第一表面或第二表面或形成於第一表面或第二表面處）。

第三光學透鏡1016可包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件，作為充當透射式PVH透鏡之BPLC偏極性全像圖元件。在一些具體實例中，第三光學透鏡1016可經配置以具有可調整光學功率，以用於解決路徑摺疊透鏡組裝件1001中之輻輳調節衝突。在一些具體實例中，第三光學透鏡1016可為主動元件。舉例而言，第三光學透鏡1016之光學功率可藉由例如電場之外部場調整。當包含於第三光學透鏡1016中之BPLC層包含複數個子層時，各子層之轉向效應及透鏡效應可藉由外部場調整。

在一些具體實例中，第三光學透鏡1016可為被動元件，其可與可切換半波片耦接。可切換半波片可控制待入射至第三光學透鏡1016上之光（或光束）的偏振化。第三光學透鏡1016之光學功率可藉由控制可切換半波片來調整。當包含於第三光學透鏡1016中之BPLC層包含複數個子層時，各子層可與可切換半波片耦接，且各子層之光學功率可藉由控制對應可切換半波片來調整。

參看圖10A，在一些具體實例中，系統1000亦可包含與顯示元件1050耦接之第四光學透鏡1026。第四光學透鏡1026可安置於顯示元件1050與第一光學透鏡1005之間。第四光學透鏡1026可包含本文中所揭示之BPLC偏極性全像圖元件，諸如充當透射式PVH透鏡之BPLC偏極性全像圖元件。第四光學透鏡1026可經配置以經由向前繞射實質上聚焦具有預定旋向性之圓偏振化，且實質上透射具有相反旋向性而不改變傳播方向（或具有可忽略或零繞射）之圓偏振化。

圖10C示意性地繪示根據本發明之具體實例的影像光1021自顯示元件1050至圖10A中所展示之系統1000中之路徑摺疊透鏡組裝件1001的光學路徑。顯示元件（例如，顯示面板） 1050之峰值明度角在顯示面板1050上可為均勻的，且可實質上接近0°。亦即，通常自顯示面板1050輸出之光線1021-1至1021-4可具有最高明度（或亮度）。出於論述之目的，圖10C展示影像光1021之四個光線1021-1至1021-4，其通常分別自顯示面板1050之頂部部分的四個不同光輸出單元1050a至1050b輸出。

定義為形成於使用者之凝視方向與顯示面板1050之表面法線之間的角度的使用者之視角（或主光線角）可在顯示面板1050上變化。在圖10C中，顯示面板1050之表面法線假定為與系統1000之光軸1080平行。舉例而言，與分別輸出光線1021-1至1021-4之四個不同光輸出單元相關聯的使用者之視角（或主光線角）可不同。隨著使用者之凝視方向自顯示面板1050之中心部分1051移動至周邊部分1052時，使用者之視角（或主光線角）可逐漸增加，例如自實質上0°至+30°或‒30°。因此，顯示面板1050之峰值明度角（例如，實質上接近0°）與使用者之視角（或主光線角）之間存在失配，且隨著凝視方向自顯示面板1050之中心部分1051移動至周邊部分1052時，例如自實質上0°至+30°或‒30°，失配可逐漸增加。因此，隨著凝視方向自顯示面板1050之中心部分1051移動至周邊部分1052時，由使用者之眼睛760接收到的亮度（或明度）可逐漸減小，從而導致使用者之視覺效應不良。舉例而言，儘管顯示面板1050顯示具有均勻亮度之虛擬影像，但位於眼動區759內之眼睛760可感知到在中心處具有高亮度且在周邊處具有低亮度之虛擬影像。

第四光學透鏡1026可經配置以將通常自光輸出單元1050a至1050d輸出之光線1021-1至1021-4轉換成朝向路徑摺疊透鏡組裝件1001傳播之光線1022-1至1022-4。光線1022-1至1022-4中之各者可相對於系統1000之光軸1080形成角度，其可實質上匹配與對應光輸出單元相關聯之使用者的視角（或主光線角）。舉例而言，由光線1021-1、1021-2、1021-3或1021-4相對於光軸1080形成之角度可實質上等於與光輸出單元1050a、1050b、1050c或1050d相關聯之使用者的視角（或主光線角）。路徑摺疊透鏡組裝件1001可將光線1021-1至1021-4導引至眼動區759。因此，顯示面板1050之峰值明度角（例如，實質上接近0°）與相關聯於顯示面板1050之使用者的視角（或主光線角）之間的失配可減少，且位於眼動區759內之眼睛760可感知到具有改善之亮度均勻性的虛擬影像。

圖11示意性地繪示根據本發明之具體實例的系統1100之x-z截面圖。系統1100可包含：顯示元件1050（其為光源之實例），其經配置以輸出表示虛擬影像之影像光1121；及路徑摺疊透鏡組裝件1101（亦被稱作透鏡組裝件1101），其經配置以摺疊影像光1121自顯示元件1050至眼動區759之路徑。透鏡組裝件1101可安置於顯示元件1050與眼動區759之間。透鏡組裝件1101可將自顯示元件1050之各光輸出單元發射的光線（形成發散影像光）變換成一束平行光線，這些光線實質上覆蓋系統1100之眼動區759中的一或多個出射光瞳757。出於說明之目的，圖11展示自顯示元件1050之上半部分處的光輸出單元（例如，像素）發射之影像光1121的單一光線。出射光瞳757可對應於空間區，在該空間區中，眼睛760之眼睛瞳孔758可定位於系統1100之眼動區759中以感知虛擬影像。

透鏡組裝件1101可包含以光學串聯方式配置之第一圓偏振器1103、第一偏振化選擇性反射器1105（例如，經配置有第一光學功率之第一反射式PVH元件（亦即，充當第一PVH透鏡））、偏振化非選擇性部分反射器1107（亦被稱作部分反射器1107）、第二偏振化選擇性反射器1115（例如，經配置有第二光學功率之第二反射式PVH元件（亦即，充當第二PVH透鏡））及第二圓偏振器1113。出於論述之目的，第一偏振化選擇性反射器1105及第二偏振化選擇性反射器1115分別被稱作第一PVH元件1105及第二PVH元件1115。

在圖11中所展示之具體實例中，第一PVH元件1105或第二PVH元件1115中之至少一者可包含所揭示之BPLC偏極性全像圖元件，例如被動或主動BPLC偏極性全像圖元件。在一些具體實例中，包含於第一PVH元件1105或第二PVH元件1115中之至少一者中的BPLC層可包含複數個子層。

部分反射器1107可經配置以部分地透射輸入光同時維持偏振化及傳播方向，且部分地反射輸入光同時獨立於輸入光之偏振化而改變偏振化。亦即，無關於輸入光之偏振化，部分反射器1107可部分地透射輸入光且部分地反射輸入光。出於論述之目的，部分反射器1107亦被稱作鏡面。在一些具體實例中，鏡面1107可經配置以透射約50%的輸入光且反射約50%的輸入光（被稱作50/50鏡面）。

圖11繪示影像光1121自顯示元件1050穿過透鏡組裝件1101傳播至眼動區759之傳播路徑的光學路徑。在以下諸圖中，附加至參考編號之字母「R」（例如，「1124R」）指示右旋圓偏振（「RHCP」）光，且附加至參考編號之字母「L」（例如，「1123L」）指示左旋圓偏振（「LHCP」）光，附加至參考編號之字母「s」指示s偏振光，且附加至參考編號之字母「p」指示p偏振光。

在圖11中所展示之具體實例中，第一PVH元件1105及第二PVH元件1115可具有相同的光學功率及不同的偏振化選擇性（例如，可反射正交偏振化之光）。舉例而言，第一PVH元件1105可充當右旋PVH透鏡，其經由繞射來反射及會聚RHCP光且以可忽略或零繞射來透射LHCP光。第二PVH元件1115可充當左旋PVH透鏡，其經由繞射來反射及會聚LHCP光且以可忽略或零繞射來透射RHCP光。第一PVH元件1105與鏡面1107之間的距離（例如，L1）可等於第二PVH元件1115與鏡面1107之間的距離（例如，L1）。在一些具體實例中，第一PVH元件1105及第二PVH元件1115可具有不同的光學功率，且第一PVH元件1105與鏡面1107之間的距離可不同於第二PVH元件1115與鏡面1107之間的距離。

如圖11中所展示，第一圓偏振器1103可將影像光1121轉換成影像光1122L。第一PVH元件1105可實質上朝向鏡面1107透射影像光1122L作為影像光1123L。鏡面1107可朝向第二PVH元件1115透射影像光1123L之第一部分作為影像光1125L，且將影像光1123L之第二部分反射回至第一PVH元件1105作為影像光1124R。第二PVH元件1115可實質上經由繞射朝向鏡面1107反射及會聚影像光1125L作為影像光1127L。鏡面1107可朝向第一PVH元件1105透射影像光1127L之第一部分作為LHCP影像光（圖中未示），且將影像光1127L之第二部分反射回至第二PVH元件1115作為影像光1129R。第二PVH元件1115可實質上透射影像光1129R，同時維持偏振化及傳播方向。第二圓偏振器1113可朝向眼動區759透射影像光1129R作為影像光1131R。

當影像光1123L正入射至鏡面1107上時，影像光1124R可在與影像光1123L之傳播方向相反的方向上傳播。亦即，影像光1124R及影像光1123L可實質上彼此重合且具有相反傳播方向。為了更好地繪示影像光1124R及影像光1123L之光學路徑，圖11展示影像光1124R與影像光1123L之間的小間隙。第一PVH元件1105可經由繞射朝向鏡面1107反射及會聚影像光1124R作為影像光1126R。鏡面1107可朝向第二PVH元件1105透射影像光1126R之第一部分作為影像光1128R，且將影像光1126R之第二部分反射回至第一PVH元件1105作為LHCP影像光（圖中未示）。第二PVH元件1115可實質上透射影像光1128R，同時維持傳播方向及偏振化。第二圓偏振器1113可朝向眼動區759透射影像光1128R作為影像光1130R。

在圖11中所展示之具體實例中，第一PVH元件1105及第二PVH元件1115兩者可為被動元件，或第一PVH元件1105及第二PVH元件1115兩者可為經配置以在作用狀態下操作之主動元件。由於第一PVH元件1105及第二PVH元件1115具有相同光學功率及沿著系統1100之光軸1120與鏡面1107的相同軸向距離（例如，L1），影像光1130R及影像光1131R可實質上彼此重合或重疊，從而在眼動區759內形成具有高影像品質之單個影像。當第一PVH元件1105與鏡面1107之間的距離不同於第二PVH元件1115與鏡面1107之間的距離時，第一PVH元件1105及第二PVH元件1115之光學功率可經配置為不同的，且可包含額外光學元件使得影像光1130R及影像光1131R仍可實質上彼此重合或重疊。

圖13A繪示根據本發明之具體實例的系統1300之x-z截面圖。系統1300可包含與圖11中所展示之系統1100中所包含之彼等元件類似或相同的元件。對相同或類似元件或特徵之描述可參考上文對應描述，包含結合圖11所呈現之彼等描述。如圖13A中所展示，系統1300可包含顯示元件1050及路徑摺疊透鏡組裝件1301（亦被稱作透鏡組裝件1301），該路徑摺疊透鏡組裝件經配置以摺疊自顯示元件1050發射至眼動區759之影像光的路徑。透鏡組裝件1301可包含以光學串聯方式配置之第一圓偏振器1103、第一PVH透鏡1105（亦被稱作第一透鏡1105）、鏡面1107、第二PVH透鏡1115（亦被稱作第二透鏡1115）及第二圓偏振器1113。

系統1300亦可包含安置於眼動區759與第二圓偏振器1113之間的透射透鏡1307（亦被稱作第三透鏡1307）。透射透鏡1307可包含：包含至少一個彎曲表面之習知固體透鏡（例如，玻璃透鏡、聚合物透鏡或樹脂透鏡等）、液體透鏡、菲涅耳透鏡、超穎透鏡、充當透射式PVH透鏡之所揭示BPLC偏極性全像圖元件等。透射透鏡1307可配置有固定光學功率或可調光學功率。出於論述之目的，圖13A展示透射透鏡1307包含平坦表面。在一些具體實例中，透射透鏡1307可包含至少一個彎曲表面。

在圖13A中所展示之具體實例中，第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115中之各者可為主動元件，其可在作用狀態下操作與在非作用狀態下操作之間切換。當在作用狀態下操作時，第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115可取決於輸入光之偏振化而選擇性地反射或透射輸入光。當在非作用狀態下操作時，第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115可獨立於輸入光之偏振化而透射輸入光。因此，在作用狀態下操作之第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115可具有偏振化選擇性光學功率（例如，零或非零光學功率，此取決於輸入光之偏振化），且在非作用狀態下操作之第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115獨立於輸入光之偏振化而可具有零光學功率。舉例而言，第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115在所施加電壓小於或等於第一臨限值（例如，不足夠高以重定向LC分子之電壓）時可在作用狀態下操作，且在所施加電壓等於或大於第二臨限值（例如，足夠高以將LC分子重定向為實質上平行於電場方向之電壓）時可在非作用狀態下操作。

在一些具體實例中，控制器740（圖中未示）可與第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115通信耦接以控制其操作狀態。舉例而言，第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115可與電源（圖中未示）電耦接。控制器740可控制電源之輸出以控制第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115中之電場，藉此控制第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115之操作狀態。

第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115之光學功率可固定或可調整。第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115可經配置以具有不同光學功率或沿著光軸1120與鏡面1107之不同軸向距離（例如，L1及L2）中之至少一者。舉例而言，在一些具體實例中，第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115可經配置以具有相同光學功率及與鏡面1107之不同軸向距離。在一些具體實例中，第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115可經配置以具有不同光學功率及與鏡面1107之相同軸向距離。在一些具體實例中，第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115可經配置以具有不同光學功率及與鏡面1107之不同軸向距離。出於論述之目的，圖13A展示軸向距離L1大於軸向距離L2。在一些具體實例中，軸向距離L1可等於或小於軸向距離L2。

圖13A亦繪示根據本發明之具體實例的影像光1332自顯示元件1050至眼動區759之光學路徑。在圖13A中，控制器740（圖中未示）可控制第一PVH透鏡1105以在作用狀態下操作且控制第二PVH透鏡1115以在非作用狀態下操作。

圖13B繪示根據本發明之具體實例的影像光1362自顯示元件1050至眼動區759之光學路徑。在圖13B中，控制器740（圖中未示）可控制第一PVH透鏡1105以在非作用狀態下操作且控制第二PVH透鏡1115以在作用狀態下操作。

出於論述之目的，在圖13A及圖13B中，在作用狀態下操作之第一PVH透鏡1105可反射及會聚RHCP光，且可透射LHCP光同時維持LHCP光之傳播方向。在作用狀態下操作之第二PVH透鏡1115可反射及會聚LHCP光，且可透射RHCP光同時維持RHCP光之傳播方向。出於論述之目的，透射透鏡1307可為經配置以會聚RHCP光及發散LHCP光之右旋PBP透鏡，第一圓偏振器1103可透射LHCP光並阻擋RHCP光，且第二圓偏振器1113可透射RHCP光並阻擋LHCP光。

返回參看圖13A，顯示元件1050可輸出第一影像光1332（例如，表示第一虛擬物件）。第一圓偏振器1103可將影像光1332L轉換成朝向第一PVH透鏡1105之影像光1333L。在作用狀態下操作之第一PVH透鏡1105可朝向鏡面1107實質上透射影像光1333L作為影像光1335L。鏡面1107可朝向第二PVH透鏡1115透射影像光1335L之第一部分作為影像光1336L，且將影像光1335L之第二部分反射回至第一PVH透鏡1105作為影像光1337R。第二PVH透鏡1115可朝向第二圓偏振器1113透射影像光1336L作為影像光1338L。第二圓偏振器1113可阻擋影像光1338L入射至透射透鏡1307上，使得可抑制雙重影像。

第一PVH透鏡1105可經由繞射朝向鏡面1107反射及會聚影像光1337R作為影像光1339R。鏡面1107可朝向第二PVH透鏡1115透射影像光1339R之第一部分作為影像光1341R，且將影像光1339R之第二部分反射回至第一PVH透鏡1105作為LHCP影像光（圖中未示）。第二PVH透鏡1115可實質上朝向第二圓偏振器1113透射影像光1341R作為影像光1343R。第二圓偏振器1113可朝向透射透鏡1307透射影像光1343R作為影像光1345R。透射透鏡1307可將影像光1345R聚焦成影像光1347L。影像光1347L之光強度可為自顯示元件1050輸出之影像光1332L的光強度之約25%。自影像光1332L至影像光1347L之影像光的光學路徑可被稱作第一光學路徑。

透鏡組裝件1301可將顯示元件1050成像至第一影像平面1305，該第一影像平面沿著透鏡組裝件1301之光軸1120與眼動區759具有第一軸向距離d _a1。因此，由顯示元件1050顯示（例如，顯示於顯示面板上）之第一虛擬物件可藉由透鏡組裝件1301成像至第一影像平面1305，該第一影像平面與眼動區759隔開第一軸向距離d _a1。換言之，透鏡組裝件1301可在第一影像平面1305處形成第一虛擬物件之影像。因此，對於置放於眼動區759內之出射光瞳757處的眼睛760，第一虛擬物件之調節距離可實質上等於第一軸向距離d _a1。

如圖13B中所展示，顯示元件1050可輸出第二影像光1362（例如，表示第二虛擬物件）。第一圓偏振器1103可將影像光1362轉換成朝向第一PVH透鏡1105傳播之影像光1363L。第一PVH透鏡1105可實質上朝向鏡面1107透射影像光1363L作為影像光1365L。鏡面1107可朝向第二PVH透鏡1115透射影像光1365L之第一部分作為影像光1366L，且將影像光1365L之第二部分反射回至第一PVH透鏡1105作為影像光1367R。第一PVH透鏡1105可朝向第一圓偏振器1103透射影像光1367R作為影像光1369R。第一圓偏振器1103可阻擋影像光1369R入射至顯示元件1050上。

第二PVH透鏡1115可經由繞射朝向鏡面1107反射及會聚影像光1366L作為影像光1368L。鏡面1107可朝向第一PVH透鏡1105透射影像光1368L之第一部分作為LHCP影像光（圖中未示），且將影像光1368L之第二部分反射回至第二PVH透鏡1115作為影像光1370R。第二PVH透鏡1115可實質上朝向第二圓偏振器1113透射影像光1370R作為影像光1372R。第二圓偏振器1113可朝向透射透鏡1307透射影像光1372R作為影像光1374R。透射透鏡1307可將影像光1374R聚焦成影像光1376L。影像光1376L之光強度可為自顯示元件1050輸出之影像光1362L的光強度之約25%。自影像光1363L至影像光1376L之影像光的光學路徑可被稱作第二光學路徑。

透鏡組裝件1301可將顯示元件1050成像至第二影像平面1310，該第二影像平面沿著透鏡組裝件1301之光軸1120與眼動區759具有第二軸向距離d _a2。因此，由顯示元件1050顯示（例如，顯示於顯示面板上）之第二虛擬物件可藉由透鏡組裝件1301在第二影像平面1310處成像，該第二影像平面與眼動區759隔開第二軸向距離d _a2。換言之，透鏡組裝件1301可在第二影像平面1310處形成第二虛擬物件之影像。因此，對於置放於眼動區759內之出射光瞳757處的眼睛760，第二虛擬物件之調節距離可實質上等於第二軸向距離d _a2。

參看圖13A及圖13B，在一些具體實例中，當軸向距離L1及L2固定時，第一影像平面1305之第一軸向距離d _a1可由第一PVH透鏡1105及透射透鏡1307之各別光學功率判定，且第二影像平面1310之第二軸向距離d _a2可由第二PVH透鏡1115及透射透鏡1307之各別光學功率判定。因此，經由配置透射透鏡1307、第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115之各別光學功率，第二軸向距離d _a2可經配置為不同於第一軸向距離d _a1。出於論述之目的，圖13A及圖13B展示第一軸向距離d _a1大於第二軸向距離d _a2，且由顯示元件1050顯示之第一虛擬物件及第二虛擬物件可分別為遠端虛擬物件及近端虛擬物件。

因此，當透射透鏡1307、第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115中之各者假定為具有固定光學功率時，透鏡組裝件1301可將顯示元件1050成像至與眼動區759具有不同軸向距離之兩個不同影像平面。換言之，透鏡組裝件1301可形成由顯示元件1050在兩個不同影像平面處顯示（例如，顯示於顯示面板上）之第一虛擬物件及第二虛擬物件的各別影像，這些影像平面與眼動區759隔開不同軸向距離。因此，對於置放於眼動區759內之出射光瞳757處的眼睛760，第一虛擬物件及第二虛擬物件之調節距離可彼此不同。

當顯示元件1050顯示與不同輻輳距離（距置放於眼動區759內之出射光瞳757處的眼睛760）相關聯之第一虛擬物件及第二虛擬物件時，可配置透射透鏡1307、第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115之各別光學功率且可配置透鏡組裝件1301之軸向距離L1及L2，使得第一軸向距離d _a1可實質上等於第一虛擬物件之輻輳距離且第二軸向距離d _a2可實質上等於第二虛擬物件之輻輳距離。

因此，可減少系統1300中之輻輳調節衝突且可增強使用者體驗。在一些具體實例中，當透射透鏡1307、第一PVH透鏡1105或第二PVH透鏡1115中之至少一者具有可調整光學功率時，透鏡組裝件1301可將由顯示元件1050顯示之虛擬內容成像至多於兩個不同影像平面，這些影像平面與眼動區759具有不同軸向距離。可進一步改善透鏡組裝件1301之調節能力。

在一些具體實例中，在顯示元件1050之顯示幀期間，遠端虛擬物件及近端虛擬物件可在顯示幀之不同子幀期間由顯示元件1050顯示。顯示元件1050可將近端虛擬物件呈現為看起來比遠端虛擬物件更接近眼睛760。參看圖13A及圖13B，遠端虛擬物件可為由圖13A中所展示之影像光1332表示的第一虛擬物件，且近端虛擬物件可為由圖13B中所展示之影像光1362表示的第二虛擬物件。

顯示元件1050可經配置以在系統1300之操作期間以時間依序方式顯示與不同輻輳距離相關聯之虛擬物件。舉例而言，顯示元件1050可經配置以在以預定頻率或預定幀率顯示遠端虛擬物件與顯示近端虛擬物件之間切換。在一些具體實例中，顯示元件1050之顯示幀可包含第一子幀及第二子幀。控制器740可經配置以控制顯示元件1050，從而在顯示元件1050之顯示幀的各別子幀期間顯示遠端虛擬物件及近端虛擬物件。在一些具體實例中，根據人類視覺之幀率，顯示元件1050之幀率可為至少60 Hz。

此外，在系統1300之操作期間，控制器740可經配置以控制第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115中之各者在作用狀態與非作用狀態之間切換。在一些具體實例中，當顯示元件1050之顯示幀包含第一子幀及第二子幀時，控制器740可經配置以控制第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115在兩個子幀期間依序地在作用狀態下操作。第一PVH透鏡1105及第二PVH透鏡1115之切換可與顯示元件1050在顯示遠端虛擬物件與顯示近端虛擬物件之間的切換同步。

舉例而言，在第一子幀期間，控制器740可經配置以控制顯示元件1050僅顯示遠端虛擬物件，且輸出表示遠端虛擬物件之影像光1332（如圖13A中所展示）。在一些具體實例中，基於由眼睛追蹤裝置（圖中未示）提供之眼睛追蹤資訊，控制器740可判定遠端虛擬物件之輻輳距離d _v1。基於所判定之眼睛追蹤資訊，控制器740可控制第一PVH透鏡1105在作用狀態下操作且控制第二PVH透鏡1115在非作用狀態下操作。參看圖13A，透鏡組裝件1301可將遠端虛擬物件成像至第一影像平面1305，該第一影像平面與眼動區759具有第一軸向距離d _a1。在一些具體實例中，第一軸向距離d _a1可經配置為實質上等於遠端虛擬物件之輻輳距離d _v1。因此，置放於眼動區759內之出射光瞳757處的眼睛760可適應遠端虛擬物件。

在第二子幀期間，控制器740可經配置以控制顯示元件1050僅顯示近端虛擬物件，且輸出表示近端虛擬物件之影像光1362（如圖13B中所展示）。基於由眼睛追蹤裝置（圖中未示）提供之眼睛追蹤資訊，控制器740可判定近端虛擬物件之輻輳距離d _v2。基於所判定之眼睛追蹤資訊，控制器740可控制第一PVH透鏡1105在非作用狀態下操作且控制第二PVH透鏡1115在作用狀態下操作。參看圖13B，透鏡組裝件1301可將近端虛擬物件成像至第二影像平面1310，該第二影像平面與眼動區759具有第二軸向距離d _a2。在一些具體實例中，第二軸向距離d _a2可經配置為實質上等於近端虛擬物件之輻輳距離d _v2。因此，置放於眼動區759內之出射光瞳757處的眼睛760可適應近端虛擬物件。

圖12A繪示根據本發明之具體實例的人工實境裝置1200之示意圖。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可為使用者產生VR、AR及/或MR內容，諸如影像、視訊、音訊或其組合。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可為智慧型眼鏡。在一個具體實例中，人工實境裝置1200可為近眼顯示器（「NED」）。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可呈目鏡、護眼罩、頭盔、護目鏡或某一其他類型之眼鏡的形式。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可經配置以穿戴在使用者之頭部上（例如，藉由具有眼鏡或目鏡之形式，如圖12A中所展示），或包含為由使用者穿戴之頭盔之部分。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可經配置以用於在不安裝至使用者之頭部的情況下在眼睛前方之固定方位處接近使用者之一或多隻眼睛置放。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可呈向使用者之視力提供視覺校正的目鏡之形式。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可呈保護使用者之眼睛免受明亮日光影響的太陽鏡之形式。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可呈保護使用者之眼睛的安全眼鏡之形式。在一些具體實例中，人工實境裝置1200可呈夜視裝置或紅外護眼罩之形式以增強使用者在夜間之視覺。

出於論述之目的，圖12A展示人工實境裝置1200包含經配置以安裝至使用者之頭部的框架1205，以及安裝至框架1205之左眼顯示系統1210L及右眼顯示系統1210R。圖12B為根據本發明之具體實例的圖12A中所展示之人工實境裝置1200之一半的橫截面圖。出於說明之目的，圖12B展示與左眼顯示系統1210L相關聯之橫截面圖。框架1205僅為示範性結構，人工實境裝置1200之各種組件可安裝至該示範性結構。其他合適類型之夾具可代替框架1205或與該框架組合而使用。

在一些具體實例中，左眼顯示系統1210L及右眼顯示系統1210R各自可包含經配置以產生虛擬影像之合適的影像顯示組件，諸如圖7A及圖7B中所展示之顯示元件705、圖9A中所展示之顯示面板901及光導照明組裝件903、圖9B中所展示之顯示面板982及光導照明組裝件903，或圖10A、圖11以及圖13A及圖13B圖中所展示之顯示元件1050等。在一些具體實例中，左眼顯示系統1210L及右眼顯示系統1210R可各自包含光導顯示系統，例如圖8A中所展示之系統800或圖8B中之系統850。在一些具體實例中，左眼顯示系統1210L及右眼顯示系統1210R可包含一或多個所揭示之BPLC偏極性全像圖元件。

在一些具體實例中，人工實境裝置1200亦可包含安置於左眼顯示系統1210L或右眼顯示系統1210R與眼動區759之間的檢視光學件系統1224。檢視光學件系統1224可經配置以導引自左眼顯示系統1210L或右眼顯示系統1210R輸出之影像光（表示電腦產生之虛擬影像），以傳播通過眼動區759內之一或多個出射光瞳757。舉例而言，檢視光學件系統1224可包含圖7A中所展示之離軸組合器720、圖7B中所展示之離軸組合器780、圖8B中所展示之透鏡組裝件853、圖9A或圖9B中所展示之透鏡組裝件902、圖10A中所展示之路徑摺疊透鏡組裝件1001、圖11中所展示之路徑摺疊透鏡組裝件1101，或圖13A及圖13B中所展示之路徑摺疊透鏡組裝件1301等。在一些具體實例中，檢視光學件系統1224亦可經配置以執行對自左眼顯示系統1210L或右眼顯示系統1210R輸出之影像光的合適光學調整，例如校正影像光中之像差，調整眼動區759中之影像光之焦點的位置等。在一些具體實例中，檢視光學件系統1224可包含一或多個所揭示之BPLC偏極性全像圖元件。在一些具體實例中，可省略檢視光學件系統1224。

在一些具體實例中，如圖12B中所展示，人工實境裝置1200亦可包含目標追蹤系統1250（例如，眼睛追蹤系統及/或面部追蹤系統）。目標追蹤系統1250可包含經配置以照明眼睛760及/或面部之IR光源1251、經配置以朝向光學感測器1255偏轉由眼睛760反射之IR光的光偏轉元件1252。光學感測器1255（例如，攝影機）可經配置以接收由偏轉元件1252偏轉之IR光且產生追蹤信號（例如，眼睛追蹤信號）。

在一些具體實例中，本發明提供一種裝置。該裝置包含聚合物穩定之藍相液晶（「PS-BPLC」）層；及與PS-BPLC層耦接之對準結構。安置成與對準結構接觸之LC分子經配置以具有至少部分地由對準結構界定之在空間上變化的平面內位向圖案。PS-BPLC層經配置以向前偏轉具有預定旋向性之偏振光，且透射具有正交於預定旋向性之旋向性的偏振光。在一些具體實例中，安置成與對準結構接觸之LC分子經配置以在線性方向、徑向方向或方位角方向中之至少一者上週期性地或非週期性地旋轉。

在一些具體實例中，PS-BPLC層包含約70至90 wt%之向列型液晶主體、約5至10 wt%之對掌性摻雜劑，及聚合物網絡。在一些具體實例中，PS-BPLC層包含在PS-BPLC層之厚度方向具有相同晶格常數的雙扭轉圓柱體。在一些具體實例中，PS-BPLC層包含在PS-BPLC層之厚度方向具有變化之晶格常數的雙扭轉圓柱體。在一些具體實例中，PS-BPLC層包含以堆疊配置排列之複數個子層，各子層包含在子層上具有相同晶格常數之雙扭轉圓柱體，且至少兩個子層具有不同晶格常數。在一些具體實例中，對準結構包含安置於PS-BPLC層之相對側的第一對準結構及第二對準結構，且裝置進一步包含分別與第一對準結構及第二對準結構耦接之第一電極及第二電極。

在一些具體實例中，本發明提供一種系統。該系統包含：光源組裝件，其經配置以產生表示虛擬影像之影像光；及光學組合器，其經配置以接收離軸入射至影像組合器上之影像光，該光學組合器經配置以聚焦影像光來傳播通過形成未壓縮眼動區之複數個子眼動區。該光學組合器包含聚合物穩定之藍相液晶（PS-BPLC）層及對準結構，且安置於PS-BPLC層之表面處的LC分子經配置有至少部分地由對準結構界定之預定平面內位向圖案。

在一些具體實例中，PS-BPLC層包含經配置以聚焦影像光以傳播通過複數個子眼動區之複數個子層。在一些具體實例中，各子層經配置以可在在作用狀態下操作與在非作用狀態下操作之間切換，且在作用狀態下操作之子層經配置以聚焦影像光來傳播通過子眼動區，且在非作用狀態下操作之子層經配置以透射影像光。在一些具體實例中，該系統進一步包括控制器，該控制器經配置以選擇性地配置子層中之一或多者以在作用狀態下操作，從而聚焦影像光以傳播通過形成壓縮眼動區之一或多個子眼動區，該壓縮眼動區具有小於未壓縮眼動區之大小的大小。控制器經進一步配置以選擇性地配置子層中之剩餘一或多者以在非作用狀態下操作。在一些具體實例中，系統進一步包括經配置以獲得眼睛瞳孔之眼睛追蹤資訊的眼睛追蹤裝置，且控制器與眼睛追蹤裝置耦接並經配置以基於眼睛追蹤資訊而選擇性地配置一或多個子層以在作用狀態下操作。

在一些具體實例中，本發明提供一種系統。該系統包含：光源組裝件，其經配置以輸出光；及光導，其與耦入元件及耦出元件耦接，該耦入元件經配置以將自光源接收到之光耦合至光導中作為耦入光，且該耦出元件經配置以將耦入光耦合出光導作為複數個輸出光。耦入元件或耦出元件中之至少一者包含聚合物穩定之藍相液晶（「PS-BPLC」）層及對準結構。PS-BPLC層經配置以向前偏轉具有預定旋向性之偏振光，且透射具有正交於預定旋向性之旋向性的偏振光。

在一些具體實例中，光源組裝件包含安置於光導之輸入側且經配置以輸出光的顯示元件，且該光為表示虛擬影像之影像光。在一些具體實例中，該系統進一步包括透鏡組裝件，該透鏡組裝件經配置以將自耦出元件接收到之輸出光聚焦至系統之眼動區內的影像平面。透鏡組裝件安置於光導之面向眼動區的一側，且包含於耦入元件或耦出元件中之至少一者中的PS-BPLC層為第一PS-BPLC層，且透鏡組裝件包含第二PS-BPLC層。在一些具體實例中，透鏡組裝件經配置以向輸出光提供可調整光學功率或可調整轉向角中之至少一者。在一些具體實例中，透鏡組裝件為第一透鏡組裝件，且光導之面向眼動區的該側為第一側，系統進一步包括安置於光導之第二側的第二透鏡組裝件，且第二透鏡組裝件包含第三PS-BPLC層。

在一些具體實例中，系統進一步包括安置於光導之輸出側的顯示面板，且顯示面板經配置以由光導之輸出光照明。在一些具體實例中，顯示面板經配置以調變自光導接收到之輸出光作為表示虛擬影像之影像光。在一些具體實例中，系統進一步包括透鏡組裝件，該透鏡組裝件經配置以將自顯示面板接收到之影像光聚焦至系統之眼動區內的影像平面。透鏡組裝件安置於光導之面向眼動區的一側，且包含於耦入元件或耦出元件中之至少一者中的PS-BPLC層為第一PS-BPLC層，且透鏡組裝件包含第二PS-BPLC層。

出於說明之目的，已呈現本發明之具體實例的前述描述。其並不意欲為詳盡的或將本發明限制於所揭示的精確形式。所屬技術領域中具有通常知識者可瞭解，可鑒於上述揭示內容進行修改及變化。

本文中所描述之步驟、操作或程序中之任一者可藉由一或多個硬體及/或軟體模組單獨地執行或實施或與其他裝置組合地執行或實施。在一個具體實例中，軟體模組藉由電腦程式產品實施，該電腦程式產品包含含有電腦程式碼之電腦可讀取媒體，該電腦程式碼可藉由電腦處理器執行以用於執行所描述之任何或所有步驟、操作或程序。在一些具體實例中，硬體模組可包含硬體組件，諸如裝置、系統、光學元件、控制器、電路、邏輯閘等。

本發明之具體實例亦可關於一種用於執行本文中之操作的設備。此設備可經專門建構以用於特定目的，及/或其可包含由儲存於電腦中之電腦程式選擇性地啟動或重配置之通用計算裝置。此類電腦程式可儲存於非暫時性有形電腦可讀取儲存媒體中或適合於儲存電子指令之任何類型之媒體中，該或這些媒體可耦接至電腦系統匯流排。非暫時性電腦可讀取儲存媒體可為可儲存程式碼之任何媒體，例如磁碟、光碟、唯讀記憶體（「ROM」）或隨機存取記憶體（「RAM」）、電可程式化唯讀記憶體（「Electrically Programmable read only memory；EPROM」）、電可抹除可程式化唯讀記憶體（「Electrically Erasable Programmable read only memory；EEPROM」）、暫存器、硬碟、固態磁碟機、智慧型媒體卡（「smart media card；SMC」）、安全數位卡（「SD」）、快閃記憶卡等。此外，在本說明書中描述之任何計算系統可包含單個處理器，或可為使用多個處理器以用於提高計算能力之架構。處理器可為中央處理單元（「CPU」）、圖形處理單元（「GPU」）或經配置以處理資料及/或基於資料而執行計算之任何處理裝置。處理器可包含軟體及硬體組件兩者。舉例而言，處理器可包含硬體組件，諸如特定應用積體電路（「ASIC」）、可程式化邏輯裝置（「PLD」）或其組合。PLD可為複合可程式化邏輯裝置（「complex programmable logic device；CPLD」）、場可程式化閘陣列（「field-programmable gate array；FPGA」）等。

本發明之具體實例亦可關於一種藉由本文中所描述之計算程序產生的產品。此類產品可包含由計算程序產生之資訊，其中資訊儲存於非暫時性有形電腦可讀取儲存媒體上，且可包含本文中所描述之電腦程式產品或其他資料組合之任何具體實例。

另外，當圖式中所繪示之具體實例展示單個元件時，應理解，該具體實例或未展示在圖中但在本發明之範圍內的具體實例可包含複數個此類元件。同樣地，當圖式中所繪示之具體實例展示複數個此類元件時，應理解，該具體實例或未展示在圖中但在本發明之範圍內的具體實例可包含僅一個此類元件。圖式中所繪示之元件之數目僅出於說明之目的，且不應被視為限制具體實例之範圍。此外，除非另外指出，否則圖式中所展示之具體實例並不相互排斥，且其可以任何合適之方式組合。舉例而言，在一個圖/具體實例中展示但在另一圖/具體實例中未展示之元件可仍然包含於另一圖/具體實例中。在本文中所揭示之包含一或多個光學層、膜、板或元件之任何光學裝置中，圖中所展示之層、膜、板或元件之數目僅出於說明之目的。在仍處於本發明之範圍內的在諸圖中未展示之其他具體實例中，相同或不同的圖/具體實例中所展示的相同或不同的層、膜、板或元件可以各種方式組合或重複以形成堆疊。

已描述各種具體實例以繪示例示性實施方案。基於所揭示之具體實例，在不脫離本發明之範圍的情況下，所屬技術領域中具有通常知識者可進行各種其他改變、修改、重新配置及取代。因此，雖然已參考以上具體實例詳細描述本發明，但本發明不限於上文所描述之具體實例。在不脫離本發明之範圍的情況下，可以其他等效形式體現本發明。本發明之範圍界定於隨附申請專利範圍中。

112:LC分子 200:BPLC偏極性全像圖元件 205a:第一基板 205b:第二基板 207a:第一電極層 207b:第二電極層 210a:第一對準結構 210b:第二對準結構 212:LC分子 215:BPLC層 215-1:第一表面 215-2:第二表面 217:子層 218:子層 219:子層 230:電源 250:透鏡圖案中心 255:透鏡圖案周邊 260:聚合物穩定之雙扭轉圓柱體（「DTC」） 263:平面內透鏡圖案中心軸線 302:圓偏振化輸入光 304:圓偏振化輸出光 322:圓偏振化輸入光 324:圓偏振化輸出光 334:圓偏振化輸出光 344:圓偏振化輸出光 402:圓偏振化輸入光 404:圓偏振化輸出光 434:圓偏振化輸出光 444:圓偏振化輸出光 500:BPLC偏極性全像圖元件 505:基板 505a:第一基板 505b:第二基板 510:記錄介質層/記錄介質 510a:經圖案化記錄介質層 510b:經圖案化記錄介質層 512:光學黏著劑 513:BPLC材料/BPLC材料層 515:聚合BPLC層 540:記錄光束 542:記錄光束 544:UV光 600:BPLC偏極性全像圖元件 610:LC胞元 615:BPLC層 640a:導電電極層 640b:導電電極層 700:系統 705:顯示元件 710:真實世界光 720:離軸組合器 722:離軸影像光 724:影像光 725:補償器 726:影像光 735:眼睛追蹤裝置 740:控制器 742:離軸影像光 746:影像光 750:光學系統 757:出射光瞳 758:眼睛瞳孔 759:眼動區 760:眼睛 780:離軸組合器 785:補償器 800:系統 805:光源組裝件 810:光導 820:顯示元件/顯示面板 825:準直透鏡 829:影像光 830:影像光 831:耦入影像光 832:輸出影像光 835:耦入元件/輸入耦接器 842:真實世界光 845:耦出元件/輸出耦合器 850:系統 853:透鏡/第一透鏡組裝件 855:第二透鏡組裝件 900:系統 901:顯示面板 902:透鏡組裝件 903:光導照明組裝件 930:光導 935:耦入元件 940:光源組裝件 945:耦出元件 951:光 953:耦入光 955:照明光 957:影像光 959:影像光 970:軸線 980:系統 981:偏振化器/四分之一波片 982:顯示面板 985:照明光 987:影像光 1000:系統 1001:路徑摺疊透鏡組裝件 1002:線性偏振化器 1004:波片 1006:鏡面 1005:第一光學元件/第一光學透鏡 1005-1:第一表面 1005-2:第二表面 1008:反射式偏振化器 1010:第二光學元件 1010-1:第一表面 1010-2:第二表面 1015:黏著劑/黏著層 1016:第三光學元件/第三光學透鏡 1021:影像光 1021-1:光線 1021-2:光線 1021-3:光線 1021-4:光線 1022-1:光線 1022-2:光線 1022-3:光線 1022-4:光線 1023s:s偏振化影像光 1025:LHCP影像光 1025L:LHCP光 1026:第四光學透鏡 1027:RHCP影像光 1027R:RHCP光 1028:LHCP影像光 1029:LHCP影像光 1031:RHCP影像光 1033:RHCP影像光 1050:光源組裝件/顯示元件 1050a:光輸出單元 1050b:光輸出單元 1050c:光輸出單元 1050d:光輸出單元 1051:中心部分 1052:周邊部分 1060:光學路徑/光傳播路徑 1080:光軸 1100:系統 1101:路徑摺疊透鏡組裝件 1103:第一圓偏振器 1105:第一偏振化選擇性反射器/第一PVH透鏡/第一PVH元件 1107:偏振化非選擇性部分反射器/鏡面 1113:第二圓偏振器 1115:第二偏振化選擇性反射器/第二PVH透鏡/第二PVH元件 1120:光軸 1121:影像光 1122L:影像光 1123L:影像光 1124R:影像光 1125L:影像光 1126R:影像光 1127L:影像光 1128R:影像光 1129R:影像光 1130R:影像光 1131R:影像光 1200:人工實境裝置 1205:框架 1210L:左眼顯示系統 1210R:右眼顯示系統 1224:檢視光學件系統 1250:物件追蹤系統 1251:IR光源 1252:光偏轉元件 1255:光學感測器 1300:系統 1301:路徑摺疊透鏡組裝件 1305:第一影像平面 1307:透射透鏡/第三透鏡 1310:第二影像平面 1332:第一影像光 1332L:影像光 1333L:影像光 1335L:影像光 1336L:影像光 1337R:影像光 1338L:影像光 1339R:影像光 1341R:影像光 1343R:影像光 1345R:影像光 1347L:影像光 1362:第二影像光 1363L:影像光 1365L:影像光 1366L:影像光 1367R:影像光 1368L:影像光 1369R:影像光 1370R:影像光 1372R:影像光 1374R:影像光 1376L:影像光 d _a1:第一軸向距離 d _a2:第二軸向距離 h1:螺旋軸線 h2:螺旋軸線 L1:軸向距離 L2:軸向距離 P1:先前位置 P2:新位置 P _in:平面內間距 Ʌ:間距 Ʌ ₀:間距 Ʌ ₁:間距 Ʌ _r:間距 ϕ:方位角/偏轉角 ϕ1:第一偏轉角 ϕ2:第二偏轉角

以下圖式係根據各種所揭示具體實例出於說明之目的而提供且並不意欲限制本發明之範圍。在圖式中：

[圖1A]示意性地繪示藍相液晶（「blue phase liquid crystal；BPLC」）之雙扭轉圓柱體結構；

[圖1B]示意性地繪示在電壓斷開狀態下之聚合物穩定之藍相液晶（「PS-BPLC」）元件；

[圖1C]示意性地繪示在電壓接通狀態下之PS-BPLC元件；

[圖2A]示意性地繪示根據本發明之具體實例的BPLC偏極性全像圖元件；

[圖2B]至[圖2F]示意性地繪示根據本發明之各種具體實例的圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件中的液晶分子之平面內位向的各種視圖；

[圖2G]至[圖2L]示意性地繪示根據本發明之各種具體實例的圖2A中所展示之BPLC偏極性全像圖元件中的雙扭轉圓柱體之各種視圖；

[圖3A]繪示根據本發明之具體實例的由反射式BPLC偏極性全像圖元件對輸入光之偏振化選擇性偏轉；

[圖3B]繪示根據本發明之具體實例的由透射式BPLC偏極性全像圖元件對輸入光之偏振化選擇性偏轉；

[圖4A]至[圖4C]繪示根據本發明之各種具體實例的BPLC偏極性全像圖元件之電調諧；

[圖5A]至[圖5D]示意性地繪示根據本發明之具體實例的用於製造BPLC偏極性全像圖元件之製程及所製造之BPLC偏極性全像圖元件；

[圖6A]至[圖6C]示意性地繪示根據本發明之具體實例的用於製造BPLC偏極性全像圖元件之製程及所製造之BPLC偏極性全像圖元件；

[圖7A]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；

[圖7B]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；

[圖8A]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；

[圖8B]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；

[圖9A]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；

[圖9B]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；

[圖10A]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；

[圖10B]示意性地繪示根據本發明之具體實例的影像光自顯示元件至圖10A中所展示之系統之眼動區的光學路徑；

[圖10C]示意性地繪示根據本發明之具體實例的影像光自顯示元件至圖10A中所展示之系統中之餅狀透鏡組裝件的光學路徑；

[圖11]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；

[圖12A]繪示根據本發明之具體實例的人工實境裝置之示意圖；

[圖12B]示意性繪示根據本發明之具體實例的圖12A中所展示之人工實境裝置之一半的橫截面圖；

[圖13A]示意性地繪示根據本發明之具體實例的包含一或多個BPLC偏極性全像圖元件之系統；及

[圖13B]示意性地繪示根據本發明之具體實例的圖13A中所展示之系統中的光學路徑之橫截面圖。

200:BPLC偏極性全像圖元件

205a:第一基板

205b:第二基板

207a:第一電極層

207b:第二電極層

210a:第一對準結構

210b:第二對準結構

215:BPLC層

215-1:第一表面

215-2:第二表面

230:電源

Claims (20)

1. 一種裝置，其包括： 聚合物穩定之藍相液晶（PS-BPLC）層；及 對準結構，其與該聚合物穩定之藍相液晶層耦接， 其中安置成與該對準結構接觸之液晶分子經配置以具有至少部分地由該對準結構界定之在空間上變化的平面內位向圖案，且 其中該聚合物穩定之藍相液晶層經配置以向前偏轉具有預定旋向性之偏振光，且透射具有正交於該預定旋向性之旋向性的偏振光。
2. 如請求項1之裝置，其中安置成與該對準結構接觸之這些液晶分子經配置以在線性方向、徑向方向或方位角方向中之至少一者上週期性地或非週期性地旋轉。
3. 如請求項1之裝置，其中該聚合物穩定之藍相液晶層包含約70至90 wt%之向列型液晶主體、約5至10 wt%之對掌性摻雜劑及聚合物網絡。
4. 如請求項1之裝置，其中該聚合物穩定之藍相液晶層包含在該聚合物穩定之藍相液晶層之厚度方向具有相同晶格常數的雙扭轉圓柱體。
5. 如請求項1之裝置，其中該聚合物穩定之藍相液晶層包含在該聚合物穩定之藍相液晶層之厚度方向或該聚合物穩定之藍相液晶層之平面內方向中之至少一者上具有變化之晶格常數的雙扭轉圓柱體。
6. 如請求項1之裝置，其中： 該聚合物穩定之藍相液晶層包含以堆疊配置排列之複數個子層， 各子層包含在該子層上具有相同晶格常數之雙扭轉圓柱體，且 至少兩個子層具有不同晶格常數。
7. 如請求項1之裝置，其中該對準結構包含安置於該聚合物穩定之藍相液晶層之相對側的第一對準結構及第二對準結構，且該裝置進一步包含分別與該第一對準結構及該第二對準結構耦接之第一電極及第二電極。
8. 一種系統，其包括： 光源組裝件，其經配置以產生表示虛擬影像之影像光；及 光學組合器，其經配置以接收離軸入射至影像組合器上之該影像光，該光學組合器經配置以聚焦該影像光來傳播通過形成未壓縮眼動區之複數個子眼動區， 其中該光學組合器包含聚合物穩定之藍相液晶（PS-BPLC）層及對準結構，且安置於該聚合物穩定之藍相液晶層之表面處的液晶分子經配置有至少部分地由該對準結構界定之預定平面內位向圖案。
9. 如請求項8之系統，其中： 該聚合物穩定之藍相液晶層包含經配置以聚焦該影像光來傳播通過複數個子眼動區之複數個子層。
10. 如請求項9之系統，其中： 各子層經配置以可在在作用狀態下操作與在非作用狀態下操作之間切換，且 在該作用狀態下操作之該子層經配置以聚焦該影像光來傳播通過子眼動區，且在該非作用狀態下操作之該子層經配置以透射該影像光。
11. 如請求項10之系統，其進一步包括： 控制器，其經配置以選擇性地配置這些子層中之一或多者以在該作用狀態下操作，從而聚焦該影像光以傳播通過形成壓縮眼動區之一或多個子眼動區，該壓縮眼動區具有小於該未壓縮眼動區之大小的大小；且 該控制器經進一步配置以選擇性地配置這些子層中之剩餘一或多者以在該非作用狀態下操作。
12. 如請求項11之系統，其進一步包括： 眼睛追蹤裝置，其經配置以獲得眼睛瞳孔之眼睛追蹤資訊， 其中該控制器與該眼睛追蹤裝置耦接且經配置以基於該眼睛追蹤資訊而選擇性地配置該一或多個子層以在該作用狀態下操作。
13. 一種系統，其包括： 光源組裝件，其經配置以輸出光；及 光導，其與耦入元件及耦出元件耦接，該耦入元件經配置以將自光源接收到之該光耦合至該光導中作為耦入光，且該耦出元件經配置以將該耦入光耦合出該光導作為複數個輸出光， 其中該耦入元件或該耦出元件中之至少一者包含聚合物穩定之藍相液晶（PS-BPLC）層及對準結構，且 其中該聚合物穩定之藍相液晶層經配置以向前偏轉具有預定旋向性之偏振光，且透射具有正交於該預定旋向性之旋向性的偏振光。
14. 如請求項13之系統，其中該光源組裝件包含安置於該光導之輸入側且經配置以輸出該光的顯示元件，且該光為表示虛擬影像之影像光。
15. 如請求項14之系統，其進一步包括透鏡組裝件，該透鏡組裝件經配置以將自該耦出元件接收到之這些輸出光聚焦至該系統之眼動區內的影像平面，其中該透鏡組裝件安置於該光導之面向該眼動區的一側，且其中包含於該耦入元件或該耦出元件中之該至少一者中的該聚合物穩定之藍相液晶層為第一聚合物穩定之藍相液晶層，且該透鏡組裝件包含第二聚合物穩定之藍相液晶層。
16. 如請求項15之系統，其中該透鏡組裝件經配置以向這些輸出光提供可調整光學功率或可調整轉向角中之至少一者。
17. 如請求項15之系統，其中該透鏡組裝件為第一透鏡組裝件，且該光導之面向該眼動區的該側為第一側，該系統進一步包括安置於該光導之第二側的第二透鏡組裝件，且該第二透鏡組裝件包含第三聚合物穩定之藍相液晶層。
18. 如請求項13之系統，其進一步包括安置於該光導之輸出側的顯示面板，且該顯示面板經配置以由該光導之這些輸出光照明。
19. 如請求項18之系統，其中該顯示面板經配置以調變自該光導接收到之這些輸出光作為表示虛擬影像之影像光。
20. 如請求項19之系統，其進一步包括透鏡組裝件，該透鏡組裝件經配置以將自該顯示面板接收到之該影像光聚焦至該系統之眼動區內的影像平面，其中該透鏡組裝件安置於該光導之面向該眼動區的一側，且其中包含於該耦入元件或該耦出元件中之該至少一者中的該聚合物穩定之藍相液晶層為第一聚合物穩定之藍相液晶層，且該透鏡組裝件包含第二聚合物穩定之藍相液晶層。

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