光学装置和头戴式显示器

背景技术

用于制造头戴式显示器(HMD)的一种方案是将曲面镜与部分反射材料相组合地使用。对于HMD的佩戴者来说，这种组合产生了短焦距和宽视野。部分透明的HMD允许佩戴者同时查看显示的图像和佩戴者前方的场景。在不同的操作模式中，透视HMD呈现所显示的图像，使得所显示的图像的区域是透明的、半透明的或不透明的。在透明模式中，所述场景的透视视图不被遮挡，并且能够以低对比度提供叠置的显示图像。在半透明模式中，所述场景的透视视图被部分地遮挡，并且能够以较高的对比度提供叠置的显示图像。在不透明模式中，所述场景的透视视图被完全地遮挡，并且能够以高对比度提供叠置的显示图像。

HMD的某些实施方案为其中真实场景对用户可见并且另外的图像信息被叠置在其上的增强现实视图提供了透视显示器。通过在军事应用中发现的头盔安装的透视显示器并且通过汽车的挡风玻璃中的平视显示器(HUD)提供了这种增强现实视图。在这样的实施例中，能够存在用于在透视视图之上显示图像的多个区域。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且使其很多特征和优点对于本领域技术人员而言显而易见。在不同的绘图中使用相同的附图标记来指示类似或相同的项目。

图1是根据各种实施例的反射折射头戴式显示器(HMD)的侧视图的简化图；

图2是沿图1所示反射折射HMD的线1-1的俯视截面视图；

图3-7是根据各种实施例的反射折射HMD的元件的布置的侧视图的图；

图8是根据一些实施例的反射折射HMD的顶视图的图；

图9是根据各种实施例的反射折射装置的一些部分的元件的分解图；并且

图10是示意根据各种实施例通过反射折射装置向用户提供光的方法的流程图。

具体实施方式

反射折射系统采用折射和反射两者来提供某些好处，包括构建更轻的头戴式显示器(HMD)。反射折射HMD为佩戴者提供宽视野(FOV)。在此描述了可以是反射折射HMD的一部分的光学装置的实施例，该反射折射HMD将至少一个小型电子显示器与两个光学元件组合，该两个光学元件为：偏振滤光器和组合器。所述组合器也称为反射器。一些实施例使用自由形式的部分反射壳作为所述反射器，并且使用反射圆偏振器作为所述偏振滤光器。所述反射器能够相对于佩戴者的眼睛沿一条或多条定向轴线弯曲。弯曲的反射器将生成的图像成形或导引到眼睛瞳孔。根据某些实施例，所述图像由可见光能量形成。所述元件中的一个或多个是自由形式的，其中，如本文使用的自由形式至少指在表面中的曲率没有旋转对称性或者是旋转非对称的。例如，所述偏振器的表面或所述反射器的表面不具有沿一条方向轴线或沿两条方向轴线的旋转对称性。根据一些实施例，这些构件不共享相同的光轴。例如，偏振滤光器的第一光轴从自由形式的部分反射反射器的第二光轴偏移或不对准。

反射圆偏振器消除了对全内反射(TIR)的使用或需要。如在本文描述地，圆偏振至少指具有偏振的电磁波，在该偏振中，在每个点处，所述波的电场具有恒定的振幅，并且其方向在垂直于所述波的方向的平面中随时间旋转。这种布置允许所述光学构件为薄壳(例如，<1.0mm，<1.5mm和<2.0mm)，并且不要求当使用透视外壳来允许环境光进入所述装置时如在传统的自由形式的棱镜架构中要求的、用于增强现实(AR)的补偿棱镜。此外，仅需要单个偏振滤光器来管理整条光路中的偏振状态。这些元件的组合促进了用于佩戴者的虚拟现实(VR)和AR视觉。图1-10显示本文进一步描述的光学架构的各方面。

避免使用厚的自由形式的棱镜减轻了重量，提高了美观度并消除了色差。结果是光学元件更时尚并且更轻巧，以实现更可能由消费者采用的改进的形状因子。一些实施例包括使用刚好两个薄壳，这与传统设计的厚棱镜相反。可以使用来自所述组合器的或者单反射或者双反射，该组合器能够是自由形式的组合器。

图1是根据各种实施例的反射折射HMD的侧视图的简化图。HMD100的元件中的每一个采取如本文进一步描述的各种可能的实施例中的一个的形式。HMD 100包括框架101，该框架101支撑至少一个电子显示器102，该电子显示器102为用户110的一只或两只用户眼睛105产生非偏振光。所述框架101包括从用户110的前面延伸并安置在所述用户的头部一侧上的一只或两只耳朵上的一个或多个臂。根据至少一些实施例，所述框架101的一部分安置在用户110的鼻子的鼻梁上。组合器或反射器103位于偏振滤光器104外侧。偏振滤光器104在光路中(在HMD 100内)处于所述电子显示器102和一只或两只用户眼睛105的预期位置之间(例如还见图3)。如所示那样，偏振滤光器104在反射器103的向眼侧上并且在显示器102的面向世界侧上。“向眼侧”通常可以涉及面向佩戴包括所提出的光学装置的装置(诸如所述HMD 100)的用户的眼睛的一侧，而“面向世界侧”通常可以涉及背离用户的眼睛的一侧。因此，偏振滤光器104可以特别地被布置在反射器103和显示器102之间。所述反射器103将来自电子显示器的光的至少一部分反射到一只或两只用户眼睛105。

视觉和装置坐标系109为图1和在这里描述的其它附图提供参考。根据一些实施例，反射器103和偏振滤光器104中的每一个沿标记为X的第一轴线或尺寸106和标记为Y的第二轴线107中的至少一条弯曲，所述第二轴线107不同于第一方向轴线106。沿第一轴线106的曲率可以被称为沿相对于HMD 100和用户110的方位角的一定度数的水平弧。沿第二轴线107的曲率可以被称为沿相对于HMD 100和用户110的高度的一定度数的竖直弧。第三轴线108被标记为Z，并且是相对于用户的眼睛105并且用于所述HMD 100的光学元件的光轴。

图2是沿图1所示的反射折射HMD 100的线1-1的俯视截面视图。环境光201穿过所述反射器103的前表面202并且穿过所述偏振滤光器104以到达所述用户110的眼睛。框架101支撑电子显示器102、反射器103和偏振滤光器104。偏振滤光器104包括前表面203和后表面204。根据所示实施例，所述反射器103和偏振滤光器104中的每一个沿第一轴线106是基本平面的。

图3是根据各种实施例的反射折射HMD的元件的布置300的侧视图的图。为了使图示清楚，支撑元件被省略，并且如本领域技术人员所理解地，其存在于组装的HMD中。用户眼睛105的瞳孔301在部分反射反射器303和部分反射偏振滤光器304的后面。

所述反射器303包括第一内部或面向眼睛的表面308和外部或面向世界的表面309。虽然反射器303被示为单一材料，但是反射器303包括一种或多种不同材料的一个或多个层。例如，反射器303采取自由形式的薄壳的形式，该薄壳包括在基板上的诸如在面向眼睛的表面308上的部分镜面涂层，和在基板上的在面向世界的表面309上的抗反射涂层。偏振滤光器304也被示为单一材料。然而，根据各种实施例，偏振滤光器304包括一种或多种不同材料的一个或多个层。例如，所述滤光器304包括平面基板、线性偏振器、线性偏振反射膜和四分之一波延迟器膜。

眼睛105接收从电子显示器302发射的在其已经沿HMD内的光路行进之后的光。滤光器304从显示器302产生圆偏振光。在光从反射器303反射第一次之后，滤光器304反射正交的圆偏振光。在光从反射器303反射第二次之后，滤光器304透射圆偏振光。

根据一些实施例，眼睛105还接收来自反射折射HMD外侧的环境的光。根据一些实施例，显示器302相对于基本平面的部分反射偏振滤光器304的轴线以角度305定向。在其它实施例中，显示器302被放置为与部分反射偏振滤光器304的近表面平行或邻接。优选地，光310从电子显示器302的正面或第一侧或表面306而不从电子显示器302的背面或第二侧307发出。

所述显示器302被示为至少沿第一表面306是基本平面的。所述显示器302包括第二或后表面307。取决于具体实施例，所述显示器302或者是基本平面的，或者是带有轮廓的或弯曲的。所述显示器302被示出并且组装为在HMD中与偏振滤光器304的内部表面相距一段距离320。然而，所述显示器302可以被安装到偏振滤光器304或形成为与其直接地邻接。显示器302的实际构造使用有机发光二极管(OLED)、发光二极管(LED)或任何其它合适的材料或元件组合，以产生多个发光源，所述发光源被布置在基本上局部地连续的表面诸如边缘照明的元件和液晶显示器(LCD)上。根据一些实施例，所述显示器302提供发光元件的矩形阵列。根据一些实施例，所述显示器302是透明的或半透明的，并且该透明性可以或者是光的总体的通常穿过、或者是采取点型分束器的形式，其中在大部分透明的基板上存在小的不透明的元件，从而总体效果是所述显示器允许光穿过它。

在一些实施例中，所述显示器302的表面被成形为适合所述部分反射偏振滤光器304的内部表面的至少一部分的轮廓。根据某些实施例，所述显示器302的定向的角度305被与反射器303的轮廓或曲率相协调，从而成形当被从反射器303的一个或多个表面和从偏振滤光器304的一个或多个表面反射时到达瞳孔301的图像的尺寸和定向。在所述显示器302中沿一条或两条定向轴线的任何曲率被与在所述反射器303的一条或多条曲率轴线上的曲率相协调，并与在所述偏振滤光器304的一个或多个表面中的曲率相协调。所述偏振滤光器304中图3中被显示为是基本平面的。根据各种实施例，在反射器303和偏振滤光器304中的一个或多个中的曲率是任何合适的弯曲元件，所述弯曲元件具有为了成形从显示器302到达眼睛105的瞳孔301的光的图像而需要的球形或非球形或复合形状和均匀或非均匀的厚度。

所述环境光201的一部分316穿过所述部分反射反射器303和部分反射偏振滤光器304，以到达用户眼睛105。从显示器302发出的光310是非偏振的。根据一些实施例，首先穿过所述部分反射偏振滤光器304的光311是左旋圆偏振光311。在从所述部分反射反射器303反射后，该光变为右旋圆偏振光312。已经从所述部分反射偏振滤光器304反射第一次的光313保持右旋圆偏振。在从所述部分反射反射器303第二次反射后，光314再次变为左旋圆偏振光314，并且在穿过所述部分反射偏振滤光器304之后被转换成线性偏振光315。在每个元件303、304处，光310的一部分或者被反射或者被透射。因此，并非所有离开电子显示器302的光都到达所述用户的眼睛105。

图4是根据另外的实施例的反射折射HMD的元件的布置400的侧视图的图。用户眼睛105的瞳孔301处于弯曲的部分反射反射器403和弯曲的部分反射偏振滤光器404后面。反射偏振滤光器404包括在沿至少一条方向轴线的轮廓中为凹形的第一内表面407、和凸形的第二外表面408。滤光器404在第一位置处具有第一厚度405，并且在第二位置处具有第二厚度406。根据一些实施例，所述滤光器404至少在沿由显示器402提供的光的光路的一些位置处沿所述滤光器404的本体具有均匀的厚度。所述光路在所述显示器402和用户眼睛105之间延伸。根据一些实施例，光411以非偏振状态离开显示器402，并且在穿过滤光器404之后变为偏振光412。由于HMD的各个元件，离开所述显示器402的光411只有一部分到达所述用户眼睛105的瞳孔301。

反射器403包括第一内部凹形表面409和外部凸形表面410。根据一些实施例，所述眼睛105还从所述反射折射HMD外侧的环境接收环境光，但是为了示意简化起见未示出。在所示布置400中，来自显示器402的光在到达用户眼睛105之前被从所述部分反射反射器403反射至少两次，并且从所述滤光器404反射至少一次。滤光器404的外表面408在组装的HMD中相对于反射器403的内表面409被定位成将来自显示器402的光提供到所述用户眼睛105。相对于其它元件，所述显示器402的定向、位置或定向和位置这两者被选择以用于所述HMD。相对于其它元件，所述滤光器404的形状、位置或形状和定向这两者被选择以用于所述HMD。而且，相对于其它元件，所述反射器403的形状、位置或形状和定向这两者被选择以用于所述HMD。这些特征被布置在一起以成形由源自所述显示器402并到达所述用户眼睛105的光所产生的结果图像。

虽然反射器403在图4中被示为单一材料，但是反射器403包括一种或多种不同材料的一个或多个层。例如，所述组合器或反射器403采取自由形式的薄壳的形式，该薄壳包括在基板上的诸如在所述基板的面向眼睛的表面409上的部分镜面涂层和在所述基板的面向世界的表面410上的抗反射涂层。用于所述反射器403的自由形式指沿第一轴线或定向的曲率或轮廓，沿第二轴线或定向的曲率或轮廓，或沿第一和第二轴线这两者的曲率或轮廓。

偏振滤光器404在图4中也被示为单一材料。然而，根据各种实施例，偏振滤光器404包括一种或多种不同材料的一个或多个层。例如，所述滤光器404包括弯曲的或带有轮廓的基础基板(诸如塑料或玻璃层)、线性偏振器、线性偏振反射膜和四分之一波延迟器膜。所述滤光器404从显示器402产生圆偏振光。滤光器404反射在从反射器403的第一反射之后的正交的圆偏振光，并且透射在从反射器403的第二反射之后的圆偏振光。滤光器404被示为沿第一方向轴线弯曲。滤光器404可以沿第二方向轴线弯曲以符合用户的头部的形状。滤光器404是自由形式的表面。如本文使用地，用于滤光器404的自由形式包括弯曲或带有轮廓的表面，其不具有沿滤光器404表面的至少一条或第一轴线或定向的旋转对称性。所述曲率也可以沿滤光器404的第二轴线或定向。

图5是根据各种实施例的反射折射HMD的元件的另一个布置500的侧视图的图。为了使图示清楚，支撑元件被省略，并且如本领域技术人员所理解地，其存在于组装的HMD中。在该布置500中，电子显示器502位于所述部分反射反射器503的眼睛侧和基本平面的部分反射偏振滤光器504的面向世界侧上。在光已经沿与HMD相关联的光路行进之后，用户眼睛105的瞳孔301接收从显示器502发射的光。所述布置500包括位于在来自显示器502的光到达基本平面的部分反射偏振滤光器504之前的光路中的第一圆偏振滤光器513。在AR实施例中，所述眼睛105还接收穿过所述部分反射反射器503和滤光器504的环境光201的至少一部分。虽然用基本共延的反射器503和滤光器504来图示，但是根据一些实施例，所述部分反射反射器503的远端509比所述部分反射偏振滤光器504的远端更短，并且不延伸到类似的程度。可以实现更短的反射器503以减小反射器503的竖直孔隙尺寸，使得所述HMD的外壳在到达显示器502之前即终止。

根据一些实施例，由显示器502产生的光以非偏振状态离开显示器502并穿过第一滤光器513。虽然在图5中第一滤光器513被示为单个元件或材料，但是第一滤光器513包括一种或多种不同材料的一个或多个层。例如，第一滤光器513包括线性偏振器和四分之一波延迟器膜。已经穿过第一滤光器513的、来自显示器502的光是圆偏振光511。尽管在图5中第一滤光器513被示为邻近或邻接显示器502，但是在其它实施例中，第一滤光器513被从显示器502隔开或带有空气间隙。在另外的其它实施例中，第一滤光器513被定位成至少部分地邻近或邻接所述部分反射偏振滤光器504的近外(面向世界的)表面506，并且其尺寸被适当地确定以允许来自显示器502的光沿从显示器502到用户眼睛105的光路穿过第一滤光器513刚好一次。

所述平面滤光器504将从显示器502发射的光的至少一部分朝向反射器503反射。沿光路更远地，所述平面滤光器504将线性偏振光512透射到用户眼睛105的瞳孔301。

根据一些实施例，所述显示器502相对于基本平面的部分反射偏振滤光器504的轴线以角度505定向。在其它实施例中，显示器502被放置为与部分反射偏振滤光器504的近表面平行或邻接。优选地，光从电子显示器502的正面或第一侧而不从电子显示器502的背面或第二侧发出。所述显示器502被示为是基本平面的。取决于具体实施例，所述显示器302或者是基本平面的、或者是带有轮廓的或弯曲的。显示器502被示出并且在HMD中组装为与所述滤光器504的内部表面相距一段距离514。然而，显示器502可以被安装到平面滤光器504或形成为与其直接地邻接，诸如在第一表面506处或与之邻近。例如，显示器502的第一点或第一边缘被安装成邻近或邻接所述反射器503或者滤光器504。所述显示器502的表面被成形为与滤光器504的第一表面506或反射器503的第一或内部表面507的至少一部分的平面表面或带有轮廓的表面匹配或配对。在这些实施例中，所述显示器502保持不平行。

根据某些实施例，显示器502的定向的角度505与所述反射器503的轮廓或曲率相协调，从而成形为当被从反射器503的一个或多个表面和从平面滤光器504的一个或多个表面反射时到达所述瞳孔301的图像的尺寸和定向。在所述显示器502中沿一条或两条轴线的任何曲率被与在所述反射器503的一条或多条曲率轴线中的曲率相协调，并且与所述平面滤光器504相对于其它元件的位置相协调。作为示意的实施例，平面滤光器504在图5中被示为是基本平面的。根据某些实施例，穿过所述部分反射偏振滤光器504的光是线性偏振光512。在每个元件503、504处，所述光511的一部分或者被反射或者被透射。因此，并非所有离开电子显示器502的光都到达所述用户眼睛105。

图6是根据另外的实施例的反射折射HMD的元件的布置600的侧视图的图。用户眼睛105的瞳孔301处于弯曲的部分反射反射器603和弯曲的部分反射偏振滤光器604后面。所述显示器602位于反射器603和滤光器604之间。在所示实施例中，所述显示器被定向为首先朝向滤光器604发射光。所述滤光器604包括在沿至少一条方向轴线的轮廓中为凹形的第一内表面605和凸形的第二外表面606。从显示器602发射的光沿光路行进到所述用户眼睛105的瞳孔301。

根据一些实施例，光以非偏振状态离开显示器602并且穿过第一圆偏振滤光器613以产生圆偏振光611。虽然在图6中第一滤光器613被示为单个元件或材料，但是第一滤光器613包括一种或多种不同材料的一个或多个层。例如，第一滤光器613包括线性偏振器和四分之一波延迟器膜。此外，尽管在图6中第一滤光器613被示为邻近或邻接显示器602，但是在其它实施例中，第一滤光器613被从显示器602隔开或带有空气间隙。在另外的其它实施例中，第一滤光器613被定位成至少部分地邻近或邻接弯曲的部分反射偏振滤光器604的第二外表面606，并且其尺寸被适当地确定以允许来自显示器602的光穿过第一滤光器613刚好一次。

在穿过第一滤光器613并从反射器603反射之后，所述光在到达用户眼睛105之前穿过所述弯曲的部分反射偏振滤光器604并且变成线性偏振光612。由于所述HMD的所述部分反射、部分透射的元件603、604，离开所述显示器602的光411只有一部分到达所述用户眼睛105的瞳孔301。

根据一些实施例，眼睛105还从所述反射折射HMD外侧的环境接收环境光201。来自显示器602的光增强了到达用户眼睛105的来自所述环境的光。在所示布置600中，在到达用户眼睛105之前，来自显示器602的光从所述部分反射反射器603反射至少一次，并且从所述滤光器604反射至少一次。所述滤光器604的凸形外表面606在组装的HMD中相对于反射器603的内表面607被定位成将来自显示器602的光提供到用户眼睛105。相对于其它元件，所述显示器602的定向、位置或定向和位置这两者被选择以用于所述HMD。相对于其它元件，所述滤光器604的形状、位置或形状和定向这两者被选择以用于所述HMD。而且，相对于其它元件，所述反射器403的形状、位置或形状和定向这两者被选择以用于所述HMD。这些特征被布置在一起以从源自显示器602的光成形到达用户眼睛105的瞳孔301的结果图像。

尽管反射器603在图6中被示为单一材料，但是反射器603包括一种或多种不同材料的一个或多个层。例如，所述组合器或反射器603采取自由形式的薄壳的形式，该薄壳包括在基板上的诸如在所述基板的面向眼睛的表面607上的镜面涂层或部分镜面涂层和在所述基板的面向世界的表面608上的抗反射涂层。用于反射器603的自由形式指沿第一轴线或定向的曲率或轮廓、沿第二轴线或定向的曲率或轮廓、或沿第一和第二轴线这两者的曲率或轮廓。

偏振滤光器604在图6中也被示为单一材料。然而，根据各种实施例，偏振滤光器604包括一种或多种不同材料的一个或多个层。例如，滤光器604包括弯曲的或带有轮廓的基础基板(诸如塑料或玻璃层)、线性偏振器、线性偏振反射膜和四分之一波延迟器膜。第一滤光器613和第二滤光器604从显示器602产生圆偏振光。在光以从显示器602到用户眼睛105的光路行进时，第二滤光器604反射没有被反射器603反射的正交的圆偏振光，并且透射在从反射器603反射之后的圆偏振光。第二滤光器604被示为沿第一方向轴线弯曲。第二滤光器604可以沿第二方向轴线弯曲以符合用户的头部的形状(未示出)。第二滤光器604是自由形式的表面。用于第二滤光器604的自由形式指沿第一轴线或定向的曲率或轮廓、沿第二轴线或定向的曲率或轮廓、或沿滤光器604表面的第一和第二轴线这两者的曲率或轮廓。

图7是根据另外的实施例的反射折射HMD的元件的布置700的侧视图的图。用户眼睛105的瞳孔301处于弯曲的部分反射反射器703和平面的部分反射偏振滤光器704后面。所述显示器702被定位成邻近滤光器704的一部分。在一些实施例中，所述显示器702被与滤光器704一起制造并与它耦接。在所示实施例中，显示器702被定向为首先通过滤光器704发射光。显示器702具有矩形形状，并且具有第一尺寸706和正交于第一尺寸706的第二尺寸707。例如，第一尺寸706约为22mm，并且第二尺寸707约为36mm。偏振滤光器704是用于显示器702的平面或平坦基板。在沿对角线测量时，用于为用户眼睛105的瞳孔301产生的图像的最终视场约为45度。消杂(cleanup)线性偏振器705被耦接到反射器703。所述反射器是由显示器702产生的图像和入射环境光201的组合器。

嵌件710示意平面偏振滤光器704的层。根据一些实施例，偏振滤光器包括支撑基板711、四分之一波板(QWP)712、反射偏振器713、线性偏振器(LP)714和抗反射膜715。所述支撑基板711由玻璃、塑料或其它材料制成。尽管附图仅示出了平面滤光器704的一部分，但是应当理解，所述层711-715沿滤光器704的整个长度和宽度延伸。根据一些实施例，虽然未图示，但是平面偏振滤光器704在玻璃基板711的面向世界侧上包括抗反射膜或涂层。

图8是包括先前描述的一些元件的、根据某些实施例的反射折射HMD的元件的布置800的顶视图的图。所述布置800包括一个或多个电子显示器，诸如沿平面部分反射偏振滤光器704的长度或第一尺寸807平面地延伸的显示器808。第一部分反射反射器810和第二部分反射反射器811沿第一尺寸807弯曲。第一反射器810用于第一用户眼睛105，并且第二反射器811用于第二用户眼睛806。反射器810、811和滤光器704在其之间限定空间801。

源自显示器808的第一位置802的第一光沿第一光路行进到第一眼睛105的瞳孔301。源自显示器808的第二位置804的第二光沿第二光路805行进到第一眼睛105。如本领域技术人员理解地，第二瞳孔809和第二眼睛806从显示器808接收其它光(未图示)。这样的其它光可以源自第一和第二位置802、804中的一个或多个，或者源自显示器808的其它位置，以到达用户眼睛105、806。取决于元件的空间布置，相同的图像或分开的图像被提供到分别的瞳孔301、809和分别的眼睛105、806。根据一些实施例，环境光201与来自显示器808的光组合以向用户眼睛105、806提供增强的视觉。所述布置800使用反射、折射或反射和折射的组合，以将来自显示器808的光提供到用户眼睛105、806。

图9是根据各种实施例的反射折射装置的一些部分的元件的分解图。诸如显示器702的显示器朝向线性偏振器(LP)714发射非偏振光901。线性偏振光902到达并且穿过反射偏振器(RP)713。来自RP 713的线性偏振光903到达并且穿过四分之一波板(QWP)712和玻璃基板711，由此变成圆偏振(CP)光904。CP光904被从弯曲的部分反射反射器703反射，这改变了它的旋向性。例如，对于左旋圆形光904，第一反射光905变成右旋圆形光。第一反射光905穿过玻璃基板711和QWP 712，并且由此变成相移光906。这种光是线性的并且与诸如反射偏振器(诸如偏振器713)的偏振状态的线性透射偏振状态以及相对于线性偏振器(诸如LP714)正交。然后，相移光906被RP 713通过QWP 712和玻璃基板711反射回来。此时，该光为右旋圆形光905。所述光905被弯曲的部分反射反射器703反射第二次。旋向性被再次反转为左旋圆形光904。第三反射光穿过玻璃基板711、QWP 712、RP713和LP 714，并且由此是能够作为由显示器702发射的光901生成的图像的一部分由人眼(未示出)的瞳孔观察或被导引到其中的成形光907。所述布置900能够采取很多形式，包括HMD或其它形式的头饰、头戴式装置、头戴式屏幕、可穿戴装置、VR头戴式耳机、AR或VR面罩、一副虚拟现实眼镜或电子增强型眼镜。可替代地，所述布置能够是平视显示器(HUD)的一部分。所述显示器702能够采取包括电子图像源、电子屏幕、LED面板、OLED面板和LCD面板的几种形式中的一种。

图10是示意根据某些示意性实施例的通过反射折射装置向用户提供光的方法的流程图。在1001处，由图像源提供图像光。在1002处，所述图像光的第一部分通过部分反射圆偏振滤光器透射。部分反射圆偏振滤光器可以是元件的组合。在1003处，图像光的第一部分的第二部分被从诸如图7的反射器703的部分反射反射器或组合器反射。在1004处，所述光的第二部分的至少一部分被从部分反射圆偏振滤光器或组合器反射。在1005处，所述图像光被部分反射反射器或组合器第二次反射。在1006处，所述图像光的第三部分通过部分反射圆偏振器透射以到达用户眼睛。例如，这种光是图3的线性偏振光315。

在一些实施例中，上述技术的某些方面可以由执行软件的处理系统的一个或多个处理器来实施，以便为在电子显示器中元件提供电力和控制，以产生到达一个或多个用户眼睛的光。所述软件包括在非易失性计算机可读存储介质上存储或以其它方式有形地体现的一组或多组可执行指令。所述软件能够包括指令和某些数据，这些指令和某些数据在由一个或多个处理器执行时操纵该一个或多个处理器以执行上述技术的一个或多个方面。所述非易失性计算机可读存储介质能够包括例如磁盘或光盘存储装置、固态存储装置诸如闪存、高速缓存、随机存取存储器(RAM)或其它非易失性存储装置或多个装置，等等。在非易失性计算机可读存储介质上存储的可执行指令可以是源代码、汇编语言代码、目标代码或由一个或多个处理器解释或以其它方式可执行的其它指令格式。

计算机可读存储介质可以包括在使用期间由计算机系统可访问的任何存储介质或存储介质的组合，以向所述计算机系统提供指令和/或数据。这样的存储介质能够包括但不限于光学介质(例如，光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、蓝光光盘)、磁介质(例如，软盘、磁带或磁硬盘驱动器)、易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)或高速缓存)、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)或闪存)或基于微机电系统(MEMS)的存储介质。所述计算机可读存储介质可以嵌入在计算系统(例如，系统RAM或ROM)中、固定地附接于计算系统(例如，磁硬盘驱动器)、可移除地附接于计算系统(例如，光盘或基于通用串行总线(USB)的闪存，或经由有线或无线网络(例如，网络可访问存储器(NAS))耦接到计算机系统。

注意，并非在一般描述中的上述所有活动或元件都是必需的，特定活动或装置的一部分可能不是必需的，并且可以执行一个或多个其它活动，或包括除了上述之外的元件。更进一步，所列出活动的顺序不一定是执行所述活动的顺序。而且，已经参考特定实施例描述了所述概念。然而，本领域的普通技术人员将理解，能够进行各种修改和改变而不脱离如在以下权利要求书中阐述的本公开的范围。因此，说明书和附图应被认为是示意性的而不是限制性的，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

上面已经关于特定实施例描述了益处、其它优点和问题的解决方案。然而，所述益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的任何特征都不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或必要特征。此外，以上公开的特定实施例仅是示意性的，因为可以以受益于本文的教导的本领域技术人员显而易见的不同但等效的方式，来修改和实践所公开的主题。除了在下面的权利要求书中描述的以外，没有意图限制本文所示构造或设计的细节。因此，显而易见的是，以上公开的特定实施例可以被改变或修改，并且所有这样的变化都被认为在所公开的主题的范围内。因此，本文所寻求的保护如在以下权利要求书中设定。