CN108027459B - 光学*** - Google Patents

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Abstract

本发明题为“光学***”。本发明描述了一种发光***和包括发光***和透镜***的光学***。发光***包括具有多个离散的间隔开的像素的像素化光源，并且包括多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于多个像素中的不同像素。光重定向元件可适于改变接收自对应像素的光的中心光线方向和发散角中的一者或两者。设置为用于从发光***接收光的透镜***可包括反射偏振片和半透反射镜。

Description

光学***
背景技术
光学***可包括显示面板和透镜***，该透镜***从显示面板接收光并将光引导至观察者的眼睛。
发明内容
在本说明书的一些方面，提供了一种发光***，该***包括像素化光源和多个光重定向元件。像素化光源包括多个离散的间隔开的像素。每个光重定向元件对应于所述多个像素中的不同像素，并且接收由该像素发出的具有第一锥角的第一发散光，然后将所接收的光作为第二发散光进行透射，该第二发散光具有大于约15度且小于第一锥角的第二锥角。
在本说明书的一些方面，提供了一种发光***，该***包括像素化光源和凹向光源的光重定向凹面。该光源包括多组离散的间隔开的像素。光重定向表面的每个不同部分对应于所述多个像素中的不同像素组，并且接收由该像素组中的像素所发出的具有第一锥角的第一发散光，然后将所接收的光作为第二发散光进行透射，该第二发散光具有小于第一锥角的第二锥角。不存在两个不同像素组包含共同像素。
在本说明书的一些方面，提供了一种显示***，该显示***包括像素化显示器，该显示器发出第一图像并且包括多个离散的间隔开的像素，该显示***还包括设置在所述多个像素前面的多个光重定向元件。每个光重定向元件对应于所述多个像素中的不同像素组，每个像素组包括至少一个像素，所述多个光重定向元件在所述多个像素后形成第一图像的第二虚像。
在本说明书的一些方面，提供了一种显示***，该***包括具有多个离散的间隔开的像素的像素化显示器，以及设置在所述多个像素前面的多个光重定向元件。每个光重定向元件对应于所述多个像素中的不同像素组，并在该像素后方形成像素的虚像。每个像素组包括至少一个像素。
在本说明书的一些方面，提供了一种成像***，该***包括像素化光源，该像素化光源包括多个离散的间隔开的像素，该***还包括多个透镜。每个像素发出以锥轴为中心的光锥。每个透镜以透镜轴为中心并且对应于所述多个像素中的不同像素。每个透镜的透镜轴平行于该透镜的对应像素所发出的光的锥轴。至少一个透镜的透镜轴相对于所述至少一个透镜的对应像素所发出的光的锥轴偏移。所述多个透镜中的至少两个透镜在距所述至少两个透镜的不同距离处形成对应像素的图像。
在本说明书的一些方面，提供了一种成像***，该***包括像素化光源，该像素化光源包括多个离散的间隔开的像素，该***还包括多个透镜。每个像素发出以锥轴为中心的光锥，并且每个透镜对应于所述多个像素中的不同像素。所述多个透镜中的至少两个透镜在距所述至少两个透镜的不同距离处形成对应像素的图像。
在本说明书的一些方面，提供一种光学***，该***包括像素化表面，该像素化表面包括多个离散的间隔开的像素，该***还包括多个透镜。每个透镜对应于所述多个像素中的不同像素。所述多个透镜中的每个透镜在不平行于像素化表面的图像表面中形成对应像素的图像。
在本说明书的一些方面，提供了一种光学***，该***包括像素化显示器表面，该像素化显示器表面包括多个离散的间隔开的像素，该***还包括光学叠堆。光学叠堆包括：光重定向层，该光重定向层与显示器表面相邻并且包括至少一个光重定向元件；半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光反射率；以及反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振状态的光并且基本上反射具有正交的第二偏振状态的光。每个光重定向元件对应于所述多个像素中的不同像素组，并且每个像素组包括至少一个像素。
在本说明书的一些方面，提供了一种显示***，该显示***包括像素化***和光学透镜***，该像素化***包括多个像素。该光学透镜***包括半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光反射率。该光学透镜***适于接收来自像素化***的光，并将光透射穿过出射光瞳。对于多个像素中的每个像素，像素化***适于发出以锥轴为中心的光锥，其中该锥轴与垂直于像素的轴线形成锥轴角，并且对于至少一些像素，该锥轴角不同于至少一些其他像素的锥轴角。
在本说明书的一些方面，提供了一种显示***，该***包括：像素化显示器，该像素化显示器包括多个离散的间隔开的像素；光学透镜***；以及光重定向层，该光重定向层设置在像素化显示器和光学透镜之间。光学透镜***具有接收角并包括半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光反射率；以及反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振状态的光并且基本上反射具有正交的第二偏振状态的光。由像素化显示器所发出的在光学透镜***的接收角内的总发光能量比不包括光重定向层的其他同等显示***的总发光能量高至少30％。
在本说明书的一些方面，提供一种了显示***，该***包括：像素化显示器，该像素化显示器包括多个离散的间隔开的像素；光学透镜***；光重定向层，该光重定向层设置在像素化显示器和光学透镜之间；以及出射光瞳。光学透镜***包括半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光反射率；以及反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振状态的光并且基本上反射具有正交的第二偏振状态的光。显示***在出射光瞳处的亮度比不包括光重定向层的其他同等显示***的亮度高至少30％。
在本说明书的一些方面，提供一种光学***，该***包括光学透镜***和多个光重定向元件。光学透镜***具有光轴并包括半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光反射率；以及反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振状态的光并且基本上反射具有正交的第二偏振状态的光。每个光重定向元件适于接收具有中心光线的第一光锥，并将所接收的光作为第二光锥向光学透镜***透射。至少一些光重定向元件适于使中心光线朝向或远离光轴弯曲。
在本说明书的一些方面，透镜***包括：半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光反射率；与半透反射镜相邻并间隔开的反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振状态的光并且基本上反射具有垂直的第二偏振状态的光；以及第一光学透镜，该光学透镜具有外主表面，该外主表面包括多个光重定向元件。每个光重定向元件适于接收第一光锥，并将所接收的光作为第二光锥向半透反射镜透射。
在本说明书的一些方面，提供了一种显示器，该显示器包括：像素化***，该像素化***包括多个像素组，每个像素组包括至少一个像素；多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于所述多个像素组中的不同像素组；以及出射光瞳。每个像素发出具有穿过出射光瞳的中心的主光线和中心光线的光锥。对于至少一个像素，对应于该像素的光重定向元件减小了由该像素发出的中心光线与主光线之间的角度。
在本说明书的一些方面，提供了一种包括多个发光像素的显示***。每个发光像素包括：光学透明的第一光重定向元件，该重定向元件在期望的多个波长中具有至少50％的平均光透射率；光学反射凹面第二光重定向元件，该第二重定向元件凹向第一光重定向元件，并且在期望的多个波长中具有至少50％的平均光反射率；以及设置在第一光重定向元件和第二光重定向元件之间的发光材料。第二光重定向元件的中心位于发光材料内。
在本说明书的一些方面，提供了一种包括多个发光像素的显示***。每个发光像素包括：光学透明的第一光重定向元件，该重定向元件在期望的多个波长中具有至少50％的平均光透射率；光学反射凹面第二光重定向元件，该第二重定向元件凹向第一光重定向元件，并且在期望的多个波长中具有至少50％的平均光反射率；以及设置在第一光重定向元件和第二光重定向元件之间的发光材料。由发光材料所发出的光由第一光重定向元件和第二光重定向元件大致地准直。
在本说明书的一些方面，提供了一种显示***，该***包括多个发光像素，以及光学透镜***。每个发光像素包括：发光材料；以及光学反射凹面第一光重定向元件，该重定向元件凹向发光材料，并且在期望的多个波长中具有至少50％的平均光反射率。光学透镜***被设置成接收由第一光重定向元件中的每个光重定向元件所反射的光，所接收的光基本上准直。光学透镜***包括：半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光反射率；以及与半透反射镜相邻并且间隔开的反射偏振片。
在本说明书的一些方面，提供了一种成像***，该***包括：像素化光源，该像素化光源包括多个像素，每个像素发出以第一锥轴为中心的第一光锥；以及多个透镜。每个透镜对应于所述多个像素中的不同像素并与该不同像素对准。每个透镜适于接收来自对应像素的第一光锥，并将所接收的第一光锥作为以第二锥轴为中心的第二光锥进行透射。对于至少一个像素，第一锥轴和第二锥轴不平行。
附图说明
图1A是光学***的剖视图；
图1B至图1C是显示器的剖视图；
图2A是光学***的剖视图；
图2B是来自参考发光***中的像素的输出光的剖视图；
图2C是来自发光***中的像素的输出光的剖视图；
图3至图5是光学***的剖视图；
图6至图8是发光***的示意性剖视图；
图9是光重定向层的剖视图；
图10是发光***的剖视图；
图11A至图11B是包括光重定向元件的像素的剖视图；
图12至图15是发光***的示意性剖视图；
图16A是光学***的剖视图；
图16B至图16C分别是显示***的剖视图和透视图；
图17至图22是发光***的剖视图；
图23是透镜***的剖视图；
图24是发光***的剖视图；
图25是头戴式显示器的示意性俯视图；
图26至图28是光导的示意性剖视图；
图29是两个方向之间夹角的示意图。
具体实施方式
显示***可包括显示面板和透镜***，该透镜***从显示面板接收光，并将光的至少一部分透射穿过显示***的出射光瞳。透镜***可包括反射偏振片、邻近反射偏振片并与反射偏振片间隔开的半透反射镜、以及设置在反射偏振片和半透反射镜之间的四分之一波长延迟片。半透反射镜将接收自显示面板的至少一些光透射穿过反射偏振片和出射光瞳。这种显示***可在能够用于例如头戴式显示器(诸如虚拟现实显示器)中的紧凑型***中提供宽广的视野。可用的显示***在2015年9月3日提交的共同待审美国临时专利申请62/214,049中有所描述，该专利申请在与本说明书不矛盾的情况下据此以引用方式并入本文。
根据本说明书，已经发现，与常规显示***相比，通过改变显示面板的输出光，使得输出光的方向或输出光的准直度中的一者或两者受到适当调整，可以显著增加由显示面板发出的、透射穿过出射光瞳的光部分。如在本文其他地方进一步描述的那样，这可以通过在显示面板和半透反射镜之间包括光重定向层(例如，通过直接在显示面板的表面包括光重定向层)或通过改变用于照明显示面板的背光来实现。
图1是光学***100的示意性剖视图，该光学***包括发光***132、透镜***119和出射光瞳135。发光***132适于提供可由透镜***119有效利用的输出光。发光***132可包括光重定向层和/或至少部分准直的背光。合适的发光***在本文其他地方有进一步描述。发光***(诸如发光***132)可以是像素化的，并且可称为像素化***或像素化显示器。光学***100可以是能够用在例如头戴式显示器中的显示***。
透镜***119包括设置在发光***132和出射光瞳135之间的第一光学叠堆110，和设置在第一光学叠堆110和出射光瞳135之间的第二光学叠堆120。第一光学叠堆110和第二光学叠堆120中的每一者可以是大致平坦的，或者可围绕一条或两条轴弯曲。在一些实施方案中，第一光学叠堆110和第二光学叠堆120中的每一者沿正交的第一轴和第二轴凸向发光***132。图1中提供了x-y-z坐标系。正交的第一轴和第二轴可分别为x轴和y轴。
第一光学叠堆110包括第一光学透镜112，该光学透镜具有彼此相对的第一主表面和第二主表面114和116。第一光学叠堆110包括设置在第一主表面114上的半透反射镜117。半透反射镜117在期望或预定的多个波长中具有至少30％的平均光反射率，并且可在期望或预定的多个波长中具有至少30％的平均光透射率，该波长可以在本文其他部分描述的任意波长范围内。在一些实施方案中，半透反射镜117在期望或预定的多个波长中具有至少40％的平均光反射率，在期望或预定的多个波长中具有至少40％的平均光透射率。
第二光学叠堆包括具有第一主表面124和第二主表面126的第二光学透镜122。第二光学叠堆120包括设置在第二主表面126上的反射偏振片127，并且包括设置在反射偏振片127上的四分之一波长延迟片125。四分之一波长延迟片125可以是层合在反射偏振片127上的膜，或者可以是施加至反射偏振片127上的涂层。光学***100可包括一个或多个附加延迟片。例如，第二四分之一波长延迟片可包括在第一光学叠堆110中，并且可设置在第二主表面116上。第一四分之一波长延迟片125和光学***100中所包括的任何附加的四分之一波长延迟片可以是在预定或期望的多个波长中的至少一个波长处的四分之一波长延迟片。另选地，第二光学叠堆120可被描述为包括第二透镜122和设置在第二透镜122上的反射偏振片127，并且第一四分之一波长延迟片125可被认为是设置在第二光学叠堆120上而不是包括在第二光学叠堆120中的单独的层或涂层。在这种情况下，第一四分之一波长延迟片125可被描述为设置在第一光学叠堆110和第二光学叠堆120之间。在一些实施方案中，第一四分之一波长延迟片125可以不附接至第二光学叠堆120，并且在一些实施方案中，第一四分之一波长延迟片125设置在第一光学叠堆110和第二光学叠堆120之间并与二者间隔开。在其他实施方案中，第一四分之一波长延迟片125可设置在半透反射镜117上，并且可被描述为包括在第一光学叠堆110中，或者可被描述为设置在第一光学叠堆110和第二光学叠堆120之间。
第一透镜112和第二透镜122中的一者或两者可为折射型透镜。折射型透镜是在透射情况下提供所需光焦度的光学透镜。在一些实施方案中，第一透镜112和第二透镜122中的一者或两者可在透射情况下具有低光焦度或基本为零的光焦度，并且可由于透镜的形状而在反射情况下提供光焦度。包括反射偏振片和彼此邻近设置且间隔开的半透反射镜的光学***可称为折叠光学***，因为这样的***提供了如图1A所示的折叠光路。未提供这种折叠光路但包括折射型透镜的光学***可被描述为折射型光学***。
光线137和138各自从发光***132透射穿过出射光瞳135。光线138可以是中心光线，该光线的光路限定光学***100的折叠光轴140，该光学***能够以折叠光轴140为中心。
发光***132可包括任意合适类型的显示面板，包括例如液晶显示器(LCD)面板和有机发光二极管(OLED)显示面板。如图1A所示，显示面板可以大致呈平面或是大致平坦的，或者可以如图1B所示那样弯曲，或者可包括相对于彼此以钝角设置的多个平面或平坦面板，例如，如图1C所示。图1B是发光***132b的示意性剖视图，其包括可围绕至少一条轴弯曲并且可凹向光学***的一个或多个透镜的显示面板130b，(例如，显示面板130b可朝向透镜112和122弯曲)。显示面板130b可在一个维度(简单曲线)或两个维度(复合曲线)上弯曲。例如，显示面板130b可在正交的x方向和y方向中的一个或两个方向上弯曲。在两个维度上弯曲的显示面板可具有两个不同的曲率半径(例如，在x方向和y方向上的曲率可不相同。此类显示器可被称为环形显示器)。图1C是发光***132c的示意性剖视图，该***包括大致平坦的面板130c-1,130c-2和130c-3。面板130c-1和130c-2相对于彼此以钝角θ1设置，并且面板130c-2和130c-3相对于彼此以钝角θ2设置。面板130c-1,130c-2和130c-3被设置成面向光学***的透镜(例如，面板130c-1,130c-2和130c-3可面向透镜112和122)。显示面板130b和130c中的任一者可用在图1A所示的发光***132中，并且可用在本文其他部分中描述的其他光学***中。
再次参见图1A，光线137(类似地，光线138)按下述顺序传播，从发光***132发出、透射穿过第二主表面116(和主表面上的任意涂层或层)、透射穿过第一光学透镜112、透射穿过半透反射镜117、透射穿过设置在反射偏振片127上的四分之一波长延迟片125、从反射偏振片127反射、向回透射穿过四分之一波长延迟片125、从半透反射镜117反射、透射穿过四分之一波长延迟片125、透射穿过四分之一波长延迟片127、透射穿过第二透镜122，然后透射穿过出射光瞳135。光线137可从发光***132发出，其偏振态在通过四分之一波长延迟片125时旋转至第一偏振态。发光***132可包括偏振调节元件以提供所需偏振态。以所需偏振态发光的发光***可产生高对比度图像。第一偏振态可以是反射偏振片127的阻光态。在光线137穿过第一四分之一波长延迟片125、从半透反射镜117反射并再次穿过四分之一波长延迟片125之后，其偏振态是基本上垂直于第一偏振态的第二偏振态。因此，光线137可在第一次入射至反射偏振片127上时从反射偏振片127反射，并可在第二次入射至反射型偏振片127上时透射穿过反射偏振片127。
当其他光线(未示出)沿-z方向入射至半透反射镜117时，会从半透反射镜117反射；或者当其他光线沿+z方向入射至半透反射镜117时，会透射穿过半透反射镜117。这些光线可能离开光学***100。
在一些实施方案中，当主光线第一次或每一次入射至第一光学叠堆110或第二光学叠堆120上时，从发光***132发出的、且透射穿过出射光瞳135的基本上任意主光线以小于约30度、小于约25度或小于约20度的入射角入射至第一光学叠堆110和第二光学叠堆120中的每一者上。在本说明书的任意光学***中，当主光线第一次或每一次入射至反射偏振片或半透反射镜上时，从发光***132发出的、且透射穿过出射光瞳134的基本上任意主光线以小于约30度、小于约25度或小于约20度的入射角入射至反射偏振片和半透反射镜中的每一者上。如果由发光***发出的、且透射穿过出射光瞳的所有主光线中的大部分(例如，约90％或更多，或约95％或更多，或约98％或更多)满足某种条件，则可以说基本上任意主光线均满足该条件。
当发光***132所发出的光第一次入射至反射偏振片127上时，有各种因素可导致光部分地透射穿过反射偏振片127。这可在出射光瞳135处引起不必要的重影或图像模糊。这些因素可包括各种偏振组件在形成期间的性能退化，和光学***100中出现的多余双折射。这些因素的影响可共同作用，从而降低光学***100的对比度和效率。有关这些因素对于对比度的影响在2015年9月3日提交的共同待审美国临时专利申请62/214,049中有更详细的描述，并且在先前以引用方式并入本文。通过使用相对较薄的光学透镜(例如，可减少透镜中的多余双折射)并使用薄光学膜(例如，可减少由热成形光学膜而引起的光学伪像)，可使此类因素最小化。在一些实施方案中，例如，第一光学透镜112和第二光学透镜122各自具有小于7mm、小于5mm或小于3mm的厚度，并且可具有在1mm至5mm、或1mm至7mm范围内的厚度。在一些实施方案中，反射偏振片127可具有小于75微米、小于50微米或小于30微米的厚度。在一些实施方案中，在光学***100的视野中，出射光瞳135处的对比度为至少40，或为至少50，或为至少60，或为至少80，或为至少100，或为至少150，或为至少200，或为至少300。
可通过使膜变形或伸展成所需形状的任意成形工艺来使膜形成复合曲线的形状(围绕两个正交轴弯曲)。合适的成形工艺可包括或不包括温度升高(热成形)。合适的成形工艺包括热成形和/或增压工艺(通过施加压力使膜变形或伸展成所需形状)。已经发现，当在本说明书的光学***中使用时，通过形成聚合物多层光学膜(形成之前呈单轴取向)制成的围绕两个正交轴弯曲的凸面反射偏振片是特别有利的。例如，已经发现，与使用其他反射偏振片相比，当使用此类膜时，对比度可显著增加。然而，还可使用其他反射偏振片，诸如非单轴取向的多层聚合物膜反射偏振片或线栅偏振片。在一些实施方案中，单轴取向的多层反射偏振片是APF(高级偏振膜，可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))。在一些实施方案中，光学***包括热成形APF或压力成形APF，在光学***中入射至热成形APF或压力成形APF上的任何或基本上任何主光线具有较小入射角(例如，小于约30度、小于约25度或小于约20度)。
在一些实施方案中，可使用包括大致平坦的反射偏振片而非弯曲的反射偏振片的透镜***。在一些实施方案中，反射偏振片围绕一条轴弯曲；并且在一些实施方案中，反射偏振片围绕两条正交的轴弯曲。反射偏振片可以是多层光学膜，该多层光学膜大致呈平面或者基本上围绕一条轴或约两条正交轴弯曲。反射偏振片可以是线栅偏振片，该线栅偏振片大致呈平面或者基本上围绕一条轴或约两条正交轴弯曲。
已经发现，通过适当地选择各种主表面(例如，第二主表面126和第一主表面114)的形状，光学***可提供足够低的失真，从而使图像不需要预先失真。在一些实施方案中，发光***132适于发出无失真图像。半透反射镜117和反射偏振片127可具有不同的形状，使得透射穿过出射光瞳135的无失真发出图像的失真小于出射光瞳135处视野的约10％，或小于约5％，或小于约3％。出射光瞳的视野可例如大于80度、大于90度或大于100度。
图2A是光学***200的剖视图，该光学***包括透镜***219、发光***232和出射光瞳235。透镜***219包括第一光学叠堆210和第二光学叠堆220。从像素241,242和243发出的光在图2A中示出。来自像素241的光247包括透射穿过出射光瞳235的中心的主光线。第一光学叠堆210包括透镜212和半透反射镜，该半透反射镜设置在面向出射光瞳235的透镜212主表面上。第二光学叠堆220包括透镜222，并且包括反射偏振片，该反射偏振片设置在透镜222的面向发光***232的主表面上。所包括的四分之一波长延迟片要么设置在面向半透反射镜的反射偏振片上，要么设置在面向反射偏振片的半透反射镜上。透镜212和透镜222围绕正交轴(例如，x轴和y轴)凸向发光***232。在其他实施方案中，第一透镜和第二透镜中的一者或两者可具有不凸出的一个或多个表面。在一些实施方案中，一个或两个透镜是平凸的；并且在一些实施方案中，一个或两个透镜是平凹的。在一些实施方案中，一个透镜是平凸的，并且另一个是平凹的。在一些实施方案中，反射偏振片设置在凸向显示器的表面上，并且四分之一波长延迟片设置在平坦表面上。凸向显示器的表面可以是例如在平凸透镜的弯曲表面面向显示器设置的情况下该平凸透镜的弯曲表面，或者是在平凸透镜的平坦表面面向显示器设置的情况下该平凸透镜的弯曲表面。
图2B至图2C示意性地示出了从发光***232b的像素241b发出的光，以及从发光***232c的像素241c发出的光，二者都对应于图2A所示发光***232的像素241。来自常规显示面板的光通常将以光束239b的形式发出，该光束可呈朗伯分布，例如，具有沿显示面板法线方向的中心光线237b。在一些实施方案中，发光***232c包括光重定向层，该光重定向层使中心光线237b的方向朝主光线247的方向弯曲。在这些情况下，发光***232b可在其他方面等同于发光***232c，但不具有光重定向层。如在本文其他地方进一步描述的那样，光重定向层可包括多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于显示面板中的不同像素组。图2B中示出了主光线247和中心光线237b之间的角度α。在一些实施方案中，对于至少一个像素来说，对应于该像素的光重定向元件减小了由该像素发出的中心光线247c与主光线247之间的角度α。在一些实施方案中，发光***232c包括至少一个部分准直的背光源，该背光源可引导输出光，使得中心光线237c朝向主光线247的方向弯曲。如在本文其他地方进一步描述的那样，由至少部分准直的背光源产生的输出光显著比朗伯输出更准直。在这些情况下，发光***232b可在其他方面等同于发光***232c，但具有产生基本为朗伯输出的背光源，其中心光线被定向为垂直于显示表面。
如果光重定向层减小了由其接收的光的发散角，则可说该光重定向层使光至少部分地准直。在一些实施方案中，对于至少一个像素而言，发光***232c相对于其他等效发光***232b的角度α至少减少5度，或至少减少10度。在一些实施方案中，对于大多数(超过一半)像素或基本上所有像素而言，发光***232c相对于其他等效发光***232b的角度α至少减少5度，或至少减少10度。
透镜***219的接收角
Figure BDA0001401393950000111
在图2B至图2C中示出。相比于不包括光重定向层或至少部分准直的背光源的其他等效发光***232b的像素241b所发出的光，发光***232c的像素241b所发出的光位于接收角
Figure BDA0001401393950000112
内的比例更大。这可能是归因于后者将中心光线重定向至更靠近主光线方向以及使输出光至少部分地准直中的一者或两者。包括多个像素的发光***也可称为像素化***或像素化显示器，包括发光***和透镜***的光学***可称为显示***或成像***。可将不包括光重定向部件(例如，光重定向层或至少部分准直的背光源)的其他等效发光***称为参考像素化***，包括参考像素化显示***的对应显示***可称为其他等效显示***或参考显示***。在一些实施方案中，对于多个像素中的每个像素，像素化***适于发出具有中心光线的光锥，其中，中心光线具有随像素在像素化***中的位置而变化的方向，使得像素化***所发出的在光学透镜***接收角内的总发光能量比参考像素化***至少高30％，或至少高50％，或至少高100％，或至少高200％，或至少高300％，或至少高400％，其中参考像素化***基本等同于该像素化***，不同之处在于，参考像素化***的中心光线的方向垂直于像素。
在一些实施方案中，本说明书的光学***在光学***的出射光瞳处的亮度比不包括光重定向部件的其他等效光学***高至少20％，或高至少高30％，或高至少100％，或高至少200％，或高至少300％，或高至少400％。如在本文其他地方进一步描述的那样，光重定向部件可以是光重定向层、多个光重定向元件(例如，微透镜阵列或多个棱镜元件)或至少部分准直的背光源。
图3是光学***300的示意性剖视图，该光学***包括发光***332、出射光瞳335、一体式光学叠堆310，该光学叠堆包括具有第一主表面314和第二主表面316的光学透镜312。发光***332可以是本文其他部分描述的任意发光***，其可包括例如光重定向层和/或部分准直的背光源。第一四分之一波长延迟片325设置在光学透镜312的第一主表面314上，并且反射偏振片327设置在第一四分之一波长延迟片325上与光学透镜312相对。半透反射镜317设置在光学透镜312的第二主表面316上，并且第二四分之一波长延迟片315设置在半透反射镜317上与光学透镜312相对。光学***300能够以折叠光轴340为中心，该折射光轴可由从发光***332透射穿过出射光瞳335的中心光线的光路限定。在一些实施方案中，光学透镜312是整体部件。
可通过下述方式制造一体式光学叠堆310：首先形成反射偏振片327，其中将第一四分之一波长延迟片325涂覆或层压至反射偏振片327上，然后将所得的膜热成形为期望的形状。如在2015年9月3日提交并在前文以引用方式并入本文的共同待审美国临时专利申请62/214,049中进一步描述的，热成形工具可具有与期望形状不同的形状，使得膜在冷却后获得期望的形状。可通过下述各种方式来制备半透反射镜317和第二四分之一波长延迟片315：通过将四分之一波长延迟片膜涂覆在半透反射镜膜上、通过将半透反射镜涂层涂覆在四分之一波长延迟片膜上、通过将半透反射镜膜和四分之一波长延迟片膜层合在一起，或者通过首先在薄膜嵌入成型工艺中形成透镜312(该透镜可形成在包括反射偏振片327和第一四分之一波长延迟片325的膜上)，然后将半透反射镜317涂覆在第二主表面316上并将四分之一波长延迟片315涂覆在半透反射镜317上。在一些实施方案中，提供了包括反射偏振片327和第一四分之一波长延迟片325的第一膜，提供了包括半透反射镜317和第二四分之一波长延迟片315的第二膜，然后通过在薄膜嵌入成型工艺中在第一热成形膜和第二热成形膜之间注射成型透镜312来形成一体式光学叠堆310。可在注射成型步骤之前对第一膜和第二膜进行热成形。可以类似地通过热成形光学膜(可以是带涂层的膜或层合物)，然后使用薄膜嵌入成型工艺制成光学叠堆来制得本说明书的其他光学叠堆。可在薄膜嵌入成型工艺中包括第二膜，使得在成型工艺中形成的透镜被置于膜之间。
在替代实施方案中，第一四分之一波长延迟片325可设置在第二主表面316而非第一主表面314上。可通过将反射偏振片327热成形为期望的形状并将透镜312注射成型至反射偏振片327上来形成一体式光学叠堆。然后可将第一四分之一波长延迟片325涂覆(例如，旋涂)在第二主表面316上，然后可将半透反射镜317蒸镀在第一四分之一波长延迟片325上。可将第二四分之一波长延迟片涂覆在半透反射镜上，或设置在显示面板332上或定位在半透反射镜317和显示面板332之间。
半透反射镜317在期望或预定的多个波长中具有至少30％的平均光反射率，并且可在期望或预定的多个波长中具有至少30％的平均光透射率，该波长可以在本文其他部分描述的任意波长范围内。第一四分之一波长延迟片325和光学***300中所包括的任何附加的四分之一波长延迟片可以是在预定或期望的多个波长中的至少一个波长处的四分之一波长延迟片。多层反射偏振片327基本上透射具有第一偏振状态的光(例如，在第一方向上线性偏振)，并且基本上反射具有垂直的第二偏振状态的光(例如，在与第一方向正交的第二方向上线性偏振)。如在本文其他地方进一步描述的那样，多层反射偏振片327可以是聚合物多层反射偏振片(例如，APF)，或者可以是例如线栅偏振片。
光线337从发光***332发出并透射穿过出射光瞳335。光线337透射穿过第二四分之一波长延迟片315和半透反射镜317进入并穿过透镜312。其他光线(未示出)在穿过第二四分之一波长延迟片315之后从半透反射镜317反射，并从光学***300丢失。在第一次穿过透镜312之后，光线穿过第一四分之一波长延迟片325并从反射偏振片327反射。发光***332可适于发出沿反射偏振片327的通光轴偏振的光，从而当光穿过第二四分之一波长延迟片315和第一四分之一波长延迟片325后，沿反射偏振片327的阻光轴偏振，因此当光首次入射到反射偏振片327时会从该反射偏振片上反射。在一些实施方案中，在发光***332和第二四分之一波长延迟片317之间包括线性偏振片，使得入射至第二四分之一波长延迟片315上的光具有期望的偏振。光线337从反射偏振片327反射之后，往回穿过第一四分之一波长延迟片325和透镜312，然后从半透反射镜317反射(其他未示出的光线透射穿过半透反射镜317)，往回穿过透镜312，然后再次入射至反射偏振片327上。在穿过第一四分之一波长延迟片325、从半透反射镜317反射并往回穿过第一四分之一波长延迟片325之后，光线337沿反射偏振片327的通光轴偏振。因此，光线337透射穿过反射偏振片327，然后透射穿过出射光瞳335。
图4是光学***400的剖视图，该光学***包括光学叠堆410、发光***432和出射光瞳435。发光***432可以是在本文其他部分描述的任何发光***。从像素441,442和443发出的光在图4中示出。来自像素441的光包括透射穿过出射光瞳435的中心的主光线447。发光***可包括多个光重定向元件，这些元件引导和/或部分地准直显示面板的输出光，使得更大比例的输出光被引导至光学叠堆410的接收角内。光学叠堆410包括透镜412、设置在透镜412的面向出射光瞳435的主表面上的反射偏振片427，和设置在透镜412的面向图像表面430的主表面上的半透反射镜417。四分之一波长延迟片被包括在光学叠堆410中，其位于反射偏振片和透镜412之间或位于半透反射镜和透镜412之间。透镜412围绕正交轴(例如，x轴和y轴)凸向图像表面430。
图5是光学***500的剖视图，该光学***包括发光***532、透镜***519和出射光瞳535。发光***532可以是在本文其他部分描述的任何发光***，其可包括显示面板和一个或多个光学部件(例如，光重定向层和/或部分准直的背光源)，这些光学部件适于引导和/或部分地准直显示面板的输出光，使得更大比例的输出光处于透镜***519的接收角内。
透镜***519包括：第一透镜512、包括第二透镜522的光学叠堆520，和包括第三透镜562的光学叠堆560。光学叠堆520包括设置在第二透镜522的面向出射光瞳535的主表面上的半透反射镜，和设置在第三透镜562的面向图像表面530的主表面上的反射偏振片。光学***500中所包括的四分之一波长延迟片要么设置在面向半透反射镜的反射偏振片上，要么设置在面向反射偏振片的半透反射镜上。反射偏振片和部分反射镜各自围绕正交轴(例如，x轴和y轴)凸向图像表面530。图中示出了在发光***532上的三个位置处的三束光线。每束光线在出射光瞳535处基本上平行。
图6是包括像素化光源630和光重定向层650的发光***632的示意性侧视图。发光***632可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。光重定向层650可与像素化光源630隔开，或者可以附接或整合至像素化光源630。像素化光源630包括多个离散的间隔开的像素。例如，像素化光源630可包括具有1080×1920像素阵列的高清晰度显示面板。图6中示出了来自单个像素的光。像素641发出包括中心光线637的光锥639。光锥639是具有锥角θ1的发散光。光重定向层650的每个部分或光重定向层650的每个光重定向元件接收由对应于该部分或该光重定向元件的像素所发出的光锥，并将所接收的光作为光锥进行透射，该光锥中心光线的方向或透射光的锥角不同于所接收的光锥，或二者均不同于所接收的光锥。在所示实施方案中，部分656接收光锥639，然后将所接收的光作为具有中心光线647的光锥649进行透射。光锥649可以是发散光并具有锥角θ2。中心光线647具有不同于中心光线637的方向。在一些实施方案中，中心光线647的方向与中心光线639的方向之间的角度α可以是例如至少5度或至少10度，并且可以小于80度，或小于60度，或小于50度。锥角θ2可比锥角θ1至少小2度，或至少小5度，或至少小10度，或至少小15度。在一些实施方案中，锥角θ1和锥角θ2中的一者或两者可大于10度，或大于15度，或大于20度，或大于30度。在一些实施方案中，所述两个锥角之间的角度α可近似为零，并且锥角θ2可显著小于锥角θ1。在一些实施方案中，锥角θ1和锥角θ2可近似相等，二者之间的角度α可显著大于零。在一些实施方案中，角度α可显著大于零，并且锥角θ2可显著小于锥角θ1。
如在本文其他地方进一步描述的那样，光重定向层650可包括多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于像素化光源630中的一个像素组。该像素组包括至少一个像素，并且可包括单个像素或多个像素。在一些情况下，不同像素组可共享一个或多个共同像素。在其他情况下，不存在两个不同的像素组包含共同像素。如果多个光重定向元件是离散元件，或者如果光重定向层包括突然变化的结构(诸如微透镜或菲涅耳透镜)，则可说光重定向层包括多个光重定向元件。在一些实施方案中，光重定向层650可包括多个部分，其中每个不同部分对应于像素化光源630中的不同像素组。在一些实施方案中，这些部分可以是离散的光重定向元件或多个离散的光重定向元件。在其他实施方案中，光重定向层可包括多个基本上连续变化的部分，而不存在突然变化的结构。
图7是包括像素化光源730和光重定向层750的发光***732的示意性侧视图。发光***732可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。像素化光源730包括多个像素，所述多个像素至少包括第一像素751和第二像素752。像素741的图像751是位于像素741后方(在像素化光源730的z方向上)的虚像。类似地，像素742的图像752是位于像素742后方的虚像。图像751和752设置在图像表面755上，该图像表面可以为基本上平坦的或基本上不平坦的。光重定向层750包括多个部分，每个不同部分对应于像素化光源730中的不同像素组。在所示实施方案中，每个像素组是单个像素。光重定向层750的部分756对应于像素741，并且光重定向层750的部分757对应于像素742。图像751和图像752可位于距部分756和757不同的距离处。在一些实施方案中，光重定向层750包括多个透镜(或本文其他部分所述的其他光重定向元件)，并且部分756和757各自包括透镜。图像751和752可位于距部分756和757中的相应透镜不同的距离处。像素化光源730包括多个像素并且可发出第一图像。光重定向层750可在多个像素后方形成第一图像的第二虚像。在其他实施方案中，光重定向层可产生实像而非虚像。这在图8中示出。
图8是包括像素化光源830和光重定向层850的发光***832的示意性侧视图。发光***832可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。像素化光源830包括多个像素，所述多个像素至少包括第一像素851和第二像素852。像素841的图像851是位于像素841前方(在像素化光源830的-z方向上)的实像。类似地，像素842的图像852是位于像素842前方的实像。图像851和852设置在图像表面855上，该图像表面可以为基本上平坦的或基本上不平坦的。光重定向层850包括多个部分，每个不同部分对应于像素化光源830中的不同像素组。在所示实施方案中，每个像素组是单个像素。光重定向层850的部分856对应于像素841，并且光重定向层850的部分857对应于像素842。像素化光源830包括多个像素并且可发出第一图像。光重定向层850可在多个像素前方形成第一图像的第二实像。图像851和图像852可位于距部分856和857不同的距离处。在一些实施方案中，光重定向层850包括多个透镜(或本文其他部分所述的其他光重定向元件)，并且部分856和857各自包括透镜。图像851和852可位于距部分856和857中的相应透镜不同的距离处。
图9为光重定向层950的剖视图，该图示出了光重定向层示例，其包括层930上的多个透镜954。层930可以是例如显示面板或显示面板中的外层，并且多个透镜954可直接形成在显示面板上。或者，层930可以是例如聚合物基板，并且光重定向层950可以附接或层合至显示面板上。多个透镜954(可以是多个微透镜)能够以间距P周期性地布置。间距P可以与显示面板中像素之间的间距相似但大于该间距。可对间距P进行选择，使得位于显示面板中心附近的透镜具有与对应像素大致对准的光轴，而远离显示面板中心的透镜具有与对应像素侧向偏移的光轴(例如，在显示面板的平面上偏移，该平面可平行于图9所示的x-y平面)。在一些实施方案中，偏移从显示面板的中心单调递增至显示面板的边缘。偏移的单调递增可以是线性增加或非线性增加。
例如包括微透镜阵列的光重定向层可通过各种不同的技术制成。此类技术包括光敏聚合物回流、灰度平版印刷、激光烧蚀、在图案化的疏水的/亲水的基底上可固化单体的浸涂、可固化单体的喷墨印刷、金刚石车削、离子束或湿法蚀刻和电极沉积。其他合适的工艺包括双光子工艺，诸如美国专利7,583,444(DeVoe等人)中描述的那些。
图10是发光***1032的示意性侧视图，该***包括多个离散的间隔开的像素1044以及光重定向层1050，该光重定向层包括多个光重定向元件1054。光重定向元件1054可对应于透镜954。可针对显示面板中的所有像素或仅一些像素而包括透镜。例如，在包括发光***1032的光学***的光轴附近区域中的像素可任选地不包括光重定向元件。发光***1032可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。光重定向元件1056接收来自像素1041的光锥1039，然后将所接收的光作为光锥1049进行透射。如在本文其他地方进一步描述的那样，光锥1049的锥角和中心光线方向中的一者或两者可由光锥1039变化而来。多个像素1044沿表面1033设置，该表面在所示实施方案中是大致平坦的表面。在其他实施方案中，表面1033可以是弯曲的。例如，弯曲显示面板(例如，LCD或OLED面板)可包括多个像素。沿其设置有像素的表面(诸如表面1033)可被称为像素化表面。
所述多个像素在图10中由离散的间隔开的深色线表示。在其他图中，像素可由深色线之间的开放空间表示。在图10中，深色线之间的空间表示相邻像素之间的间隙。像素1044具有：像素宽度w，该宽度可以是沿像素的重复方向(例如，图10中的y方向)的跨像素的宽度；以及间隙g，该间隙可以是沿重复方向的相邻像素之间的间距宽度。在一些实施方案中，相邻像素以像素宽度的约10％至约100％间隔开(例如，g/w在约0.1至约1的范围内)。在一些实施方案中，相邻像素之间的间隙包括吸光材料1036，该材料可以是例如黑铬。在OLED显示器中，例如，如本领域已知的，可在相邻像素之间包括吸光黑色矩阵。在相邻像素之间包括吸光材料这一做法可提高包括发光***和具有半透反射镜的透镜***的光学***中的对比度，因为入射到透镜***上的光被反射回发光***时可被吸光材料至少部分地吸收。在其他实施方案中，相邻像素之间的间隙基本上是透光的。在至少部分透明的显示面板(诸如至少部分透明的OLED显示面板)中可存在前述情况。在这种情况下，对比度可以得到提高，这是因为入射至透镜***的光在反射回发光***时可以至少部分地透射穿过发光***，而不会往回反射穿过透镜***(这一情况可导致对比度的下降)。在一些实施方案中，相邻像素之间的间距可能较小。例如，在一些实施方案中，相邻像素之间的间距小于像素宽度的10％，或小于像素宽度的5％(例如，g/w小于0.1，或小于0.05)。在一些实施方案中，相邻像素之间的间隙g小于2微米，或小于1微米，或小于0.5微米。
图11A示出了包括光发射器1141和透镜1154a的像素1142。光发射器1141发出具有中心光线1137的光锥1139，并且透镜1154a接收光锥1139并将所接收的光作为具有中心光线1147的光锥1149进行透射。透镜1154a以光轴1140为中心，该光轴从光发射器1141横向偏移距离d。像素1142可对应于例如像素1041和光重定向元件1056的组合。包括多个像素1142的发光***可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。如在本文其他地方进一步描述的那样，横向偏移距离d可从显示面板的中心单调递增至显示面板的边缘。
光重定向元件可以是可包括关于透镜光轴旋转对称的球面或非球面部分的透镜，或者可以是可具有一个或多个弯曲表面的棱镜元件。图11B示出了可用于代替透镜1154a的透镜或光重定向元件1154b。在一些实施方案中，可以间隔布置多个光重定向元件1154b，这些元件间的所选间距与像素化光源中的对应像素间距匹配。像素化光源中的像素可以沿像素化表面1133设置，该像素化表面可以是大致平坦的表面或大致弯曲的表面。光重定向元件1154b包括相对的第一侧1131a和第二侧1131b，以及连接第一侧1131a和第二侧1131b的弯曲表面1131c。光重定向元件1154b可被描述为具有透镜部分1194，该透镜部分包括弯曲表面1131c和棱镜基部部分1196。基部1196可在例如平行于包含光发射器1141b的表面1133的平面(平行于图11B所示x-y平面的平面)中具有正方形或矩形横截面。例如，第一侧1131a和第二侧1131b可以是平面。基部部分1196可在例如与表面1133平行的平面中具有圆形横截面。第一侧1131a和第二侧1131b然后可位于柱形基座1196的相对两侧。在一些实施方案中，第一侧1131a从表面1133沿表面1133的法线延伸至比第二侧1131b更远的距离(沿-z方向的法线)。棱镜元件可被视为包括棱镜部件(例如，基部部分1196)和透镜部件(例如，弯曲表面1131c)，其中透镜部件具有至少一个凸状表面。
光发射器1141b发出具有中心光线1137b的第一光锥。光重定向元件1154b接收第一光锥，并将其作为具有中心光线1147b的第二光锥进行透射。中心光线1137a可沿第一锥轴，并且中心光线1137b可沿第二锥轴。例如，第一锥轴和第二锥轴之间的角度α可至少为5度或至少为10度，或者可在5度至50度或至60度的范围内。光重定向元件1154b可关于第一锥轴不对称。弯曲表面1131c可关于第一锥轴不旋转对称并且基本上关于轴1193旋转对称，该轴不平行于第一锥轴并且可不平行于第二锥轴。
在一些实施方案中，成像***包括多个光发射器1141b和多个光重定向元件1154b。光发射器1141b和对应的光重定向元件1154b一起可被称为像素，并且成像***可包括多个此类像素。在一些实施方案中，对于多个像素中的第一像素来说，第一锥轴和第二锥轴之间的第一角度大于5度或大于10度；对于多个像素中另一个不同的第二像素来说，第一锥轴和第二锥轴之间的第二角度大于5度或大于10度，并且与第一角度不同。在一些实施方案中，对于所述多个像素中的大多数像素来说，第一锥轴和第二锥轴不平行；并且在一些实施方案中，对于所述多个像素中的大多数像素来说，第一锥轴和第二锥轴之间的角度为至少5度，或为至少10度，或在5度至50度或至60度的范围内。
图12是包括显示面板1230的发光***1232的示意性侧视图，该显示面板包括多个离散的间隔开的像素，并且被设置用于接收来自背光源1236的光并将图案化的光透射穿过光重定向层1250。显示面板1230可以是任何合适的空间光调制器，诸如液晶显示器(LCD)面板，或基于光栅的调制器，或基于干扰的调制器，或电致变色调制器或电泳调制器。在其他实施方案中，有机发光显示器(OLED)包括多个离散的间隔开的像素，并且可以省略背光源1236。发光***1232可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。
在一些实施方案中，背光源1236可以是至少部分准直的背光源。如果来自背光源的输出光显著比朗伯输出光准直，则可说该背光源为至少部分准直的背光源。在一些实施方案中，至少部分准直的背光源的至少50％流明输出在60度，或50度，或40度，或30度，或25度，或20度的全宽度锥内。在一些实施方案中，至少部分准直的背光源的至少60％流明输出在70度，或60度，或50度，或40度，或30度，或25度的全宽度锥内。
图13是包括像素1341,1342和1343的发光***1332的示意性侧视图。发光***1332可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。每个像素适于发出具有中心光线和锥角的光锥。像素1341发出具有中心光线1347的光锥1349，该中心光线在所示实施方案中平行于光轴1340，该光轴可以是被设置用于从发光***1332接收光的透镜***的光轴。像素1342发出具有全宽度锥角θ的光锥。发光***1332可包括具有光重定向层的显示面板，其适于减小由显示面板发出的光的锥角，该显示面板可为例如LCD或OLED显示面板。在其他实施方案中，与使用常规背光源产生的输出相比，至少部分准直的背光源可与显示面板一起使用以产生具有减小的锥角的输出。例如，至少部分准直的背光源可产生输出光，使得至少50％的流明输出在50度全宽度锥内，或者在本文别处针对部分准直的背光源所述的任何范围内。可包括光重定向层以进一步减小锥角，或者可任选地省略光重定向层。在所示实施方案中，像素1341,1342和1343中的每个像素的输出光方向大致平行于光轴1340。在其他实施方案中，光重定向层和/或至少部分准直的背光源可改变从发光***发出的光的方向。这在图14至图15中示出。
图14是包括像素1441,1442和1443的发光***1432的示意性侧视图。发光***1432可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。每个像素发出具有锥角和中心光线的光锥。像素1441发出具有中心光线1447的光锥1449，该中心光线是沿着与发光***1432或被设置用于从发光***1432接收光的透镜***的光轴1440成角度α的方向发出的。像素1442发出具有锥角θ的光锥。来自像素1441和1443中的每个像素的光朝向光轴1440弯曲，而来自像素1442的光大致沿着光轴1440发出。在一些实施方案中，来自像素1441,1442和1443中的每个像素的光至少部分地准直。在其他实施方案中，来自像素的光在不被至少部分地准直的情况下可具有改变的方向。在一些实施方案中，使用至少部分准直的背光源从发光***1432产生至少部分准直的输出光。在一些实施方案中，背光源的第一部分被构造成用于发出在第一方向上至少部分准直的光，并且背光源的不同的第二部分被构造成用于发出在第二不同方向上至少部分准直的光。例如，来自背光源的与像素1441对应的位置处的光能够沿着中心光线1447的方向至少部分地准直，并且来自背光源的与像素1442对应的位置处的光能够沿着平行于光轴1440的方向至少部分地准直。在一些实施方案中，来自至少部分准直的背光源的光能够沿着在背光源的整个发射表面上平滑变化的方向部分地准直。
图15是包括像素1541,1542和1543的发光***1532的示意性侧视图。每个像素发出具有锥角和中心光线的光锥。像素1541发出具有中心光线1547的光锥1549，该中心光线是沿着与发光***1532或被设置用于从发光***1532接收光的透镜***的光轴1540成角度α的方向发出的。像素1542发出具有锥角θ的光锥。来自像素1541和1543中的每个像素的光远离光轴1540弯曲，而来自像素1542的光大致沿着光轴1540发出。在一些实施方案中，来自像素1541,1542和1543中的每个像素的光至少部分地准直。在其他实施方案中，来自像素的光在不被至少部分地准直的情况下可具有改变的方向。在一些实施方案中，如结合图14所进一步描述的，使用至少部分准直的背光源从发光***1532产生至少部分准直的输出光。
图16A是光学***1600的剖视图，其包括透镜***1619和发光***1632，该发光***包括液晶显示面板1630和背光源1636，该背光源是至少部分准直的背光源并且能够适于提供随位置变化的输出方向。背光源1636包括光导1663，该光导包括准直光学元件1660和具有表面1667的光提取元件1665，该表面被结构化使得光被作为至少部分准直的光从光导1663中提取。背光源1636还包括被构造成用于将光注入准直光学元件1660中的光源1661和邻近光提取元件1665设置的背反射器1668。光源1661可以是任何合适的光源，诸如一个发光二极管(LED)或多个LED。由于准直光学元件1660的锥形几何结构，来自光源1661的光在经过准直光学元件1660时能够至少部分地准直。光从光提取部分1665朝向背反射器1668提取，然后光从背反射器1668反射，并作为至少部分准直的光沿着朝向透镜***1619的所需输出方向透射穿过光提取部分1665。
在一些实施方案中，适于提供随位置变化的输出方向的至少部分准直的背光源与光重定向层相结合。在这种实施方案中，背光源提供部分地转向将被透镜***利用的所需方向的输出，光重定向层接收该部分转向的光并且以与透镜***的所需方向更密切地匹配的方向来透射光。
准直元件1660是光导1663的光***部分。光导1663还包括光传输部分1664，其被设置用于通过第一折叠1671从准直光学元件1660接收光并通过第二折叠1674将光传输至光提取元件1665。光提取元件1665的结构化表面1667可包括被取向成沿着所需输出方向产生输出光的光提取器。该表面能够通过使用结构化的压印工具(诸如结构化的镍压印工具)来合适地结构化。合适的压印工具可通过机加工(诸如通过单点金刚石机加工)制备。示例性的金刚石车削***和方法可包括和利用例如PCT已公布的专利申请WO 00/48037(Campbell等人)以及美国专利7,350,442(Ehnes等人)和7,328,638(Gardiner等人)中所述的快速刀具伺服(FTS)。至少部分准直的背光源可包括适于沿着所需输出方向产生输出光的光栅。此类背光源在Fattal et al.,“A multi-directional backlight for a wide-angle,grasses-free three dimensional display”,Nature,Vol.495,pp.348-351,March21,2013(Fattal等人，“用于广角、裸眼三维显示器的多方向背光源”，《自然》，第495卷，第348-351页，2013年3月21日)中有所描述。在一些实施方案中，结构化表面1667可包括一系列台阶1666，在这些台阶之间具有倾斜部分1669，例如在US 2013/0321913(Harold等人)中所述的那样，该专利在不与本说明书矛盾的情况下据此以引用方式并入本文。例如，结构化表面1667中的台阶1666和倾斜部分1669可通过机加工形成。倾斜部分1669使得光从光提取元件1665中提取出来。可通过调整台阶1666之间的倾斜部分1669的斜率分布来调整这种背光源的输出方向的分布。在一些实施方案中，这些台阶具有如本文其他地方所进一步描述的弯曲形状(例如，参见图16C)。
光学***1600具有出射光瞳1635，并且还包括光学偏振片1670，其可以是反射偏振片、吸收偏振片、吸收偏振片和反射偏振片的组合或者可任选地省略。
透镜***1619包括第一光学透镜1610和第二光学透镜1620。如本文其他地方所述，第一透镜1610包括主表面1614，其上设置有半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。第二透镜1620包括主表面1626，其上设置有反射偏振片，该反射偏振片可以是热成形或压力成形反射偏振片，并且可以是例如聚合物多层反射偏振片或线栅偏振片。四分之一波长延迟片可设置在反射偏振片上。
光学***100,200,300,400,500或1600中的任一个例如可被称为显示***或成像***。这些光学***中的任一个可用于头戴式显示器诸如虚拟现实显示器。
图16B和图16C分别是显示***1600b的剖视图和透视图，该显示***包括用于形成图像的成像器1630b和用于投影由成像器1630b形成的图像的投影透镜***1619b。成像器1630b包括多个像素。对于多个像素中的每个像素，成像器被构造成用于发出具有中心光线的光锥。由于光提取元件1665的几何结构，中心光线的方向随成像器1630b中的像素的位置而变化。在一些实施方案中，中心光线方向的变化使通过投影透镜***投影的图像的亮度增加至少30％、或至少50％、或至少100％、或至少200％。通过投影透镜投影的图像是整个图像中可能聚焦或可能不聚焦的图案化光。例如，通过投影透镜投影的图像可具有形成对焦图像的中心部分和可能不聚焦的周边部分。投影透镜***1619b可以是如图16B所示的折射透镜***或可以是折叠式光学***，该折叠式光学***包括彼此相邻并间隔开的第一半透反射镜和第二半透反射镜。例如，在一些实施方案中，投影透镜***1619b对应于透镜***119，并且第一半透反射镜对应于半透反射镜117，而第二半透反射镜对应于反射偏振片127。在一些实施方案中，投影透镜***1619b具有接受角，并且中心光线方向的变化使接受角内由成像器1630b发出的光增加至少30％、或至少50％、或至少100％、或至少200％。
在一些实施方案中，投影透镜***1619b具有最大侧向光学活性尺寸D1，其小于成像器1630b的最大侧向光学活性尺寸D2的约80％(或小于约60％、或小于约50％、小于约40％)。组件的最大侧向光学活性尺寸是指部件的一部分的最大侧向尺寸(其为图16B的x-y平面中的最大尺寸)，该部分在光学上用于形成显示***1600b的输出。例如，像素化显示面板通常包括具有光学活性的矩形像素区域，而围绕矩形像素区域的一些边界区域不具有光学活性。在这种情况下，最大侧向光学活性尺寸是矩形像素区域的对角线。又如，透镜可具有接收和透射光的圆形区域，并且在这种情况下，该圆形区域的直径就是最大侧向光学活性尺寸。
显示***1600b包括具有光***部分1660b的光导1663和与光***部分1660b以及成像器1630b光通信的光提取部分1665b。光导1663b被折叠成使得光提取部分1665b面向光***部分1660b。光导1663b包括光传输部分1664b，其被构造成用于从第一折叠1671b接收来自光***部分1660b的光并通过第二折叠1673b将光传输至光提取部分1665b。成像器1630b可以是设置在光提取部分1665b和光***部分1660b之间的反射式空间光调制器(例如，硅基液晶(LCoS)面板)。或者，如图16A所示，成像器可以是设置为靠近光提取部分并且与光***部分相对的透射式空间光调制器。在图16B的实施方案中，光从光提取部分1665b作为朝向成像器1630b至少部分准直的光提取，该成像器将成像的光通过光提取部分1665b反射回透镜***1619b。
透镜***1619b具有光轴1640b(平行于z轴)。光***部分1660b和光提取部分1665b沿着透镜***1619b的光轴1640b被间隔开。光轴1640b与光***部分1660b和光提取部分1665b相交。
在一些实施方案中，如针对图16A的结构化表面1667、台阶1666和倾斜部分1669所述，结构化表面1667b包括一系列台阶1666b，在这些台阶1666b之间具有倾斜部分1669b。台阶1666或台阶1666b可被描述为离散的间隔开的光提取特征结构。适用于从光提取部分提取光的其他离散的间隔开的光提取特征结构可用来代替这些台阶。在一些实施方案中，光提取特征结构的形状通过围绕z轴的曲率组合将光朝成像器聚焦(沿着x轴聚焦光)，并沿着y轴改变提取特征结构的角度(沿着y轴聚焦光)。提取特征结构可以是未涂覆的材料，依靠全内反射(TIR)提取光，或者可涂覆有金属或电介质反射体。或者，整个提取表面1667或1667b可涂覆有反射偏振片。这可通过MacNeille偏振片、线栅偏振片或聚合物多层光学薄膜反射偏振片(诸如可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St Paul,MN)的APF或双倍增亮膜(DBEF))来形成。反射偏振片可被成形用于适形于提取元件。这可通过例如将薄粘合剂层施加到结构化表面1667或1667b上并且通过热和/或压力作用将反射偏振膜(诸如APF)施加到表面使膜适形于结构化表面来实现。光导1663或1663b的一个或多个表面可具有低折射率涂层，其中涂层的折射率能够维持光导内的TIR条件。在一些实施方案中，低折射率涂层具有约0.05至0.2的折射率，低于光导的折射率(除非另有规定，否则折射率是指在532nm处测得的折射率)。该低折射率涂层可为光学厚的，并且可具有例如至少0.5微米或至少1微米的物理厚度。
图26至图28示出了适用于光学***1600或显示***1600b的其他合适的光导。
图26是光导2663的示意性剖视图，包括：光***部分2660，其适于接收光2638；光传输部分2664，其被设置用于接收来自光***部分2660的光，光传输部分2664具有第一区段2664-1和第二区段2664-2；以及光提取部分2665，其被设置用于接收来自光传输部分2664的光。由光***部分2660接收的光2638主要沿着第一方向2681传播，由光传输部分2683接收的光在第一区段2664-1中主要沿着第二方向2683传播，并且由光提取部分接收的光主要沿着第三方向2685传播。第一方向2681和第二方向2683之间的第一夹角为至少140度、或至少150度、或至少160度、或为约180度，并且第一方向和第三方向之间的第二夹角小于40度、或小于30度、或小于20度。在所示实施方案中，第一夹角为约180度，并且第二夹角为约0度。可通过改变光***部分2660的取向和/或光提取部分2685的取向使得这两个部分中的一个从x-y平面倾斜来改变第一夹角和第二夹角。两个方向之间的夹角是指沿着两个方向的单位向量的点积的反余弦(其根据定义在0度至180度的范围内)的主值。例如，参见图29，其是两个方向之间的夹角的示意图，单位向量2981和2985的点积的反余弦给出角度
Figure BDA0001401393950000251
该角度就是沿单位向量2981的第一方向和沿单位向量2985的第二方向之间的夹角。例如，由于夹角必须在0度和180度之间，所以将夹角指定为大于140度相当于将夹角指定为140度和180度之间。
光传输部分2664被设置用于通过第一折叠2671接收来自光***部分2660的光，并通过第二折叠2674将光传输至光提取部分2665。第二折叠2674包括第一子折叠2674-1和第二子折叠2674-2。
图27是光导2763的示意性剖视图，包括：光***部分2760，其适于接收光2738；光提取部分2765，其被设置用于接收来自光***部分2760的光。光提取部分2765通过折叠2771接收来自光***部分2760的光。由光***部分2760接收的光主要沿着第一方向2781传播，并且由光提取部分2765接收的光主要沿着第二方向2765传播。第一方向2781和第二方向2785之间的夹角为至少120度、或至少140度、或至少160度。例如，如图所示，该夹角可在160度至180度的范围内，或者可为约180度。例如，如图16A至图16C所示，光提取部分2765可包括适于将光从光提取部分朝向投影透镜***提取的多个光提取特征结构。与0度相差5度以内的角度可被描述为约0度，并且与180度相差5度以内的角度可被描述为约180度。
光导2663和光导2763各自包括：光***部分，其适于接收光；光传输部分，其被设置用于通过第一折叠接收来自光***部分的光；以及光提取部分，其被设置用于通过第二折叠接收来自光传输部分的光。在每种情况下，光提取部分面向光***部分并与其间隔开。在一些实施方案中，光提取部分和光***部分可彼此接触或者可仅通过小间隙隔开。图28是光导2863的示意性剖视图，包括光***部分2860和光提取部分2865，它们通过折叠2871彼此光学地连接。例如，如图16A至图16C所示，光提取部分2865可包括适于将光从光提取部分2865朝向投影透镜***提取的多个光提取特征结构。光在光***部分2860中主要沿着第一方向2881传播，并且光在光提取部分2865中主要沿着第二方向2885传播。第一方向2881和第二方向2885之间的夹角可为例如至少140度。
在一些实施方案中，光重定向层包括朝向像素化光源凹入的凹面，其中凹面的每个不同部分对应于像素化光源中的不同的像素组。凹面的各部分可与各像素组一一对应。这在图17中已示出，该图是包括光重定向层1750和像素化光源1730的发光***1732的示意性侧视图。发光***1732可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432和532中。在所示实施方案中，光重定向层1750包括具有朝向光重定向层1730凹入的凹面1758的单个光学元件。像素化光源1730包括多个像素1744，其包括多个像素组，包括组1741a,1741b,1741c和1741d。凹面1758包括多个部分1756a,1756b,1756c和1756d。每个不同的部分对应于不同的像素组。例如，来自像素组1741a的光可穿过凹面1758的部分1756a，并且可基本上不穿过凹面1758的其他部分。这可通过将像素放置成紧邻凹面1758来实现。在LCD面板包括多个像素的实施方案中，可使用如本文其他地方所述的薄的外玻璃层，以便将光重定向层1750定位成更靠近多个像素。在LCD面板包括多个像素的实施方案中，光重定向层1750可由如本文其他地方所述的LCD面板的外玻璃层形成，以便将表面1758定位成靠近多个像素1744。在一些实施方案中，当将像素化光源1732用于包括透镜***的光学***(诸如那些包括如本文其他地方所述的半透反射镜和反射偏振片的光学***)时，来自像素组的穿过凹面1758的除了与该像素组对应部分外的任何部分的任何光可在透镜***的接受角范围之外，因此不被光学***所利用。
图18是发光***1832的示意性剖视图，该发光***包括液晶显示面板1830、背光源1836和具有光重定向凹面1858的光重定向层1850。虽然在图18中示出了液晶显示面板，但光重定向层1850可与其他类型的像素化显示器(诸如OLED显示器)一起使用。发光***1832可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432,532中。液晶显示面板1830包括设置在第一玻璃层和第二玻璃层1876和1878之间的多个像素1844。多个像素1844包括第一像素1841和第二像素1842。第一偏振片1872设置在光重定向层1850和液晶显示面板1830之间，并且第二偏振片1873设置在液晶显示面板1830和背光源1836之间。背光源1836可以是如本文其他地方所述的至少部分准直的背光源。发光***1832以光轴1840为中心。光重定向层1850是所示实施方案中的单个光重定向元件。光重定向层1850包括朝向液晶面板1830凹入的光重定向凹面1858。光重定向凹面1858包括适于接收来自第一像素1841的光的第一部分1856，并且包括适于接收来自第二像素1842的光的第二部分1857。在一些实施方案中，光重定向凹面1858包括多个不同的部分，其中每个不同部分与多个像素1844中的不同像素或不同像素组一一对应。
图19是发光***1932的示意性剖视图，该发光***包括液晶显示面板1930、背光源1936和具有光重定向凹面1958的光重定向层1950。液晶显示面板1930包括设置在第一玻璃层和第二玻璃层1976和1978之间的多个像素1944。光重定向层1950由第一玻璃层1976通过如下方式形成，例如蚀刻第一玻璃层1976的外表面以形成光重定向凹面1958。可用于形成光重定向凹面1958的合适玻璃蚀刻方法是本领域已知的，并且在例如美国专利公布2002/0079289(Doh)中有所描述。合适的玻璃蚀刻剂包括六氟硅酸和氟化氢。
多个像素1944包括第一像素1941和第二像素1942。第一偏振片1972设置在光重定向凹面1958上，并且第二偏振片1973设置在液晶显示面板1930和背光源1936之间。背光源1936可以是如本文其他地方所述的至少部分准直的背光源。发光***1932以光轴1940为中心。光重定向凹面1958包括适于接收来自第一像素1941的光的第一部分1956，并且包括适于接收来自第二像素1842的光的第二部分1957。如本文其他地方所进一步描述的那样，在一些实施方案中，光重定向凹面1958包括多个不同的部分，其中每个不同部分与多个像素1944中的不同像素或不同像素组一一对应。发光***1932可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432,532中。
在发光***1832或1932的一些实施方案中，光重定向凹面的每个不同部分对应于所述多个像素中的不同像素组，并且接收由该像素组中的像素所发出的具有第一锥角的第一发散光，然后将所接收的光作为第二发散光透射，该第二发散光具有小于第一锥角的第二锥角。在一些实施方案中，来自像素组中的像素的光基本上不透射穿过光重定向层的与像素组不对应的任何部分，或者以一定方向至多部分地透射穿过光重定向层的与像素组不对应的一部分，所述方向不在透镜***的适于接收来自发光***的光的接受角之内。
图20是发光***2032的示意性剖视图，包括：多个光重定向元件，其包括光重定向元件2056和2057；液晶显示面板2030，其具有由第一玻璃层和第二玻璃层2076和2078之间的液晶层提供的多个离散的间隔开的像素2044。与常规LCD显示器相比或与第二玻璃层2078相比，第一玻璃层2076可具有减小的厚度，以便将光重定向元件2056和2057定位成更靠近限定多个像素2044的孔。虽然在图20中示出了液晶显示面板，但光重定向元件2056和2057可与其他类型的像素化显示器(诸如OLED显示器)一起使用。液晶显示面板2030设置在第一偏振片2072和第二偏振片2073之间，并被背光源2036照亮，该背光源可以是如本文其他地方所述的至少部分准直的背光源。每个光重定向元件可对应于多个像素中的一组像素，其中该组可以是单个像素或多个像素。可针对一些、大多数或全部像素包括光重定向元件。例如，除了位于发光***2032的光轴附近的像素或位于包括透镜***和发光***2032的光学***的光轴附近的像素之外，可针对所有像素包括光重定向元件。发光***2032可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432,532中。光重定向元件中的每个光重定向元件可以是棱镜元件，并且可任选地包括一个或多个曲面。在替代实施方案中，可使用多个微透镜代替一些或全部棱镜元件。在其他实施方案中，可使用包括菲涅尔透镜的光重定向层来代替单个光重定向元件。这在图21中示出。
图21是发光***2132的剖视图，其包括光重定向层2150和包括多个离散的间隔开的像素2144的液晶显示面板2130。虽然在图21中示出了液晶显示面板，但光重定向层2150可与其他类型的像素化显示器(诸如OLED显示器)一起使用。液晶面板2130设置在第一偏振片2172和第二偏振片2173之间，并被背光源2136照亮，该背光源可以是如本文其他地方所述的至少部分准直的背光源。光重定向层2150包括光重定向元件2156，并且可以是菲涅尔透镜，或者可以是闪耀衍射光栅。在一些实施方案中，至少一些光重定向元件2156是同心环。每个不同的光重定向元件2156可对应于多个离散的间隔开的像素2144中的不同像素组。例如，如果光重定向元件是同心环形元件，则对应于光重定向元件的像素组可以是设置在同心环下的多个像素。在其他实施方案中，光重定向层2150可由其他类型的光重定向元件代替。例如，光重定向层2150可以是全息光学元件。
发光***2132可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432,532中。
图22是包括液晶显示面板2230的发光***2232的示意性剖视图，该液晶显示面板包括多个像素2244以及第一玻璃层2276和第二玻璃层2278。包括透镜2256和2257的多个透镜在第一玻璃层2276中形成。可通过蚀刻第一玻璃层2276并用折射率不同于第一玻璃层2276的材料填充蚀刻出的区域来形成所述透镜。例如，可使用较高折射率材料以减小由对应像素发出的光的发散角。合适的高折射率材料包括填充有高折射率纳米粒子的聚合物材料，诸如在美国专利8,343,622(Liu等人)中描述的那些，该专利在不与本说明书矛盾的情况下据此并入本文。多个透镜中的每个不同的透镜可对应于多个像素中的不同像素组。每个像素组可以是单个像素，或者可包括多个像素。发光***2232可分别用于例如光学***100,200,300,400和500中的任一发光***132,232,332,432,532中。
发光***1732,1832,1932,2032,2132和2232中的任一个发光***的光重定向层或光重定向元件可适于将来自至少一个像素或大多数像素的输出光朝向或远离光重定向层或光重定向元件的光轴弯曲，或者朝向或远离包括透镜***和光重定向层或光重定向元件的显示***的光轴弯曲。
在显示面板上包括光重定向层的替代形式是在被设置用于从显示面板接收光的透镜上包括光重定向层。图23是包括第一光学透镜2310和第二光学透镜2320的透镜***2319的示意性剖视图。第一光学透镜2310包括相背对的第一主表面和第二主表面2314和2316，第一主表面2314是主内表面，并且第二主表面2316是主外表面。第二光学透镜2320包括相背对的第一主表面和第二主表面2324和2326。透镜***2319包括可设置在第一透镜2310的第一主表面2314上的半透反射镜。透镜***2319还包括反射偏振片，其被构造成用于基本上透射具有第一偏振态的光，并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光。反射偏振片邻近半透反射镜设置并与其间隔开，并且可设置在第二透镜2320上。在一些实施方案中，反射偏振片设置在第二主表面2326上。在一些实施方案中，四分之一波长延迟片设置在反射偏振片上。如本文其他地方所述，半透反射镜在期望的多个波长中可具有至少30％的平均光学反射率。
第一光学透镜2310的第二主表面2316包括多个光重定向元件2350，其包括光重定向元件2356和2357。每个光重定向元件适于接收第一光锥，并将所接收的光作为第二光锥向半透反射镜透射。例如，光重定向元件2356适于接收第一光锥2339，并将所接收的光作为第二光锥2349透射。如本文其他地方所进一步描述的那样，每个光重定向元件可适于改变所接收的光锥的发散角和中心光线方向中的一者或两者。透镜***2319可分别用于代替例如光学***100或200中的透镜***119或219。
包括在透镜***2319中的反射偏振片可围绕一条或两条正交轴弯曲。在一些实施方案中，反射偏振片是多层聚合物膜，并且在一些实施方案中，反射偏振片是热成形或压力成形的多层反射偏振片，诸如本文其他地方所述的APF。
在一些实施方案中，包括像素化发光***和被设置用于在显示***的出射光瞳处接收由像素化***发出的光的透镜***2319的显示***的亮度比不包括多个光重定向元件2350的其他等效显示***的亮度高至少30％。在一些实施方案中，显示***的出射光瞳处的亮度比其他等效显示***的亮度高至少100％、或高至少200％、或高至少300％。
图24是包括发光***2432的显示***2400的一部分的示意性剖视图，该发光***包括多个发光像素2444。每个发光像素包括：可选的光学透明的第一光重定向元件2456，其在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学透射率；光学反射的第二光重定向元件2457，其朝向第一光重定向元件2456凹入，并且在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学反射率；以及设置在第一光重定向元件2456和第二光重定向元件2457之间的发光材料2441。发光材料2441可包括在显示面板2430中，该显示面板可以例如是至少部分可透射的OLED显示面板。显示面板2430在图24中被示出为基本上平坦的面板，但是在其他实施方案中，显示面板可以是弯曲的(例如，参见图1B)或者可包括不全在同一平面内的多个平面部分(例如，参见图1C)。在一些实施方案中，第二光重定向元件2457的中心2442位于发光材料2441内。例如，第二光重定向元件2457可具有凹形反射表面，其具有位于发光材料2441内的曲率中心或焦点。在一些实施方案中，由发光材料2441发出的光通过第一光重定向元件和第二光重定向元件2456和2457基本上准直。在一些实施方案中，可选的第一光重定向元件2456被省略，由发光材料2441发出的光通过第二光重定向元件2457基本上准直。例如，面板2430中的发光材料可发出发散的第一光锥2439，该光锥从凹形的第二光重定向元件反射并作为基本上准直的光2449透射穿过第一光重定向元件。
显示***2400还可包括透镜***(诸如透镜***119或219)，其被设置用于接收来自发光***2432的光并将所接收的光的至少一部分透射至显示***2400的出射光瞳。
可通过期望的或预定的多个波长的平均值来指定各种部件(例如，半透反射镜、四分之一波长延迟片、透射光学元件和反射光学元件)的光学透射率或反射率。期望的或预定的多个波长可以例如是光学***设计用于操作的任何波长范围。预定的或期望的多个波长可以是可见光范围，并且可以是例如400nm至700nm的波长范围。在一些实施方案中，期望的或预定的多个波长可以是红外线范围，或者可包括红外线、可见光和紫外线波长中的一种或多种。在一些实施方案中，期望的或预定的多个波长可以是一个窄波段或多个窄波段，并且半透反射镜可以是例如凹口反射镜。在一些实施方案中，期望的或预定的多个波长包括至少一个连续的波长范围，其具有不超过100nm或不超过50nm的半极大处全宽度。
本说明书的任何光学***可用于诸如头戴式显示器(例如，虚拟现实显示器)的设备中。图25是头戴式显示器2590的示意性俯视图，包括框架2592、第一显示部分2594a和第二显示部分2594b，所述显示部分可包括本说明书的任何光学***。在所示实施方案中，第一显示部分2594a包括透镜***2519a和发光***2532a，并且显示部分2594b包括透镜***2519b和发光***2532b。每个透镜***2519a和2519b可包括如本文其他地方所述的反射偏振片和半透反射镜。每个发光***2532a和2532b可包括如本文其他地方所述的多个像素和光重定向层和/或至少部分准直的背光源。在一些实施方案中，透镜***2519a和2519b以光轴为中心(例如，图25中平行于z轴的轴)，并且发光***2532a和2532b相对于对应的光轴以钝角设置。在其他实施方案中，发光***2532a和2532b设置成与对应的光轴成直角，并且可以对应的光轴为中心。发光***2532a和2532b的光重定向层可通过对应的像素重定向输出光，使得其位于对应的透镜***的接受角内。在发光***设置成与透镜***的光轴成钝角的实施方案中，发光***的光重定向元件可包括曲面，诸如曲面1131c，其关于光轴是不对称的。
实施例
实施例1
使用Zemax 15透镜设计软件对具有下表所述元件的折叠式光学透镜***进行建模。
Figure BDA0001401393950000321
在上表中，OB指的是对象，并且表面是从止动表面(ST)到图像表面(IM)的列出的阶。除了第二阶、第四阶、第六阶、第八阶、第十阶系数分别为0.000、-2.805×10-5、1.232×10-7、-1.936×10-10和-3.088×10-13的表面7之外，取非球面多项式系数为零。
将透镜导入到LightTools中，其中创建了具有中心和***发射元件的显示平面。将每个元件浸入具有0.1mm直径和0.05mm半径的NBK7透镜中。发射元件被设计为具有0.004mm2的发射面积。透镜相对于发射元件的放置被优化，以便在光瞳处提供均匀度和亮度的最佳组合。具有微透镜阵列的近眼显示器亮度为没有透镜阵列的显示器亮度的8.1倍(亮度增加了710％)。
实施例2
使用如下光线跟踪对与光学***200类似的光学***进行建模。光学叠堆210包括透镜212的外表面(面向面板232的表面)上的四分之一波长延迟片和透镜212的内表面(面向出射光瞳235的表面)上的半透反射镜。光学叠堆220包括透镜222的外表面(面向透镜212的表面)上的线性偏振片并且包括设置在该线性偏振片上的四分之一波长延迟片。将四分之一波长延迟片建模为理想的延迟片，将半透反射镜建模为具有50％的透射率和50％的反射率，将线性偏振片针对沿着线性阻光轴偏振的光建模为具有1％的透射率和99％的反射率，以及针对沿着正交线性通光轴偏振的光建模为具有99％的透射率和1％的反射率。透镜如下表中所规定：
Figure BDA0001401393950000331
用于透镜表面的第二阶至第八阶非球面多项式系数在下表中给出：
第二阶 第四阶 第六阶 第八阶
OB 不适用 不适用 不适用 不适用
ST 不适用 不适用 不适用 不适用
2 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
3 0.0000E+00 1.2455E-05 1.3936E-07 1.8601E-09
4 不适用 不适用 不适用 不适用
5 0.0000E+00 -1.4624E-04 9.5699E-07 -6.0196E-09
6 0.0000E+00 1.2455E-05 1.3936E-07 1.8601E-09
7 0.0000E+00 -1.4624E-04 9.5699E-07 -6.0196E-09
8 0.0000E+00 -1.4624E-04 9.5699E-07 -6.0196E-09
9 不适用 不适用 不适用 不适用
10 不适用 不适用 不适用 不适用
11 不适用 不适用 不适用 不适用
12 不适用 不适用 不适用 不适用
IM 不适用 不适用 不适用 不适用
用于透镜表面的第十阶至更高阶非球面多项式系数在下表中给出：
Figure BDA0001401393950000332
Figure BDA0001401393950000341
将显示面板235建模为产生明暗方块的棋盘图案，每个方块具有6mm×6mm的尺寸。显示面板的尺寸为2.4cm×2.4cm。将输出光建模为具有垂直于显示面板表面的中心光线，并具有5度半峰半宽(HWHM)的锥角。这被选择用于模拟具有部分准直的背光源或具有对输出光进行部分准直的光重定向层的显示面板。为了比较，还对具有35度HWHM的锥角的常规显示面板建模。接收器定位在出射光瞳235处。对比度计算为在亮方块处接收的平均功率比在暗方块处接收的平均功率。对于部分准直(5度HWHM)的情况，对比度确定为747，而对于常规的情况(35度HWHM)，对比度确定为100。
实施例3
计算出光学***1600(示于图16A中)和具有由不同背光单元替代的背光源1636的类似光学***的相对效率。将利用具有朗伯输出的背光单元的光学***的相对效率定义一致。然后将其他光学***的相对效率定义为光学***的出射光瞳1635处的亮度对具有背光单元(该背光单元具有朗伯输出)的光学***的出射光瞳1635处的亮度的比。当背光单元包括一层增亮膜(Brightness Enhancement Film，BEF，可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))时，来自背光单元的输出在水平方向(显示器的宽度方向)上具有44度的半峰全宽(FWHM)并且在垂直方向(显示器的高度方向)上具有80度的半峰全宽，并且光学***具有1.4的相对效率(亮度增加40％)。当背光单元包括两个交叉的BEF时，背光单元的输出在水平和垂直方向上均具有44度的FWHM，并且光学***具有1.6的相对效率(亮度增加60％)。当背光单元包括适于在垂直于显示器的方向上(在负z方向上)提供高准直度的结构化表面1667时，来自背光单元的输出在水平方向上具有16度的FWHM，并且在垂直方向上具有12度的FWHM，并且光学***具有2.4的相对效率(亮度增加140％)。当背光单元包括适于在转向透镜***1619的方向上提供高准直度的结构化表面1667时，来自背光单元的输出在水平方向上具有12度的FWHM，并且在垂直方向上具有11度的FWHM，并且光学***具有3的相对效率(亮度增加200％)。结果汇总于下表中。
Figure BDA0001401393950000351
以下为本说明书的示例性实施方案的列表。
实施方案1是一种发光***，包括：
像素化光源，其包括多个离散的间隔开的像素；和
多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于多个像素中的不同像素，并且接收由该像素发出的具有第一锥角的第一发散光，然后将所接收的光作为第二发散光进行透射，该第二发散光具有大于15度且小于第一锥角的第二锥角。
实施方案2是实施方案1的发光***，其中多个光重定向元件中的至少一些光重定向元件是棱镜。
实施方案3是实施方案1的发光***，其中相邻像素之间的间隙小于像素宽度的10％。
实施方案4是实施方案1的发光***，其中相邻像素之间的间隙小于像素宽度的5％。
实施方案5是实施方案1的发光***，其中相邻像素之间的间隙小于1微米。
实施方案6是实施方案1的发光***，其中相邻像素之间的间隙在像素宽度的10％至100％的范围内。
实施方案7是实施方案1的发光***，其中相邻像素之间的间隙包括吸光材料。
实施方案8是实施方案1的发光***，其中相邻像素之间的间隙基本上是透光的。
实施方案9是实施方案1的发光***，其中第一锥角大于20度。
实施方案10是实施方案1的发光***，其中第一锥角大于30度。
实施方案11是实施方案1的发光***，其中第一锥角与第二锥角之间的差至少为5度。
实施方案12是实施方案1的发光***，其中第一锥角与第二锥角之间的差至少为10度。
实施方案13是实施方案1的发光***，其中多个光重定向元件中的至少一些光重定向元件是透镜。
实施方案14是实施方案13的发光***，其中每个透镜以透镜轴为中心，至少一个透镜的透镜轴相对于对应于该透镜的像素的中心横向偏移。
实施方案15是实施方案1的发光***，其中对于至少一个光重定向元件，第一发散光具有第一中心光线，该第一中心光线的方向与第二发散光的第二中心光线的方向不同。
实施方案16是实施方案1的发光***，其中像素化光源为液晶显示器。
实施方案17是实施方案16的发光***，其中液晶显示器包括至少部分准直的背光源。
实施方案18是实施方案17的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在50度全宽度锥内。
实施方案19是实施方案17的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在40度全宽度锥内。
实施方案20是实施方案17的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在30度全宽度锥内。
实施方案21是实施方案17的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在25度全宽度锥内。
实施方案22是实施方案1的发光***，其中像素化光源为有机发光二极管显示器。
实施方案23是实施方案1的发光***，其中像素化光源基本上是平坦的。
实施方案24是实施方案1的发光***，其中像素化光源是弯曲的。
实施方案25是光学***，该光学***包括实施方案1的发光***以及适于接收来自发光***的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳的光学透镜***。
实施方案26是实施方案25的光学***，其中光学透镜***包括面向发光***的半透反射镜和面向出射光瞳的反射偏振片，该反射偏振片邻近半透反射镜并与其间隔开，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
实施方案27是实施方案26的光学***，其中期望的多个波长包括至少一个连续波长范围。
实施方案28是实施方案27的光学***，其中至少一个连续波长范围包括至少一些红外线、可见光或紫外线波长。
实施方案29是实施方案27的光学***，其中至少一个连续波长范围包括400nm至700nm的波长范围的至少一部分。
实施方案30是实施方案27的光学***，其中半透反射镜为凹口反射镜。
实施方案31是实施方案30的光学***，其中期望的多个波长包括一个或多个连续波长范围，该连续波长范围中的至少一个具有不超过100nm的半峰全宽。
实施方案32是实施方案26的光学***，还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案33是实施方案26的光学***，其中半透反射镜和反射偏振片中的至少一者关于两条正交轴线弯曲。
实施方案34是实施方案26的光学***，其中反射偏振片基本上是平坦的。
实施方案35是实施方案26的光学***，其中反射偏振片关于轴线弯曲。
实施方案36是实施方案26的光学***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案37是实施方案26的光学***，其中反射偏振片为关于两条正交轴线弯曲的热成形的多层聚合物膜。
实施方案38是实施方案26的光学***，其中反射偏振片为关于两条正交轴线弯曲的压力成形的多层聚合物膜。
实施方案39是实施方案26的光学***，其中反射偏振片包括线栅偏振片。
实施方案40是实施方案39的光学***，其中线栅偏振片关于轴线弯曲。
实施方案41是实施方案39的光学***，其中线栅偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案42是实施方案25的光学***，其中光学透镜***包括一个或多个折射型透镜。
实施方案43是实施方案25的光学***，其中光学***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效光学***的亮度高至少30％。
实施方案44是实施方案25的光学***，其中光学***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效光学***的亮度高至少100％。
实施方案45是实施方案25的光学***，其中光学***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效光学***的亮度高至少200％。
实施方案46是一种发光***，包括：
像素化光源，其包括多个离散的间隔开的像素组；和
朝向光源凹入的光重定向凹面，该光重定向表面的每个不同部分对应于多个像素中的不同像素组，并且接收由该像素组中的像素发出的具有第一锥角的第一发散光，并且将所接收的光作为第二发散光透射，该第二发散光具有小于第一锥角的第二锥角，其中不存在两个不同像素组包含共同像素。
实施方案47是实施方案46的发光***，其中光重定向凹面关于轴线凹入。
实施方案48是实施方案46的发光***，其中光重定向凹面关于两条正交轴线凹入。
实施方案49是实施方案46的发光***，其中每个像素组为单个像素。
实施方案50是实施方案46的发光***，其中每个像素组包括多个像素。
实施方案51是实施方案46的发光***，其中第一锥角与第二锥角之间的差至少为5度。
实施方案52是实施方案46的发光***，其中第一锥角与第二锥角之间的差至少为10度。
实施方案53是实施方案46的发光***，其中对于光重定向表面的至少一部分，第一发散光具有第一中心光线，该第一中心光线的方向与第二发散光的第二中心光线的方向不同。
实施方案54是实施方案46的发光***，其中像素化光源为液晶显示器。
实施方案55是实施方案54的发光***，其中液晶显示器包括至少部分准直的背光源。
实施方案56是实施方案55的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在50度全宽度锥内。
实施方案57是实施方案55的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在40度全宽度锥内。
实施方案58是实施方案55的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在30度全宽度锥内。
实施方案59是实施方案55的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在25度全宽度锥内。
实施方案60是实施方案46的发光***，其中像素化光源包括液晶显示器面板、背光源、设置在光重定向凹面和液晶显示器面板之间的第一偏振片，以及设置在液晶显示器面板和背光源之间的第二偏振片。
实施方案61是实施方案46的发光***，其中像素化光源包括液晶显示器面板、背光源、设置在光重定向凹面上的第一偏振片，以及设置在液晶显示器面板和背光源之间的第二偏振片。
实施方案62是实施方案46的发光***，其中像素化光源为有机发光二极管显示器。
实施方案63是光学***，该光学***包括实施方案46的发光***以及适于接收来自发光***的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳的光学透镜***。
实施方案64是实施方案63的光学***，其中光学透镜***包括面向发光***的半透反射镜和面向出射光瞳的反射偏振片，该反射偏振片邻近半透反射镜并与其间隔开，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
实施方案65是实施方案64的光学***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案66是实施方案64的光学***，其中反射偏振片为聚合物多层反射偏振片。
实施方案67是实施方案64的光学***，其中反射偏振片为线栅偏振片。
实施方案68是实施方案63的光学***，其中光学透镜***包括一个或多个折射型透镜。
实施方案69是一种显示***，包括：
像素化显示器，其发出第一图像并且包括多个离散的间隔开的像素；和
设置在多个像素前面的多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于多个像素中的不同像素组，每个像素组包括至少一个像素，所述多个光重定向元件在多个像素后面形成第一图像的第二虚像。
实施方案70是一种显示***，包括：
像素化显示器，其包括多个离散的间隔开的像素；和
设置在多个像素前面的多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于多个像素中的不同像素组，并且在像素后面形成该像素的虚像，每个像素组包括至少一个像素。
实施方案71是实施方案70的显示***，其中像素化显示器发出第一图像，并且多个光重定向元件在多个像素后面形成第一图像的第二虚像。
实施方案72是实施方案69至71中任一项的显示***，其中像素化显示器为液晶显示器。
实施方案73是实施方案72的显示***，其中液晶显示器包括至少部分准直的背光源。
实施方案74是实施方案69至71中任一项的显示***，其中像素化显示器基本上是平面的。
实施方案75是实施方案69至71中任一项的显示***，其中像素化显示器包括多个基本上平面的部分，所述部分并非全部设置在同一平面内。
实施方案76是实施方案69至71中任一项的显示***，其中像素化显示器是弯曲的。
实施方案77是实施方案69至71中任一项的显示***，其中像素化光源为有机发光二极管显示器。
实施方案78是实施方案69至71中任一项的显示***，其中每个光重定向元件被构造成用于接收由对应于该光重定向元件的像素发出的第一光锥，该第一光锥具有沿第一方向定向的第一中心光线，光重定向元件沿第二方向将所接收的光作为具有第二中心光线的第二光锥透射，
其中对于这些光重定向元件中的至少一些，第二方向不同于第一方向。
实施方案79是实施方案78的显示***，其中对于大多数光重定向元件，第二方向不同于第一方向。
实施方案80是实施方案69至71中任一项的显示***，其中每个像素组为单个像素。
实施方案81是实施方案69至71中任一项的显示***，其中每个像素组包括多个像素。
实施方案82是实施方案69至71中任一项的显示***，其中不存在两个不同像素组包含共同像素。
实施方案83是实施方案69至71中任一项的显示***，还包括光学透镜***，该光学透镜***适于接收来自像素化显示器的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳。
实施方案84是实施方案83的显示***，其中光学透镜***包括面向发光***的半透反射镜和面向出射光瞳的反射偏振片，该反射偏振片邻近半透反射镜并与其间隔开，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
实施方案85是实施方案84的显示***，还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案86是实施方案84的显示***，其中半透反射镜和反射偏振片中的至少一者关于两条正交轴线弯曲。
实施方案87是实施方案84的显示***，其中反射偏振片为关于两条正交轴线弯曲的热成形的多层聚合物膜。
实施方案88是实施方案84的显示***，其中反射偏振片为关于两条正交轴线弯曲的压力成形的多层聚合物膜。
实施方案89是实施方案83的显示***，其中光学透镜***包括一个或多个折射型透镜。
实施方案90是实施方案83的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效显示***的亮度高至少30％。
实施方案91是实施方案83的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效显示***的亮度高至少100％。
实施方案92是实施方案83的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效显示***的亮度高至少200％。
实施方案93是一种成像***，包括：
像素化光源，其包括多个离散的间隔开的像素，每个像素发出以锥轴为中心的光锥；
多个透镜，每个透镜以透镜轴为中心并且对应于多个像素中的不同像素，每个透镜的透镜轴平行于由对应于透镜的像素发出的光的锥轴，至少一个透镜的透镜轴相对于由对应于该至少一个透镜的像素发出的光的锥轴偏移，多个透镜中的至少两个透镜在距该至少两个透镜的不同距离处形成对应像素的图像。
实施方案94是一种成像***，包括：
像素化光源，其包括多个离散的间隔开的像素，每个像素发出以锥轴为中心的光锥；
多个透镜，每个透镜对应于多个像素中的不同像素，多个透镜中的至少两个透镜在距该至少两个透镜的不同距离处形成对应像素的图像。
实施方案95是实施方案94的成像***，其中每个透镜以透镜轴为中心，每个透镜的透镜轴平行于由对应于透镜的像素发出的光的锥轴，至少一个透镜的透镜轴相对于由对应于该至少一个透镜的像素发出的光的锥轴横向偏移。
实施方案96是实施方案93至95中任一项的成像***，其中对应像素的图像为虚像。
实施方案97是实施方案93至95中任一项的成像***，其中对应像素的图像为实像。
实施方案98是实施方案93至95中任一者的成像***，其中多个透镜中的每个透镜在图像表面中形成对应像素的图像。
实施方案99是实施方案98的成像***，其中成像***的出射光瞳限定具有第一尺寸的孔，并且其中图像表面具有与第一尺寸不同的第二尺寸。
实施方案100是实施方案98的成像***，其中图像表面不平行于包括多个像素的表面。
实施方案101是实施方案98的成像***，其中图像表面基本上平行于包括多个像素的表面。
实施方案102是实施方案98的成像***，其中包括多个像素的表面基本上是平面的，并且图像表面基本上是非平面的。
实施方案103是实施方案93至95中任一者的成像***，其中每个透镜被构造成用于接收由对应于该透镜的像素发出的第一发散光，该第一发散光具有第一锥角，该透镜将所接收的光作为第二发散光透射，该第二发散光具有大于15度且小于第一锥角的第二锥角。
实施方案104是实施方案93至95中任一者的成像***，其中每个透镜被构造成用于接收由对应于该透镜的像素发出的第一光锥，该第一光锥具有沿第一方向定向的第一中心光线，该透镜沿第二方向将所接收的光作为具有第二中心光线的第二光锥透射，
其中对于这些透镜中的至少一些，第二方向不同于第一方向。
实施方案105是实施方案93至95中任一项的成像***，其中像素化光源为液晶显示器。
实施方案106是实施方案105的成像***，其中液晶显示器包括至少部分准直的背光源。
实施方案107是实施方案93至95中任一项的成像***，其中像素化光源为有机发光二极管显示器。
实施方案108是实施方案93至95中任一项的成像***，还包括光学透镜***，该光学透镜***适于接收来自像素化光源的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳。
实施方案109是实施方案108的成像***，其中光学透镜***包括面向发光***的半透反射镜和面向出射光瞳的反射偏振片，该反射偏振片邻近半透反射镜并与其间隔开，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
实施方案110是实施方案109的成像***，还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案111是实施方案109的成像***，其中半透反射镜和反射偏振片中的至少一者关于两条正交轴线弯曲。
实施方案112是实施方案109的成像***，其中反射偏振片为关于两条正交轴线弯曲的热成形的多层聚合物膜。
实施方案113是实施方案109的成像***，其中反射偏振片为关于两条正交轴线弯曲的压力成形的多层聚合物膜。
实施方案114是实施方案108的成像***，其中光学透镜***包括一个或多个折射型透镜。
实施方案115是实施方案108的成像***，其中成像***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效成像***的亮度高至少30％。
实施方案116是实施方案108的成像***，其中成像***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效成像***的亮度高至少100％。
实施方案117是实施方案108的成像***，其中成像***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重定向元件的其他等效成像***的亮度高至少200％。
实施方案118是一种光学***，包括：
像素化表面，其包括多个离散的间隔开的像素；和
多个透镜，每个透镜对应于多个像素中的不同像素，多个透镜中的每个透镜在不平行于该像素化表面的图像表面中形成对应像素的图像。
实施方案119是实施方案118的光学***，其中像素化表面基本上是平面的。
实施方案120是实施方案118的光学***，其中像素化表面包括多个基本上平面的部分，所述部分并非全部设置在同一平面内。
实施方案121是实施方案118的光学***，其中像素化表面关于至少一条轴线弯曲。
实施方案122是实施方案118的光学***，其中像素化表面基本上是平面的，并且图像表面基本上是非平面的。
实施方案123是实施方案118的光学***，其中每个图像为虚像。
实施方案124是实施方案118的光学***，其中每个图像为实像。
实施方案125是实施方案118的光学***，其中每个透镜被构造成用于接收由对应于该透镜的像素发出的第一发散光，该第一发散光具有第一锥角，该透镜将所接收的光作为第二发散光透射，该第二发散光具有大于15度且小于第一锥角的第二锥角。
实施方案126是实施方案118的光学***，其中每个透镜被构造成用于接收由对应于该透镜的像素发出的第一光锥，该第一光锥具有沿第一方向定向的第一中心光线，该透镜沿第二方向将所接收的光作为具有第二中心光线的第二光锥透射，
其中对于这些透镜中的至少一些，第二方向不同于第一方向。
实施方案127是实施方案126的光学***，其中对于透镜中的至少一个，第一方向和第二方向之间的角度至少为5度。
实施方案128是实施方案127的光学***，其中角度至少为10度。
实施方案129是实施方案118的光学***，其中液晶显示器包括像素化表面。
实施方案130是实施方案129的光学***，其中液晶显示器包括至少部分准直的背光源。
实施方案131是实施方案118的光学***，其中有机发光二极管显示器包括像素化表面。
实施方案132是实施方案118的光学***，还包括光学透镜***，该光学透镜***适于接收来自像素化表面的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳。
实施方案133是实施方案132的光学***，其中光学透镜***包括面向像素化表面的半透反射镜和面向出射光瞳的反射偏振片，该反射偏振片邻近半透反射镜并与其间隔开，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
实施方案134是实施方案133的光学***，还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案135是实施方案133的光学***，其中半透反射镜和反射偏振片中的至少一者关于两条正交轴线弯曲。
实施方案136是实施方案133的光学***，其中反射偏振片为关于两条正交轴线弯曲的热成形的多层聚合物膜。
实施方案137是实施方案133的光学***，其中反射偏振片为关于两条正交轴线弯曲的压力成形的多层聚合物膜。
实施方案138是实施方案132的光学***，其中光学***在出射光瞳处的亮度比不包括多个透镜的其他等效光学***的亮度高至少30％。
实施方案139是实施方案132的光学***，其中光学***在出射光瞳处的亮度比不包括多个透镜的其他等效光学***的亮度高至少100％。
实施方案140是实施方案132的光学***，其中光学***在出射光瞳处的亮度比不包括多个光重透镜的其他等效光学***的亮度高至少200％。
实施方案141是实施方案132的光学***，其中光学透镜***包括一个或多个折射型透镜。
实施方案142是一种光学***，包括：
像素化显示器表面，其包括多个离散的间隔开的像素；
光学叠堆，其包括：
光重定向层，其邻近该显示器表面并且包括至少一个光重定向元件，每个光重定向元件对应于多个像素中的不同像素组，每个像素组包括至少一个像素；
半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；和
反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光。
实施方案143是实施方案142的光学***，其中像素化显示器表面基本上是平面的。
实施方案144是实施方案142的光学***，其中像素化显示表面包括多个基本上平面的部分，所述部分并非全部设置在同一平面内。
实施方案145是实施方案142的光学***，其中像素化显示器表面关于至少一条轴线弯曲。
实施方案146是实施方案142的光学***，其中每个光重定向元件被构造成用于接收来自对应像素组中的像素的第一光锥，该第一光锥具有沿第一方向的第一中心光线，该光重定向元件将所接收的光作为第二光锥透射，该第二光锥沿第二方向具有第二中心光线，
其中对于至少一个光重定向元件，第二方向不同于第一方向。
实施方案147是实施方案146的光学***，其中对于至少一个光重定向元件，第一方向和第二方向之间的角度至少为5度。
实施方案148是实施方案146的光学***，其中角度至少为10度。
实施方案149是实施方案146的光学***，其中第一光锥具有第一锥角，并且其中对于至少一个光重定向元件，第一方向和第二方向之间的角度至少为第一锥角的10％。
实施方案150是实施方案142的光学***，每个光重定向元件被构造成用于接收具有来自对应像素组中的像素的第一锥角的第一发散光，并且将所接收的光作为第二发散光透射，该第二发散光具有大于15度且小于第一锥角的第二锥角。
实施方案151是实施方案142的光学***，其中光学叠堆还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案152是实施方案142的光学***，其中反射偏振片在两条正交轴线周围弯曲。
实施方案153是实施方案152的光学***，其中反射偏振片包括热成形的多层聚合物膜。
实施方案154是实施方案152的光学***，其中反射偏振片包括压力成形的多层聚合物膜。
实施方案155是实施方案142的光学***，其中光学***在光学***的出射光瞳处的亮度比不包括光重定向层的其他等效光学***的亮度高至少30％。
实施方案156是实施方案142的光学***，其中光学***在光学***的出射光瞳处的亮度比不包括光重定向层的其他等效光学***的亮度高至少100％。
实施方案157是实施方案142的光学***，其中光学***在光学***的出射光瞳处的亮度比不包括光重定向层的其他等效光学***的亮度高至少200％。
实施方案158是一种显示***，包括：
像素化***，其包括多个像素；
光学透镜***，其包括在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率的半透反射镜，该光学透镜***适于接收来自像素化***的光并且将光透射穿过出射光瞳，
其中对于多个像素中的每个像素，像素化***适于发出以锥轴为中心的光锥，该锥轴与垂直于像素的轴线形成锥轴角，对于至少一些像素，该锥轴角不同于至少一些其他像素的锥轴角。
实施方案159是实施方案158的显示***，其中像素化***包括像素化光源和光重定向层。
实施方案160是实施方案158的显示***，其中像素化***包括液晶显示器面板和背光源。
实施方案161是实施方案160的显示***，其中背光源为至少部分准直的背光源。
实施方案162是实施方案161的显示***，其中像素化***还包括光重定向层。
实施方案163是实施方案161的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在50度全宽度锥内。
实施方案164是实施方案161的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在40度全宽度锥内。
实施方案165是实施方案161的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在内30度全宽度锥。
实施方案166是实施方案161的发光***，其中至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在25度全宽度锥内。
实施方案167是实施方案161的显示***，其中背光源的第一部分被构造成用于发出在第一方向上至少部分准直的光，并且背光源的不同第二部分被构造成用于发出在第二方向上至少部分准直的光。
实施方案168是实施方案161的显示***，还包括邻近与背光源相对的显示器面板的光重定向层。
实施方案169是实施方案159的显示***，其中像素化光源包括有机发光二极管显示器面板。
实施方案170是实施方案159的显示***，其中光学透镜***还包括邻近半透反射镜并与其间隔开的反射偏振片。
实施方案171是实施方案170的显示***，其中光学透镜***还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案172是实施方案159的显示***，其中光学透镜***还包括第一光学透镜，半透反射镜设置在该第一光学透镜的主表面上。
实施方案173是实施方案172的显示***，其中光学透镜***还包括邻近第一光学透镜并与其间隔开的第二光学透镜。
实施方案174是实施方案173的显示***，其中反射偏振片设置在第二光学透镜的主表面上。
实施方案175是实施方案174的显示***，其中四分之一波长延迟片设置在反射偏振片上。
实施方案176是一种显示***，包括：
像素化显示器，其包括多个离散的间隔开的像素；
光学透镜***，其具有接受角并且包括：
半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；和
反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光；和
光重定向层，该光重定向层设置在像素化显示器和光学透镜***之间，
其中由像素化显示器发出的在光学透镜***的接受角内的总发光能量比不包括光重定向层的其他等效显示***的总发光能量高至少30％。
实施方案177是实施方案176的显示***，其中由像素化显示器发出的在光学透镜***的接受角内的总发光能量比其他等效显示***的总发光能量高至少100％。
实施方案178是实施方案176的显示***，其中由像素化显示器发出的在光学透镜***的接受角内的总发光能量比其他等效显示***的总发光能量高至少200％。
实施方案179是实施方案176的显示***，其中光学透镜***还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案180是实施方案176的显示***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案181是实施方案180的显示***，其中反射偏振片包括多层聚合物膜。
实施方案182是实施方案181的显示***，其中多层聚合物膜通过热成形或压力成形形成为关于两条正交轴线弯曲的形状。
实施方案183是实施方案176的显示***，其中光学透镜***包括至少一个光学透镜，该至少一个光学透镜包括多个主表面，半透反射镜设置在主表面中的一个主表面上，反射偏振片设置在不同的主表面上。
实施方案184是实施方案176的显示***，其中像素化显示器基本上是平面的。
实施方案185是实施方案176的显示***，其中像素化显示器包括多个基本上平面的部分，所述部分并非全部设置在同一平面内。
实施方案186是实施方案176的显示***，其中像素化显示器包括关于至少一条轴线弯曲的显示器表面。
实施方案187是一种显示***，包括：
像素化显示器，其包括多个离散的间隔开的像素；
一种光学透镜***，其包括：
半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；和
反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，
并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光；
光重定向层，该光重定向层设置在像素化显示器和光学透镜***之间；和出射光瞳，
其中显示***在出射光瞳处的亮度比不包括光重定向层的其他等效显示***的亮度高至少30％。
实施方案188是实施方案187的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比其他等效显示***的亮度高至少100％。
实施方案189是实施方案187的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比其他等效显示***的亮度高至少200％。
实施方案190是实施方案187的显示***，其中光学透镜***还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案191是实施方案187的显示***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案192是实施方案191的显示***，其中反射偏振片包括热成形的多层聚合物膜。
实施方案193是实施方案187的显示***，其中光学透镜***包括至少一个光学透镜，该至少一个光学透镜包括多个主表面，半透反射镜设置在主表面中的一个主表面上，反射偏振片设置在不同的主表面上。
实施方案194是实施方案187的显示***，其中像素化显示器基本上是平面的。
实施方案195是实施方案187的显示***，其中像素化显示器包括多个基本上平面的显示器面板，所述显示器面板并非全部设置在同一平面内。
实施方案196是实施方案187的显示***，其中像素化显示器包括关于至少一条轴线弯曲的显示器表面。
实施方案197是一种光学***，包括：
光学透镜***，其具有光轴并且包括：
半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；和
反射偏振片，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，
并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光；
多个光重定向元件，每个光重定向元件适于接收具有中心光线的第一光锥，并将所接收的光作为第二光锥向光学透镜***透射，
其中光重定向元件中的至少一些适于使中心光线朝向或远离光轴弯曲。
实施方案198是实施方案197的光学***，其中光重定向元件中的至少一些适于使中心光线朝向光轴弯曲。
实施方案199是实施方案197的光学***，其中光重定向元件中的至少一些适于使中心光线远离光轴弯曲。
实施方案200是实施方案197的光学***，其中第一光锥包括通过光学***的出射光瞳的中心的主光线，并且其中光重定向元件中的至少一些适于减小中心光线和主光线之间的角度。
实施方案201是实施方案197的光学***，其中光学***在光学***的出射光瞳处的亮度比不包括光重定向元件的其他等效光学***的亮度高至少30％。
实施方案202是实施方案201的光学***，其中光学***在出射光瞳处的亮度比其他等效光学***的亮度高至少100％。
实施方案203是实施方案201的光学***，其中光学***在出射光瞳处的亮度比其他等效光学***的亮度高至少200％。
实施方案204是实施方案197的光学***，其中光学透镜***还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案205是实施方案197的光学***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案206是实施方案205的光学***，其中反射偏振片包括热成形的多层聚合物膜。
实施方案207是实施方案197的光学***，其中光学透镜***包括至少一个光学透镜，该至少一个光学透镜包括多个主表面，半透反射镜设置在主表面中的一个主表面上，反射偏振片设置在不同的主表面上。
实施方案208是实施方案197的光学***，其中多个光重定向元件沿着表面设置。
实施方案209是实施方案208的光学***，其中该表面基本上是弯曲的。
实施方案210是实施方案208的光学***，其中该表面基本上是平面的。
实施方案211是实施方案208的光学***，其中光轴以斜角与该表面相交。
实施方案212是实施方案208的光学***，其中该表面基本上平行于显示器面板的表面。
实施方案213是实施方案197的光学***，其中像素化显示器基本上是平面的。
实施方案214是实施方案197的光学***，其中像素化显示器包括多个基本上平面的显示器面板，所述显示器面板并非全部设置在同一平面内。
实施方案215是实施方案197的光学***，其中像素化显示器包括关于至少一条轴线弯曲的显示器表面。
实施方案216是一种透镜***，包括：
半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；
反射偏振片，其邻近半透反射镜并与其间隔开，该反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光；和
第一光学透镜，其具有主外表面，该主外表面包括多个光重定向元件，每个光重定向元件适于接收第一光锥，并且将所接收的光作为第二光锥向半透反射镜透射。
实施方案217是实施方案216的透镜***，其中第二光锥具有不同于第一光锥发散角的发散角。
实施方案218是实施方案216的透镜***，其中第二光锥具有不同于第一光锥中心光线方向的中心光线方向。
实施方案219是实施方案216的透镜***，其中第二光锥具有不同于第一光锥发散角和中心光线方向的发散角和中心光线方向。
实施方案220是实施方案216的透镜***，还包括第二光学透镜、设置在第二光学透镜主表面上的反射偏振片。
实施方案221是实施方案220的透镜***，其中四分之一波长延迟片设置在反射偏振片上。
实施方案222是实施方案220的透镜***，其中四分之一波长延迟片设置在第二光学透镜和半透反射镜之间。
实施方案223是实施方案216的透镜***，其中四分之一波长延迟片设置在反射偏振片和半透反射镜之间。
实施方案224是实施方案216的透镜***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案225是实施方案224的透镜***，其中反射偏振片包括多层聚合物膜。
实施方案226是实施方案216的透镜***，其中第一光学透镜具有与主外表面相背对的主内表面，半透反射镜设置在主内表面上。
实施方案227是一种显示***，包括：
实施方案216的透镜***；
像素化***，其包括多个像素组，每个像素组包括至少一个像素；
出射光瞳；
每个光重定向元件对应于多个像素组中的不同像素组，每个像素发出具有穿过出射光瞳的中心的主光线和中心光线的光锥，其中对于至少一个像素，对应于该像素的光重定向元件减小由该像素发出的中心光线和主光线之间的角度。
实施方案228是实施方案227的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比不包括光重定向元件的其他等效显示***的亮度高至少30％。
实施方案229是实施方案228的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比其他等效显示***的亮度高至少100％。
实施方案230是实施方案228的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比其他等效显示***的亮度高至少200％。
实施方案231是实施方案209的显示***，其中像素化***包括液晶显示器面板。
实施方案232是实施方案231的显示***，还包括被构造成用于向液晶显示器面板提供光的背光源，其中该背光源的第一部分被构造成用于发出在第一方向上至少部分准直的光，并且背光源的不同第二部分被构造成用于发出在第二方向上至少部分准直的光。
实施方案233是实施方案227的显示***，其中像素化***包括基本上是平面的显示器面板。
实施方案234是实施方案227的显示***，其中像素化***包括多个基本上平面的显示器面板，所述显示器面板并非全部设置在同一平面内。
实施方案235是实施方案227的显示***，其中像素化***包括关于至少一条轴线弯曲的显示器面板。
实施方案236是一种显示***，包括：
像素化***，其包括多个像素组，每个像素组包括至少一个像素；
多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于多个像素组中的不同像素组；和
出射光瞳；
每个像素发出具有穿过出射光瞳的中心的主光线和中心光线的光锥，其中对于至少一个像素，对应于该像素的光重定向元件减小由该像素发出的中心光线和主光线之间的角度。
实施方案237是实施方案236的显示***，其以光轴为中心，其中对于不位于光轴上的每个像素，对应于该像素的光重定向元件减小由该像素发出的中心光线和主光线之间的角度。
实施方案238是实施方案236的显示***，其中由至少两个像素发出的光锥的主光线彼此不平行。
实施方案239是实施方案236的显示***，其中由所有像素发出的光锥的主光线彼此不平行。
实施方案240是实施方案236的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比不包括光重定向元件的其他等效显示***的亮度高至少30％。
实施方案241是实施方案240的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比其他等效显示***的亮度高至少100％。
实施方案242是实施方案240的显示***，其中显示***在出射光瞳处的亮度比其他等效显示***的亮度高至少200％。
实施方案243是实施方案236的显示***，还包括设置在多个光重定向元件和出射光瞳之间的半透反射镜，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
实施方案244是实施方案243的显示***，还包括设置在半透反射镜和出射光瞳之间的反射偏振片。
实施方案245是实施方案244的显示***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案246是实施方案245的显示***，其中反射偏振片包括热成形的多层聚合物膜。
实施方案247是实施方案244的显示***，还包括设置在反射偏振片和半透反射镜之间的四分之一波长延迟片。
实施方案248是实施方案236的显示***，其中像素化***包括基本上平面的显示器面板。
实施方案249是实施方案236的显示***，其中像素化***包括多个基本上平面的显示器面板，所述显示器面板并非全部设置在同一平面内。
实施方案250是实施方案236的显示***，其中像素化***包括关于至少一条轴线弯曲的显示器面板。
实施方案251是包括多个发光像素的显示***，每个发光像素包括：
光学透明的第一光重定向元件，其在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学透射率；
光学反射的凹面第二光重定向元件，其朝向第一光重定向元件凹入并且在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学反射率；和
发光材料，该发光材料设置在第一光重定向元件和第二光重定向元件之间，其中第二光重定向元件的中心位于该发光材料内。
实施方案252是实施方案251的显示***，其中由发光材料发出的至少一些可见光从第二光重定向元件反射，并且作为至少部分准直的光透射穿过第一光重定向元件。
实施方案253是实施方案252的显示***，其中该至少部分准直的光的至少一半在30度锥角内。
实施方案254是实施方案252的显示***，其中该至少部分准直的光的至少一半在25度锥角内。
实施方案255是实施方案252的显示***，其中该至少部分准直的光的至少一半在20度锥角内。
实施方案256是实施方案252的显示***，其中该至少部分准直的光的至少75％在20度锥角内。
实施方案257是包括多个发光像素的显示***，每个发光像素包括：
光学透明的第一光重定向元件，其在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学透射率；
光学反射的凹面第二光重定向元件，其朝向第一光重定向元件凹入并且在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学反射率；和
发光材料，其设置在第一光重定向元件和第二光重定向元件之间，其中由该发光材料发出的光通过第一光重定向元件和第二光重定向元件基本上准直。
实施方案258是实施方案257的显示***，其中第二光重定向元件的中心位于发光材料内。
实施方案259是实施方案251至258中任一项的显示***，其中至少部分透明的有机发光显示器面板包括多个发光像素。
实施方案260是实施方案251至258中任一项的显示***，还包括光学透镜***，该光学透镜***适于接收来自发光像素的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过显示***的出射光瞳。
实施方案261是实施方案260的显示***，其中光学透镜***包括在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学透射率的半透反射镜。
实施方案262是实施方案261的显示***，还包括设置在半透反射镜和出射光瞳之间的反射偏振片。
实施方案263是实施方案262的显示***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案264是实施方案263的显示***，其中反射偏振片包括热成形的聚合物多层膜。
实施方案265是实施方案262的显示***，其中光学透镜***包括至少一个光学透镜，该至少一个光学透镜包括多个主表面，半透反射镜设置在主表面中的一个主表面上，反射偏振片设置在不同的主表面上。
实施方案266是一种显示***，包括：
多个发光像素，每个发光像素包括：
发光材料；和
光学反射的凹面第一光重定向元件，其朝向发光材料凹入，并且在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学反射率；和
光学透镜***，其设置为用于接收由第一光重定向元件中的每个光重定向元件反射的光，所接收的光基本上准直，该光学透镜***包括半透反射镜以及反射偏振片，该半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率，该反射偏振片邻近半透反射镜设置并与其间隔开。
实施方案267是实施方案266的显示***，其中每个发光像素还包括光学透明的第二光重定向元件，该第二光重定向元件在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学透射率，其邻近与第一光重定向元件相对的发光材料设置。
实施方案268是实施方案266的显示***，其中反射偏振片关于两条正交轴线弯曲。
实施方案269是实施方案268的显示***，其中反射偏振片包括热成形的聚合物多层膜。
实施方案270是实施方案266的显示***，其中光学透镜***包括至少一个光学透镜，该至少一个光学透镜包括多个主表面，半透反射镜设置在主表面中的一个主表面上，反射偏振片设置在不同的主表面上。
实施方案271是实施方案266的显示***，其中光学透镜***还包括设置在半透反射镜和反射偏振片之间的四分之一波长延迟片。
实施方案272是实施方案251至271中任一项的显示***，其中至少部分透明的有机发光二极管显示器面板包括发光材料。
实施方案273是实施方案251,257或266的显示***，其中基本上平面的面板包括多个发光像素。
实施方案274是实施方案251,257或266的显示***，其中并非全部设置在同一平面中的多个基本上平面的面板包括多个发光像素。
实施方案275是实施方案251,257或266的显示***，其中关于至少一条轴线弯曲的面板包括多个发光像素。
实施方案276是一种成像***，包括：
像素化光源，其包括多个像素，每个像素发出以第一锥轴为中心的第一光锥；和
多个透镜，每个透镜对应于多个像素中的不同像素并与其对准，每个透镜适于接收来自对应像素的第一光锥，并且将所接收的第一光锥作为以第二锥轴为中心的第二光锥进行透射。
其中对于至少一个像素，第一锥轴和第二锥轴不平行。
实施方案277是实施方案276的成像***，其中至少一个透镜关于第一锥轴不对称。
实施方案278是实施方案276的成像***，其中多个像素沿像素化表面设置，并且至少一个透镜具有第一侧，相比于该透镜的第二侧，该第一侧从像素化表面沿像素化表面的法线延伸得更远。
实施方案279是实施方案278的成像***，其中至少一个透镜中的每个透镜具有连接第一侧面和第二侧面的曲面。
实施方案280是实施方案279的成像***，其中该曲面关于不平行于第一锥轴的轴线旋转对称。
实施方案281是实施方案276的成像***，其中多个像素沿像素化表面设置，并且大多数透镜中的每个透镜具有第一侧，相比于该透镜的第二侧，该第一侧从像素化表面沿像素化表面的法线延伸得更远。
实施方案282是实施方案276的成像***，其中对于至少一个像素，第一锥轴和第二锥轴之间的角度至少为5度。
实施方案283是实施方案276的成像***，其中对于至少一个像素，第一锥轴和第二锥轴之间的角度至少为10度。
实施方案284是实施方案276的成像***，其中对于多个像素中的第一像素，第一锥轴和第二锥轴之间的第一角度大于5度，并且对于多个像素中的不同的第二像素，第一锥轴和第二锥轴之间的第二角度大于5度并且与第一角度不同。
实施方案285是实施方案276的成像***，其中对于多个像素中的大多数像素，第一锥轴和第二锥轴不平行。
实施方案286是实施方案276的成像***，其中对于多个像素中的大多数像素，第一锥轴和第二锥轴之间的角度至少为5度。
实施方案287是实施方案276的成像***，其中对于多个像素中的大多数像素，第一锥轴和第二锥轴之间的角度至少为10度。
实施方案288是实施方案276的显示***，其中基本上平面的面板包括多个像素。
实施方案289是实施方案276的显示***，其中并非全部设置在同一平面中的多个基本上平面的面板包括多个像素。
实施方案290是实施方案276的显示***，其中关于至少一条轴线弯曲的面板包括多个像素。
相关的显示***描述于以下美国专利申请：与本申请同一日提交的“显示***和光导”(DISPLAY SYSTEM AND LIGHT GUIDE)(序列号62/347652)中，该专利申请据此全文以引用方式并入本文中。
除非另外指明，否则附图中元件的描述应被理解为同样适用于其他附图中的对应元件。虽然本文已举例说明并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可用各种替代形式和/或等同形式的具体实施来代替所示出的和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (23)

1.一种光学***，包括：
发光***，所述发光***包括：
像素化光源，所述像素化光源包括多个离散的间隔开的像素；和
多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于所述多个像素中的不同像素，并且接收由所述像素发出的具有第一锥角的第一发散光，并且将所接收的光作为第二发散光进行透射，所述第二发散光具有大于15度且小于所述第一锥角的第二锥角；以及
光学透镜***，所述光学透镜***适于接收来自所述发光***的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳，其中所述光学透镜***包括面向所述发光***的半透反射镜和面向所述出射光瞳的反射偏振片，所述反射偏振片邻近所述半透反射镜并与所述半透反射镜间隔开，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
2.根据权利要求1所述的光学***，其中，对于至少一个光重定向元件，所述第一发散光具有第一中心光线，所述第一中心光线的方向不同于所述第二发散光的第二中心光线的方向。
3.根据权利要求1所述的光学***，其中，所述像素化光源为液晶显示器，所述液晶显示器包括至少部分准直的背光源，并且其中所述至少部分准直的背光源的流明输出的至少50％在50度全宽度锥内。
4.根据权利要求1所述的光学***，其中，所述光学***在所述出射光瞳处的亮度比不包括所述多个光重定向元件的其他等效光学***的亮度高至少30％。
5.根据权利要求1所述的光学***，其中所述光学***在所述出射光瞳处的亮度比不包括所述多个光重定向元件的其他等效光学***的亮度高至少100％。
6.一种光学***，包括：
发光***，包括：
像素化光源，所述像素化光源包括多个离散的间隔开的像素组；和
朝向所述光源凹入的光重定向凹面，所述光重定向表面的每个不同部分对应于所述多个像素中的不同像素组，并且接收由所述像素组中的像素发出的具有第一锥角的第一发散光，并且将所接收的光作为第二发散光透射，所述第二发散光具有小于所述第一锥角的第二锥角，其中不存在两个不同像素组包含共同像素；以及
光学透镜***，所述光学透镜***适于接收来自所述发光***的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳，所述光学透镜***包括面向所述发光***的半透反射镜和面向所述出射光瞳的反射偏振片，所述反射偏振片邻近所述半透反射镜并与所述半透反射镜间隔开，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
7.根据权利要求6所述的光学***，其中对于所述光重定向表面的至少一部分，所述第一发散光具有第一中心光线，所述第一中心光线的方向不同于所述第二发散光的第二中心光线的方向。
8.一种显示***，包括：
像素化显示器，所述像素化显示器发出第一图像并且包括多个离散的间隔开的像素；
多个光重定向元件，所述多个光重定向元件设置在所述多个像素前面，每个光重定向元件对应于所述多个像素中的不同像素组，每个像素组包括至少一个像素，所述多个光重定向元件在所述多个像素后面形成所述第一图像的第二虚像；以及
光学透镜***，所述光学透镜***适于接收来自所述像素化显示器的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳，其中所述光学透镜***包括面向所述像素化显示器的半透反射镜和面向所述出射光瞳的反射偏振片，所述反射偏振片邻近所述半透反射镜并与所述半透反射镜间隔开，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
9.一种显示***，包括：
像素化显示器，所述像素化显示器包括多个离散的间隔开的像素；
多个光重定向元件，所述多个光重定向元件设置在所述多个像素前面，每个光重定向元件对应于所述多个像素中的不同像素组，并且在所述像素后面形成所述像素的虚像，每个像素组包括至少一个像素；以及
光学透镜***，所述光学透镜***适于接收来自所述像素化显示器的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳，其中所述显示***在所述出射光瞳处的亮度比不包括所述多个光重定向元件的其他等效显示***的亮度高至少100％。
10.根据权利要求9所述的显示***，其中所述像素化显示器发出第一图像，并且所述多个光重定向元件在所述多个像素后面形成所述第一图像的第二虚像。
11.一种成像***，包括：
像素化光源，所述像素化光源包括多个离散的间隔开的像素，每个像素发出以锥轴为中心的光锥；
多个透镜，每个透镜以透镜轴为中心并且对应于所述多个像素中的不同像素，每个透镜的所述透镜轴平行于由对应于所述透镜的所述像素发出的所述光的所述锥轴，至少一个透镜的所述透镜轴相对于由对应于所述至少一个透镜的所述像素发出的所述光的所述锥轴偏移，所述多个透镜中的至少两个透镜在距所述至少两个透镜的不同距离处形成所述对应像素的图像；以及
光学透镜***，所述光学透镜***适于接收来自所述像素化光源的光并且将所接收的光的至少一部分透射穿过出射光瞳，其中所述成像***在所述出射光瞳处的亮度比不包括所述多个透镜的其他等效成像***的亮度高至少100％。
12.一种光学***，包括：
像素化显示器表面，所述像素化显示器表面包括多个离散的间隔开的像素；
光学叠堆，包括：
光重定向层，所述光重定向层邻近所述显示器表面并且包括至少一个光重定向元件，每个光重定向元件对应于所述多个像素中的不同像素组，每个像素组包括至少一个像素；
半透反射镜，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；以及
反射偏振片，所述反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光。
13.根据权利要求12所述的光学***，其中每个光重定向元件被构造成用于接收来自所述对应像素组中的像素的第一光锥，所述第一光锥具有沿第一方向的第一中心光线，所述光重定向元件将所接收的第一光锥作为第二光锥透射，所述第二光锥沿第二方向具有第二中心光线，其中对于至少一个光重定向元件，所述第二方向不同于所述第一方向。
14.一种显示***，包括：
像素化***，所述像素化***包括多个像素；
光学透镜***，所述光学透镜***包括在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率的半透反射镜，所述光学透镜***适于接收来自所述像素化***的光并且将光透射穿过出射光瞳，
其中对于所述多个像素中的每个像素，所述像素化***适于发出以锥轴为中心的光锥，所述锥轴与垂直于所述像素的轴线形成锥轴角，对于至少一些像素，所述锥轴角不同于至少一些其他像素的所述锥轴角。
15.一种显示***，包括：
像素化显示器，所述像素化显示器包括多个离散的间隔开的像素；
光学透镜***，所述光学透镜***具有接受角并且包括：
半透反射镜，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；和
反射偏振片，所述反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光；和
光重定向层，所述光重定向层设置在所述像素化显示器和所述光学透镜***之间，
其中由所述像素化显示器发出的在所述光学透镜***的所述接受角内的总发光能量比不包括所述光重定向层的其他等效显示***的总发光能量高至少30％。
16.一种显示***，包括：
像素化显示器，所述像素化显示器包括多个离散的间隔开的像素；
光学透镜***，所述光学透镜***包括：
半透反射镜，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；和
反射偏振片，所述反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，
并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光；
光重定向层，所述光重定向层设置在所述像素化显示器和所述光学透镜***之间；
和出射光瞳，
其中所述显示***在所述出射光瞳处的亮度比不包括所述光重定向层的其他等效显示***的亮度高至少30％。
17.一种光学***，包括：
光学透镜***，所述光学透镜***具有光轴并且包括：
半透反射镜，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；和
反射偏振片，所述反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，
并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光；
多个光重定向元件，每个光重定向元件适于接收具有中心光线的第一光锥，并将所接收的光作为第二光锥朝向所述光学透镜***透射，其中所述光重定向元件中的至少一些适于使所述中心光线朝向或远离所述光轴弯曲。
18.一种透镜***，包括：
半透反射镜，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率；
反射偏振片，所述反射偏振片邻近所述半透反射镜并与所述半透反射镜间隔开，所述反射偏振片基本上透射具有第一偏振态的光，并且基本上反射具有正交的第二偏振态的光；和
第一光学透镜，所述第一光学透镜具有主外表面，所述主外表面包括多个光重定向元件，每个光重定向元件适于接收第一光锥，并且将所接收的光作为第二光锥朝向所述半透反射镜透射。
19.一种显示***，包括：
根据权利要求18所述的透镜***；
像素化***，所述像素化***包括多个像素组，每个像素组包括至少一个像素；
出射光瞳；
每个光重定向元件对应于所述多个像素组中的不同像素组，每个像素发出具有穿过所述出射光瞳的中心的主光线和中心光线的光锥，其中对于至少一个像素，对应于所述像素的所述光重定向元件减小由所述像素发出的所述中心光线和所述主光线之间的角度。
20.一种显示***，包括：
像素化***，所述像素化***包括多个像素组，每个像素组包括至少一个像素；
多个光重定向元件，每个光重定向元件对应于所述多个像素组中的不同像素组；和
光学透镜***，所述光学透镜***适于接收来自所述像素化***的光并且将光透射穿过出射光瞳；
每个像素发出具有穿过所述出射光瞳的中心的主光线和中心光线的光锥，其中对于至少一个像素，对应于所述像素的所述光重定向元件减小由所述像素发出的所述中心光线和所述主光线之间的角度，其中所述显示***在所述出射光瞳处的亮度比不包括所述多个光重定向元件的其他等效显示***的亮度高至少100％。
21.一种显示***，包括多个发光像素，每个发光像素包括：
光学透明的第一光重定向元件，所述第一光重定向元件在期望的多个波长中具有至少50％的平均光学透射率；
光学反射的凹面第二光重定向元件，所述第二光重定向元件朝向所述第一光重定向元件凹入并且在所述期望的多个波长中具有至少50％的平均光学反射率；和
发光材料，所述发光材料设置在所述第一光重定向元件和所述第二光重定向元件之间，其中由所述发光材料发出的光通过所述第一光重定向元件和所述第二光重定向元件基本上准直。
22.根据权利要求21所述的显示***，还包括：
光学透镜***，所述光学透镜***被设置成接收来自发光像素的光，所接收的光基本上准直，所述光学透镜***包括半透反射镜以及反射偏振片，所述半透反射镜在所述期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率，所述反射偏振片邻近半透反射镜设置并与所述半透反射镜间隔开。
23.一种光学***，包括：
成像***，包括：
像素化光源，所述像素化光源包括多个像素，每个像素发出以第一锥轴为中心的第一光锥；和
多个透镜，每个透镜对应于所述多个像素中的不同像素并与所述不同像素对准，每个透镜适于接收来自所述对应像素的所述第一光锥，并且将所接收的第一光锥作为以第二锥轴为中心的第二光锥进行透射，
其中对于至少一个像素，所述第一锥轴和所述第二锥轴不平行；以及
光学透镜***，所述光学透镜***适于接收来自所述成像***的光，其中所述光学透镜***包括半透反射镜和反射偏振片，所述反射偏振片邻近所述半透反射镜并与所述半透反射镜间隔开，所述半透反射镜在期望的多个波长中具有至少30％的平均光学反射率。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6430004B2 (ja) 2015-09-03 2018-11-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学システム
JP7138051B2 (ja) 2016-06-09 2022-09-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ディスプレイシステム及びライトガイド
WO2019073329A1 (en) 2017-10-10 2019-04-18 3M Innovative Properties Company CURVED REFLECTIVE POLARIZER FILMS AND METHODS OF STRUCTURING
JP2021514074A (ja) 2018-02-19 2021-06-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学フィルムデバイス
CN112400125B (zh) * 2018-07-13 2024-03-12 3M创新有限公司 光学***和光学膜
JP7151255B2 (ja) * 2018-08-06 2022-10-12 セイコーエプソン株式会社 虚像表示装置
US20210294012A1 (en) * 2018-08-14 2021-09-23 3M Innovative Properties Company Optical system
TWI738164B (zh) * 2019-02-01 2021-09-01 日商住友重機械工業股份有限公司 防腐裝置及防腐方法
CN114144716A (zh) * 2019-07-22 2022-03-04 3M创新有限公司 用于显示放大虚像的光学***
CN110568585A (zh) * 2019-08-30 2019-12-13 深圳市灿锐科技有限公司 折返式远心镜头
CN110596897B (zh) * 2019-09-17 2021-12-10 北京耐德佳显示技术有限公司 一种平视显示设备
CN110764266B (zh) * 2019-11-13 2022-07-22 歌尔光学科技有限公司 光学***及虚拟现实设备
CN112130336A (zh) * 2020-09-27 2020-12-25 欧菲微电子技术有限公司 光学组件、3d感测组件以及电子设备
CN114545622A (zh) * 2020-11-20 2022-05-27 群创光电股份有限公司 光学***以及抬头显示器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2889458B2 (ja) * 1993-04-30 1999-05-10 シャープ株式会社 直視型表示装置
US6322236B1 (en) 1999-02-09 2001-11-27 3M Innovative Properties Company Optical film with defect-reducing surface and method for making same
KR100685918B1 (ko) 2000-12-27 2007-02-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유리기판 식각장치 및 이를 이용한 유리기판 식각방법
IL157838A (en) * 2003-09-10 2013-05-30 Yaakov Amitai High-brightness optical device
AU2004277273A1 (en) * 2003-09-22 2005-04-07 Gene Dolgoff Omnidirectional lenticular and barrier-grid image display
US7486341B2 (en) * 2005-11-03 2009-02-03 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Head mounted display with eye accommodation having 3-D image producing system consisting of, for each eye, one single planar display screen, one single planar tunable focus LC micro-lens array, one single planar black mask and bias lens
US7350442B2 (en) 2005-11-15 2008-04-01 3M Innovative Properties Company Cutting tool having variable movement in a z-direction laterally along a work piece for making microstructures
US7583444B1 (en) 2005-12-21 2009-09-01 3M Innovative Properties Company Process for making microlens arrays and masterforms
US7328638B2 (en) 2005-12-27 2008-02-12 3M Innovative Properties Company Cutting tool using interrupted cut fast tool servo
JP2008003245A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Sharp Corp 液晶表示装置
US8343622B2 (en) 2008-07-01 2013-01-01 3M Innovative Properties Company Flexible high refractive index hardcoat
JP2010086661A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Hitachi Maxell Ltd 光学部材、面状光源、表示装置及び光学部材の製造方法
WO2013173786A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 Reald Inc. Directional backlight
WO2015077718A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 Tesseland Llc Immersive compact display glasses
JP6430004B2 (ja) * 2015-09-03 2018-11-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学システム

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