[发明专利]利用偏振器提高Pancharatnam Berry相位部件的图像质量

权利要求书

1.一种光学系统，包括：

几何相位元件，其被配置为响应于接收到输入光，产生与第一衍射级相关联的第一光束和与第二衍射级相关联的第二光束；

第一椭圆偏振器，其被配置为降低所述第一光束的强度并基本上保持所述第二光束的强度；

第二椭圆偏振器；和

消偏振器，所述消偏振器被配置为向所述第二椭圆偏振器提供非偏振光。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一椭圆偏振器包括具有第一旋向性的圆偏振器，并且所述第二椭圆偏振器包括具有与所述第一旋向性相反的第二旋向性的圆偏振器。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述几何相位元件还被配置成产生与第三衍射级相关联的第三光束，并且所述第一椭圆偏振器还被配置成降低所述第三光束的强度。

4.根据权利要求2所述的光学系统，其中，所述几何相位元件还被配置成产生与第三衍射级相关联的第三光束，并且所述第一椭圆偏振器还被配置成降低所述第三光束的强度。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光学系统，其中，所述几何相位元件包括能够切换的Pancharatnam Berry相位(PBP)透镜。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的光学系统，其中，所述几何相位元件包括两个或更多个Pancharatnam Berry相位(PBP)透镜的堆叠。

7.根据权利要求5所述的光学系统，其中，所述几何相位元件包括两个或更多个Pancharatnam Berry相位(PBP)透镜的堆叠。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的光学系统，还包括传统透镜，以向所述几何相位元件提供所述输入光。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的光学系统，其中，所述几何相位元件包括第一堆叠，所述第一堆叠包括具有第一光焦度的第一PBP透镜和具有第二光焦度的第二PBP透镜，所述光学系统还包括：

光导，其被配置为向所述第一椭圆偏振器提供图像光；和

PBP透镜的第二堆叠，其包括第三PBP透镜和第四PBP透镜，所述第三PBP透镜具有与所述第一光焦度共轭的光焦度，所述第四PBP透镜具有与所述第二光焦度共轭的光焦度。

10.根据权利要求9所述的光学系统，其中，所述第一PBP透镜、所述第二PBP透镜、所述第三PBP透镜和所述第四PBP透镜中的至少一个包括能够切换的PBP透镜，用于提供能够切换的像平面。

11.根据权利要求9所述的光学系统，还包括多个能够电切换的PBP液晶半波片，所述多个能够电切换的PBP液晶半波片中的每一个与所述第一PBP透镜、所述第二PBP透镜、所述第三PBP透镜和所述第四PBP透镜中不同的一个相邻，所述多个能够电切换的PBP液晶半波片以及所述第一PBP透镜、所述第二PBP透镜、所述第三PBP透镜和所述第四PBP透镜被配置成提供能够切换的像平面。

12.根据权利要求10所述的光学系统，还包括多个能够电切换的PBP液晶半波片，所述多个能够电切换的PBP液晶半波片中的每一个与所述第一PBP透镜、所述第二PBP透镜、所述第三PBP透镜和所述第四PBP透镜中不同的一个相邻，所述多个能够电切换的PBP液晶半波片以及所述第一PBP透镜、所述第二PBP透镜、所述第三PBP透镜和所述第四PBP透镜被配置成提供能够切换的像平面。

13.根据权利要求9所述的光学系统，还包括向所述光导提供所述图像光的液晶显示设备。

14.根据权利要求10所述的光学系统，还包括向所述光导提供所述图像光的液晶显示设备。