[发明专利]光学系统和光学膜

权利要求书

1.一种光学系统，所述光学系统包括：

一个或多个光学透镜，所述一个或多个光学透镜具有至少一个弯曲主表面；

部分反射器；和

反射偏振器，使得对于在至少从约450nm延伸到约600nm的预先确定的波长范围内的基本上垂直入射光：

所述部分反射器具有至少30％的平均光学反射率；并且

所述反射偏振器对于第一偏振态具有平均光学反射率Rs，对于正交的第二偏振态具有平均光学透射率Tp，并且对于所述第二偏振态具有平均光学反射率Rp，Tp≥80％，Rp≤1％，并且50％≤Rs≤95％。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述反射偏振器包括多个干涉层，所述多个干涉层主要通过光学干涉来反射和透射光，使得对于所述预先确定的波长范围内的基本上垂直入射光，所述多个干涉层对于所述第一偏振态具有在50％至95％范围内的平均光学反射率，对于所述第二偏振态具有至少80％的平均光学透射率，并且对于所述第二偏振态具有不超过1％的平均光学反射率。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中对于所述预先确定的波长范围内的基本上垂直入射光，所述反射偏振器具有小于约10％的平均光学透射率Ts。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，所述光学系统被配置为向定位在所述光学系统的出射表面附近的观察者显示图像，其中对于具有至少10度的全锥角的入射光锥，所述入射光锥从空间频率小于约1线对每毫米的对象入射到所述光学系统上并且作为出射光锥通过所述出射表面离开所述光学系统，当所述出射光锥在所述出射表面附近成像时，所述图像具有多个交替的亮区域和暗区域，Ib为所述亮区域的中心90％的平均亮度，Id为所述暗区域的中心90％的平均亮度，Ib/Id≥50。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学系统，其中所述反射偏振器包括多个交替的第一聚合物层和第二聚合物层，每个聚合物层具有小于约500nm的平均厚度，使得对于在至少从约450nm延伸到约600nm的预先确定的波长范围内的基本上垂直入射光：所述第二聚合物层的最大折射率大于所述第一聚合物层的最大折射率，并且所述第二聚合物层的最大折射率与所述第一聚合物层的最小折射率之间的差值小于约0.3。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的光学系统，其中所述反射偏振器包括多个交替的第一聚合物层和第二聚合物层，第一聚合物层和第二聚合物层每个具有小于约500nm的平均厚度，对于每对相邻的第一聚合物层和第二聚合物层：

所述第一聚合物层具有沿所述第一偏振态的折射率n1x、沿所述第二偏振态的折射率n1y、以及沿正交于所述第一偏振态和所述第二偏振态的z轴的折射率n1z；并且

所述第二聚合物层具有沿所述第一偏振态的折射率n2x、沿所述第二偏振态的折射率n2y、以及沿所述z轴的折射率n2z，使得对于至少从约450nm延伸到约600nm的预先确定的波长范围内的至少一个波长：

n1x、n1y和n1z之间的最大差值小于约0.002；并且

n2x和n1x之间的差值大于约0.2。