照明系统的制作方法

1.本公开总体上涉及在各种类型的电子系统和设备中实现的光学元件和光学系统。
2.背景
3.硅上液晶(lcos)有源矩阵器件是在硅背板的顶部上使用液晶层的小型化反射器件。lcos可用于空间光调制、波长选择切换、结构化照明和光脉冲整形，作为用于投影电视和近眼投影显示器的照明系统的一部分，以及用于其他应用。lcos系统通过在lcos像素的液晶上施加电场，来将空间信息(例如，显示信息)编码为lcos有源矩阵的像素中的光的相位延迟。
4.概述
5.一般而言，本公开涉及被配置成引导(direct)偏振光的光学组件。光学组件可用于例如lcos投影仪、眼睛跟踪系统等。例如，光学组件可用于从投影仪光源提取偏振光并将其引导向lcos显示器，以及从lcos显示器引导向光学组合器。光学组件可以包括两个或更多个光导向器(director)，其中至少一个是衍射型偏振分束器(dt
‑
pbs)，其将未偏振光分成具有正交线性或圆偏振的两个光束，并将每个光束引导向不同的方向。本公开提供了基于dt
‑
pbs的光学组件，其包括偏振敏感光栅，例如透射和反射型偏振体光栅(pvg)、pancharatnam
‑
berry相位(pbp)光栅、液晶填充表面浮雕光栅(lc
‑
srg)、全息聚合物分散液晶(pdlc)光栅，或者能够在不同方向上引导第一偏振状态和第二偏振状态或者在不重定向(redirect)第二偏振状态的情况下重定向第一偏振状态的任何其他光学器件。衍射型偏振分束器具有薄且轻的优点，允许小形状因子(form factor)lcos系统，这是使用传统偏振分束器立方体(cube)不可能实现的。此外，衍射型偏振分束器可以成对设计，以补偿色散。
6.在其他示例中，本公开还涉及一种用于在从眼睛反射后将光引导向眼睛跟踪检测器的光学组件。衍射型偏振分束器，因为它们薄、轻、设计灵活并且可以补偿色散，所以能够实现可选的形状因子和用于眼睛跟踪的宽带照明(broadband illumination)的使用，例如led。
7.在一些示例中，dt
‑
pbs可以提取具有第一偏振状态的光的一部分，并以透射对其重定向，例如进入衍射光栅级。在其他示例中，dt
‑
pbs可以提取具有第一偏振状态的光的一部分，并且以反射对其进行重定向，例如，重定向光以通过与它入射到dt
‑
pbs上的相同表面离开dt
‑
pbs，例如在反射中进入衍射光栅级。
8.在一些示例中，第一和第二分离偏振状态是正交的。例如，dt
‑
pbs可以通过透射或反射以第一角度重定向第一线性偏振，并透射第二正交线性偏振，例如相对于第一线性偏振旋转90
°
的线性偏振状态。作为另一个示例，dt
‑
pbs可以通过透射或反射来重定向右旋圆偏振(rcp)并在没有偏转的情况下透射左旋圆偏振(lcp)，反之亦然。作为一个或更多个示例，dt
‑
pbs可以在不同的方向上，例如在不同的衍射级上，透射和重定向右圆偏振(rcp)和左圆偏振(lcp)的光。
9.在一些示例中，本公开描述了一种光学组件，该光学组件包括：显示器、用于照亮显示器的光源、以及被配置为引导来自第一光导向器的光的第一dt
‑
pbs，其中第一dt
‑
pbs
是偏振敏感的，并且被配置为基于偏振将第一部分光引导向显示器。
10.在一些示例中，本公开描述了一种头戴式显示器(hmd)，hmd包括：显示器、用于照亮显示器的光源、被配置为引导来自第一光导向器的光的第一dt
‑
pbs，其中第一dt
‑
pbs是偏振敏感的，并且被配置为基于偏振将第一部分光引导向显示器。
11.在一些示例中，本公开描述了一种引导光的方法，该方法包括：通过第一光导向器将来自光源的光引导至第一dt
‑
pbs；以及基于偏振，通过第一dt
‑
pbs将第一部分光引导向显示器。
12.在一些示例中，本公开描述了一种眼睛跟踪光学组件，眼睛跟踪光学组件包括：用于照亮眼睛的光源；第一dt
‑
pbs；和第二dt
‑
pbs，其中第一dt
‑
pbs被配置成基于偏振将来自第二dt
‑
pbs的第一部分光引导向眼睛跟踪检测器。
13.在一些示例中，本公开描述了一种头戴式显示器(hmd)，该hmd包括：用于照亮眼睛的光源；第一dt
‑
pbs，其被配置为基于偏振将来自第二dt
‑
pbs的第一部分光引导向眼睛跟踪检测器。
14.在一些示例中，本公开描述了一种跟踪hmd用户的一只和/或两只眼睛的方法，该方法包括：将来自光源的光引导向用户的眼睛；将来自用户眼睛的光朝向第一dt
‑
pbs反射；基于偏振，将来自第一dt
‑
pbs的第一部分光引导向第二dt
‑
pbs；以及基于偏振，将来自第二dt
‑
pbs的第一部分光引导向检测器。
15.因此，所公开的示例提供了一种光学组件，该光学组件可以比传统的偏振分束器立方体更轻、更薄、更紧凑，并且在显示投影系统中允许更宽范围的光学照明源和投影路径。此外，所公开的示例为眼睛跟踪系统提供了新颖且有效的解决方案。
16.附图简述
17.图1是描绘根据本公开中描述的技术的包括至少一个衍射型偏振分束器的示例性人工现实系统的图示。
18.图2a是描绘根据本公开中描述的技术的包括至少一个衍射型偏振分束器的示例hmd的图示。
19.图2b是描绘根据本公开中描述的技术的包括至少一个衍射型偏振分束器的另一示例hmd的图示。
20.图3是示出根据本公开中描述的技术的图1的人工现实系统的控制台和hmd的示例实现的框图。
21.图4是描绘根据本公开中描述的技术的图1的人工现实系统的示例hmd的框图。
22.图5a
‑
图5d是描述根据本公开中描述的技术的示例衍射型偏振分束器的图示。
23.图6是描绘根据本公开中描述的技术的示例衍射型偏振分束器和空间光调制器的图示。
24.图7a
‑
图7d是描述根据本公开中描述的技术的两个衍射型偏振分束器的示例组合的图示。
25.图8是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统的图示。
26.图9是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统的图示。
27.图10是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统的图示。
28.图11是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统的图示。
29.图12是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统的图示。
30.图13是描绘根据本公开中描述的技术的示例光源的图示。
31.图14是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统的图示。
32.图15是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统的图示。
33.图16是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统的图示。
34.图17是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统的图示。
35.图18是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统的图示。
36.图19是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统的图示。
37.图20a
‑
图20b是示出根据本公开中描述的技术的可切换全息聚合物分散液晶(h
‑
pdlc)光栅的示意图。
38.图21a
‑
图21b是示出根据本公开中描述的技术的示例液晶表面浮雕光栅(lc
‑
srg)的示意图。
39.图22a
‑
图22b是示出根据本公开中描述的技术的另一个示例性lc
‑
srg的示意图。
40.图23a
‑
图23f是示出根据本公开中描述的技术的pbp光栅2400、反射pvg(r
‑
pvg)2430和透射pvg(t
‑
pvg)2460的示例的示意图。
41.图24a
‑
图26b是示出根据本公开中描述的技术的与无源衍射光栅相结合的示例液晶快门的示意图。
42.详细描述
43.在典型的lcos成像应用中，照明源通过传统的偏振分束器(pbs)指向lcos显示器。pbs将偏振光(例如线性偏振光)传递或引导向lcos显示器。lcos显示器通过对入射光的相位并因而对其偏振进行空间调制来编码图像信息，并将光反射回pbs。pbs基于偏振将一部分反射光引导向投影系统，用于将图像信息投影到图像平面。通常，传统的pbs很重，并且限制了lcos照明系统的机械设计，例如形状因子。
44.本公开涉及被配置成偏振和引导光的光学组件。光学组件可用于例如利用lcos投影仪、眼睛跟踪系统等的人工现实、混合现实、虚拟现实或增强现实系统中。例如，光学组件可用于对光进行偏振并将其引导向lcos显示器，然后另外接收从lcos显示器反射的偏振光并将其引导向投影系统。光学组件可以包括两个或更多个光导向器，其功能是重定向入射光的至少一部分。光导向器可以包括传统的光学元件，例如反射镜、棱镜等。在本公开中，至少一个光导向器可以是dt
‑
pbs，其被配置为将光分成两个正交偏振状态(线性或圆形)，在第一方向上重定向第一偏振状态，同时在不同方向上引导第二偏振状态，或者在不重定向第二偏振状态的情况下在第一方向上重定向第一偏振状态。该dt
‑
pbs可以包括相对薄、重量轻的光学元件，例如透射和反射pvg、液晶填充表面浮雕光栅(lc srg)、全息聚合物分散液晶光栅(pdlc)、pbp光栅或任何其他能够选择性地透射一种偏振同时在不同方向上引导第二偏振状态或者不重定向第二偏振状态的光学器件。dt
‑
pbs的优点是薄而轻，使lcos系统具有使用传统光学器件无法实现的小形状因子。此外，可以成对设计dt
‑
pbs，以至少部分补偿色散。
45.在其他示例中，本公开还涉及一种用于在从眼睛反射后将光引导向眼睛跟踪检测器的光学组件。由于dt
‑
pbs薄、重量轻，并且可以补偿色散，dt
‑
pbs可以实现替代形状因子，并使用宽带照明进行眼睛跟踪，例如led。在一些示例中，宽带照明可以包括包含一定波长
范围的光，例如100nm波长范围、500nm波长范围、可见波长范围、近红外、中红外或远红外波长范围或其任意组合。在一些示例中，例如来自窄带光源的窄带照明可以包括包含一定波长范围的光，例如1nm波长范围、5nm波长范围、50nm波长范围、100nm波长范围、小于(例如来自波长过滤的宽带光源的)宽带波长范围的波长范围，或者它们的任意组合。在一些示例中，例如来自单色光源的单色照明可以包括包含小范围波长的光，例如包含小于nm范围的波长等的光。单色照明可以包括来自例如激光器、气体放电光源、汞灯或具有足够的波长过滤以减小照明中包括的波长范围的任何窄带或宽带光源的照明。
46.在一些示例中，dt
‑
pbs可以以透射来重定向第一偏振状态，例如进入衍射光栅级。在其他示例中，dt
‑
pbs可以以反射重定向第一偏振状态，例如，重定向光以通过与其入射在偏振敏感光导向器上相同的表面离开偏振敏感光导向器，例如，在反射中进入衍射光栅级。
47.在一些示例中，第一偏振状态与第二偏振状态正交。例如，dt
‑
pbs可以将非偏振光分成两个正交的线偏振，并且以第一角度重定向一个线偏振，并且透射正交的线偏振，例如，相对于第一线偏振状态旋转90
°
的线偏振状态。作为另一个示例，dt
‑
pbs可以将非偏振光分成两个正交的圆偏振，并重定向右旋圆偏振(rcp)和透射左旋圆偏振(lcp)，反之亦然。
48.图1是描绘根据本公开中描述的技术的包括至少一个偏振敏感光导向器的示例性人工现实系统的图示。在图1的示例中，人工现实系统100包括hmd 112、一个或更多个控制器114a和114b(统称为“控制器114”)，并且在一些示例中可以包括一个或更多个外部传感器90和/或控制台106。在一些示例中，人工现实系统100可以是人工现实系统、增强现实系统、混合现实系统和/或虚拟现实系统中的任何一种。
49.hmd 112通常由用户110佩戴，并且包括用于向用户110呈现人工现实内容122的电子显示器和光学组件。此外，hmd 112包括用于跟踪hmd 112的运动的一个或更多个传感器(例如，加速度计)，并且可以包括用于捕获周围物理环境的图像数据的一个或更多个图像捕获设备138(例如，相机、线扫描仪)。尽管图示为头戴式显示器，但是ar系统100可以替代地或附加地包括眼镜或其他显示设备，用于向用户110呈现人工现实内容122。
50.每个控制器114是用户110可以用来向控制台106、hmd 112或人工现实系统100的另一个部件提供输入的输入设备。控制器114可以包括一个或更多个存在敏感(presence
‑
sensitive)表面，用于通过检测触摸或悬停在存在敏感表面的位置上的一个或更多个对象(例如，手指、触笔)的存在来检测用户输入。在一些示例中，控制器114可以包括输出显示器，其可以是对存在敏感的显示器。在一些示例中，控制器114可以是智能手机、平板电脑、个人数据助理(pda)或其他手持设备。在一些示例中，控制器114可以是智能手表、智能戒指或其他可佩戴设备。控制器114也可以是信息亭(kiosk)或其他固定或移动系统的一部分。可替换地或附加地，控制器114可以包括其他用户输入机制，例如一个或更多个按钮、触发器、操纵杆、方向键(d
‑
pads)等，以使用户能够与由人工现实系统100呈现给用户110的人工现实内容122进行交互和/或控制其各个方面。
51.在该示例中，控制台106被示为单个计算设备，例如游戏控制台、工作站、台式计算机或膝上型计算机。在其他示例中，控制台106可以分布在多个(a plurality of)计算设备上，例如分布式计算网络、数据中心或云计算系统。如该示例中所示，控制台106、hmd 112和传感器90可以经由网络104通信耦合，网络104可以是有线或无线网络(例如wi
‑
fi)、网状网络或短程无线通信介质或其组合。尽管在该示例中，hmd 112被示出为与控制台106通信，例
如，绑定到控制台106或与之无线通信，但是在一些实现中，hmd 112作为独立的移动人工现实系统来操作，并且人工现实系统100可以省略控制台106。
52.通常，人工现实系统100渲染人工现实内容122，用于在hmd 112向用户110显示。在图1的示例中，用户110观看由在hmd 112和/或控制台106上执行的人工现实应用构建和渲染的人工现实内容122。在一些示例中，人工现实内容122可以是完全人工的，即，与用户110所处的环境无关的图像。在一些示例中，人工现实内容122可以包括真实世界影像(imagery)(例如，用户110的手、控制器114、用户110附近的其他环境对象)和虚拟对象120的混合，以产生混合现实和/或增强现实。在一些示例中，虚拟内容项目可以被映射(例如，钉扎、锁定、放置)到人工现实内容122内的特定位置，例如，相对于真实世界影像的特定位置。虚拟内容项目的位置可以是固定的，例如相对于墙壁或地球之一。例如，相对于控制器114或用户，虚拟内容项目的位置可以是可变的。在一些示例中，虚拟内容项目在人工现实内容122中的特定位置与真实世界物理环境中(例如，在物理对象的表面上)的位置相关联。
53.在操作期间，人工现实应用通过跟踪和计算参考系(通常是hmd 112的视角)的姿势信息来构建用于向用户110显示的人工现实内容122。使用hmd 112作为参考系，并且基于由hmd 112的当前估计姿势确定的当前视场，人工现实应用渲染3d人工现实内容，在一些示例中，该3d人工现实内容可以至少部分地覆盖在用户110的真实世界3d物理环境上。在该过程中，人工现实应用使用从hmd 112接收的感测数据，例如运动信息和用户命令，并且在一些示例中，使用来自任何外部传感器90(例如外部相机)的数据来捕获真实世界、物理环境中的3d信息，例如用户110的运动和/或关于用户110的特征跟踪信息。基于所感测的数据，人工现实应用确定hmd 112的参考系的当前姿势，并且根据当前姿势，渲染人工现实内容122。
54.人工现实系统100可以基于用户110的可以由用户的实时凝视跟踪或其他条件来确定的当前视场130触发虚拟内容项目的生成和渲染。更具体地说，hmd 112的图像捕获设备138捕获表示在图像捕获设备138的视场130内的真实世界物理环境中的对象的图像数据。视场130通常对应于hmd 112的视角。在一些示例中，人工现实应用呈现包括混合现实和/或增强现实的人工现实内容122。人工现实应用可以渲染在视场130内的真实世界对象(诸如用户110的外围设备、手和/或手臂的部分)以及虚拟对象120(诸如在人工现实内容122内的虚拟对象)的图像。在其他示例中，人工现实应用可以在人工现实内容122内渲染在视场130内的用户110的外围设备、手和/或手臂的部分的虚拟表示(例如，将真实世界对象渲染为虚拟对象120)。在任一示例中，用户110能够在人工现实内容122内查看他们的手、手臂、外围设备和/或视场130内的任何其他真实世界对象的部分。在其他示例中，人工现实应用可以不渲染用户110的手或手臂的表示。
55.为了提供虚拟内容，hmd 112可以包括电子显示器。在一些示例中，显示器可以包括投影显示器，例如硅上液晶(lcos)投影仪。根据本文公开的示例，lcos投影仪可以包括光源、至少一个dt
‑
pbs、lcos显示器和投影光学器件，以投影至少部分位于视场130内的图像。至少一个dt
‑
pbs可以用作紧凑和轻质的系统部件，以将来自光源的某种偏振的光引导到lcos显示器，例如，至少一个dt
‑
pbs可以比当前的lcos光导向器(例如传统的偏振分束器立方体(pbs))更轻和更薄。例如，在常规lcos投影仪中使用的常规pbs立方体通过pbs的偏振界面将具有第一线性偏振的入射光的一部分重定向到相对于来自光源的光的方向垂直的
方向，该偏振界面被设置为相对于来自光源的光的方向成45
°
角。这样，pbs的深度(例如厚度)等于来自光源的光的光束宽度，以便在45
°
处实现偏振界面。典型地，在传统的lcos投影系统中，来自光源的光被清除偏振器(clean
‑
up polarizer)预偏振为线性偏振状态，该线性偏振状态被pbs通过，例如，在pbs的偏振界面处不被重定向，并且被lcos显示器反射回pbs。lcos显示器通过由显示器的lc像素引入的相位延迟来对光中的空间信息(例如图像)进行编码。图像的亮和暗状态对应于两个线性正交偏振，这是椭圆偏振的特殊情况。对应于显示器的“亮”像素的第一线性偏振的光被pbs的偏振界面以90
°
角反射向光学组合器，而对应于“暗”像素的正交线性偏振的光穿过pbs立方体而没有反射，因此没有到达光学组合器。使其他像素通过后出现的其他偏振状态的光被pbs部分反射和透射，实现了变化“灰度”水平的像素。因此，利用pbs立方体的传统lcos投影仪使用“透射
‑
反射”配置。
56.根据这里公开的示例，利用衍射型偏振分束器的lcos投影仪可以使用多种配置，允许在投影仪的设计和形状因子方面增加灵活性。例如，在一些示例中，利用dt
‑
pbs的lcos投影仪可以具有如下面参照图8所示和所述的“反射
‑
透射”配置、如下面参照图9所示和所述的“透射
‑
透射”配置、如下面参照图10所示和所述的“反射
‑
反射”配置和/或如下面参照图11所示和所述的“透射
‑
反射”配置。
57.图2a是描绘根据本公开中描述的技术的包括至少一个偏振敏感光导向器的示例hmd 112的图示。图2a的hmd 112可以是图1的hmd 112的示例。如图2a所示，hmd 112可以采取眼镜的形式。hmd 112可以是诸如图1的人工现实系统100的人工现实系统的一部分，或者可以作为被配置为实现本文描述的技术的独立的、移动的人工现实系统来操作。
58.在该示例中，hmd 112是包括前框架的眼镜，该前框架包括允许hmd 112搁在用户的鼻子上的鼻梁架(bridge)和在用户耳朵上延伸以将hmd 112固定到用户的镜腿(temple)(或“臂”)。此外，图2a的hmd 112包括一个或更多个窗口203a和203b(统称为“窗口203”)。窗口203可以是基本透明的，允许用户通过窗口203查看真实世界场景中的对象。窗口203也可以是光导(light guide)，例如波导，用于由一个或更多个投影仪148a和148b(统称为“投影仪148”)注入到窗口203中的光。窗口203可以包括一个或更多个耦合器146a和146b(统称为“耦合器146”)，其被配置为作为光导将光注入到窗口203中。窗口203还可以包括一个或更多个组合器205a和205b(统称为“组合器205”)，其被配置为从窗口203提取光，例如从投影仪148耦合到窗口203中的光。组合器205还可以被配置成对着真实世界场景的用户110的视场，使得来自真实世界场景中的对象的光可以透射通过组合器205，并且与包括虚拟对象的光(例如来自投影仪148的从窗口203提取的光)组合。在一些示例中，当跟踪hmd 112的位置和取向以根据hmd 112和用户的当前视角渲染人工现实内容时，窗口203相对于hmd 112的前框架的已知取向和位置被用作参考系，也称为局部原点(local origin)。在一些示例中，投影仪148可以提供立体显示，用于向用户的每只眼睛提供单独的图像。
59.在所示的示例中，组合器205覆盖窗口203的一部分，对着用户110通过窗口203可看到的视场的一部分。在其他示例中，组合器205可以覆盖窗口203的其他部分，或者窗口203的整个区域。
60.如图2a进一步所示，在该示例中，hmd 112还包括一个或更多个运动传感器206、一个或更多个集成图像捕获设备138a和138b(统称为“图像捕获设备138”)、内部控制单元210，该内部控制单元210可以包括内部电源和一个或更多个印刷电路板，该印刷电路板具
有一个或更多个处理器、存储器和硬件，以提供用于执行可编程操作的操作环境，从而处理感测到的数据并在组合器205上呈现人工现实内容。
61.为了提供虚拟内容，hmd 112可以包括电子显示器，例如，作为投影仪148的部件。在一些示例中，显示器可以包括投影显示器，例如硅上液晶(lcos)投影仪。根据本文公开的示例，lcos投影仪可以包括光源、光导向器(其中至少一个光导向器是dt
‑
pbs)、lcos显示器和用于投影至少部分位于视场内的图像的投影光学器件。至少一个dt
‑
pbs可以用作紧凑且重量轻的系统部件，以将光从光源引导向lcos显示器，例如，至少一个偏振敏感光导向器可以比当前的lcos光导向器(例如偏振分束器立方体(pbs))更轻且更薄。
62.图2b是描绘根据本公开中描述的技术的另一示例hmd 112的图示。hmd 112可以是诸如图1的人工现实系统100的人工现实系统的一部分，或者可以作为被配置为实现本文描述的技术的独立的、移动的人工现实系统来操作。
63.在该示例中，hmd 112包括前刚性主体和将hmd 112固定到用户的带子。此外，hmd 112包括窗口203，其被配置为经由组合器205向用户呈现人工现实内容。在一些示例中，当跟踪hmd 112的位置和取向以根据hmd 112和用户的当前视角渲染人工现实内容时，窗口203相对于hmd 112的前刚性主体的已知取向和位置被用作参考系，也称为局部原点。在其他示例中，hmd 112可以采取其他可佩戴的头戴式显示器的形式，例如眼镜或护目镜。
64.为了提供虚拟内容，hmd 112可以包括电子显示器，例如，作为投影仪148的部件。在一些示例中，显示器可以包括投影显示器，例如硅上液晶(lcos)投影仪。根据本文公开的示例，lcos投影仪可以包括光源、至少一个dt
‑
pbs、lcos显示器和用于投影至少部分位于视场内的图像的投影光学器件。至少一个dt
‑
pbs可以用作紧凑且重量轻的系统部件，以将来自光源的光引导向lcos显示器，例如，至少一个dt
‑
pbs可以比当前的lcos光导向器(例如偏振分束器立方体(pbs))更轻且更薄。
65.图3是示出根据本公开中描述的技术的包括控制台106和hmd 112的人工现实系统的示例实现的框图。在图3的示例中，控制台106基于感测的数据(例如从hmd 112和/或外部传感器接收的运动数据和图像数据)来为hmd 112执行姿势跟踪、手势检测以及用户界面生成和渲染。
66.在该示例中，hmd 112包括一个或更多个处理器302和存储器304，在一些示例中，处理器302和存储器304提供用于执行操作系统305的计算机平台，操作系统305可以是例如嵌入式实时多任务操作系统或其他类型的操作系统。反过来，操作系统305提供用于执行一个或更多个软件部件307(包括应用引擎340)的多任务操作环境。如关于图2a和图2b的示例所讨论的，处理器302耦合到电子显示器303、运动传感器206、图像捕获设备138，并且在一些示例中，耦合到光学系统306。在一些示例中，处理器302和存储器304可以是单独的、分立的部件。在其他示例中，存储器304可以是在单个集成电路内与处理器302并置的片上存储器。
67.在一些示例中，电子显示器303可以包括投影显示器，例如硅上液晶(lcos)投影仪。根据本文公开的示例，lcos投影仪可以包括光源、至少一个dt
‑
pbs、lcos显示器和用于投影至少部分位于视场内的图像的投影光学器件。至少一个dt
‑
pbs可以用作紧凑且轻质的系统部件，以将来自光源的光引导向lcos显示器，例如，至少一个dt
‑
pbs可以比当前的lcos光导向器(例如偏振分束器(pbs))更轻且更薄。
68.通常，控制台106是处理从图像捕获设备138接收的图像和跟踪信息以执行用于hmd 112的手势检测和用户界面和/或虚拟内容的生成的计算设备。在一些示例中，控制台106是单个计算设备，例如工作站、台式计算机、膝上型计算机或游戏系统。在一些示例中，控制台106的至少一部分(例如处理器312和/或存储器314)可以分布在云计算系统、数据中心上或分布在网络上，例如互联网、另一公共或私有通信网络，例如宽带、蜂窝、wi
‑
fi和/或用于在计算系统、服务器和计算设备之间传输数据的其他类型的通信网络。
69.在图3的示例中，控制台106包括一个或更多个处理器312和存储器314，在一些示例中，处理器312和存储器314提供用于执行操作系统316的计算机平台，操作系统316可以是例如嵌入式实时多任务操作系统或其他类型的操作系统。反过来，操作系统316提供用于执行一个或更多个软件部件317的多任务操作环境。处理器312耦合到一个或更多个i/o接口315，i/o接口315提供一个或更多个i/o接口，用于与外部设备例如键盘、游戏控制器、显示设备、图像捕获设备、hmd、外围设备等通信。此外，一个或更多个i/o接口315可以包括一个或更多个有线或无线网络接口控制器(nic)，用于与诸如网络104的网络通信。
70.控制台106的软件应用317运行以提供整体的人工现实应用。在该示例中，软件应用317包括应用引擎320、渲染引擎322、手势检测器324、姿势跟踪器326和用户界面引擎328。
71.通常，应用引擎320包括提供和呈现人工现实应用例如电话会议应用、游戏应用、导航应用、教育应用、培训或模拟应用等的功能。应用引擎320可以包括例如一个或更多个软件包、软件库、硬件驱动程序和/或应用程序接口(api)，用于在控制台106上实现人工现实应用。响应于应用引擎320的控制，渲染引擎322生成3d人工现实内容，以由hmd 112的应用引擎340显示给用户。
72.应用引擎320和渲染引擎322根据由姿势跟踪器326确定的参考系(通常是hmd 112的视角)的当前姿势信息来构建用于向用户110显示的人工内容。基于当前视角，渲染引擎322构建3d、人工现实内容，其在某些情况下可以至少部分地覆盖在用户110的真实世界3d环境上。在该过程中，姿势跟踪器326对从hmd 112接收的感测数据(例如运动信息和用户命令)进行操作，并且在一些示例中，对来自任何外部传感器90(图1)(例如外部相机)的数据进行操作，以捕获真实世界环境中的3d信息，例如用户110的运动和/或关于用户110的特征跟踪信息。基于所感测的数据，姿势跟踪器326确定hmd 112的参考系的当前姿势，并且根据当前姿势，构建用于经由一个或更多个i/o接口315传送到hmd 112以显示给用户110的人工现实内容。
73.姿势跟踪器326可以确定hmd 112的当前姿势，并且根据当前姿势，触发与任何渲染的虚拟内容相关联的某些功能(例如，将虚拟内容项目放置在虚拟表面上，操纵虚拟内容项目，生成并渲染一个或更多个虚拟标记，生成并渲染激光指示器)。在一些示例中，姿势跟踪器326检测hmd 112是否接近对应于虚拟表面(例如，虚拟插接板(pinboard))的物理位置，以触发虚拟内容的渲染。
74.用户界面引擎328被配置成生成用于在人工现实环境中渲染的虚拟用户界面。用户界面引擎328生成虚拟用户界面，以包括一个或更多个虚拟用户界面元素329，例如虚拟绘图界面、可选菜单(例如，下拉菜单)、虚拟按钮、方向键(directional pad)、键盘或其他用户可选用户界面元素、字形、显示元素、内容、用户界面控件等。
75.控制台106可以经由通信信道向hmd 112输出该虚拟用户界面和其他人工现实内容，以在hmd 112显示。
76.基于来自任何图像捕获设备138或其他传感器设备的感测数据，手势检测器324分析控制器114和/或用户110的对象(例如，手、手臂、手腕、手指、手掌、拇指)的跟踪的运动、配置、位置和/或取向，以识别用户110执行的一个或更多个姿势。更具体地，手势检测器324分析在由hmd 112的图像捕获设备138和/或传感器90和外部相机102捕获的图像数据中识别的对象，以识别控制器114和/或用户110的手和/或手臂，并跟踪控制器114、手和/或手臂相对于hmd 112的移动，以识别用户110执行的手势。在一些示例中，手势检测器324可以基于捕获的图像数据来跟踪控制器114、手、手指和/或手臂的移动，包括位置和取向的改变，并将对象的运动矢量与手势库330中的一个或更多个条目进行比较，以检测用户110执行的手势或手势组合。在一些示例中，手势检测器324可以接收由控制器114的存在敏感表面检测到的用户输入，并且处理用户输入以检测用户110相对于控制器114执行的一个或更多个手势。
77.图4是描绘根据本公开中描述的技术的示例的框图，其中hmd 112是独立的人工现实系统。在该示例中，类似于图3，hmd 112包括一个或更多个处理器302和存储器304，在一些示例中，处理器302和存储器304提供用于执行操作系统305的计算机平台，操作系统305可以是例如嵌入式实时多任务操作系统或其他类型的操作系统。反过来，操作系统305提供用于执行一个或更多个软件部件417的多任务操作环境。此外，处理器302耦合到电子显示器303、变焦光学系统306、运动传感器206和图像捕获设备138。
78.在一些示例中，电子显示器303可以包括投影显示器，例如硅上液晶(lcos)投影仪。根据本文公开的示例，lcos投影仪可以包括光源、至少一个dt
‑
pbs、lcos显示器和用于投影至少部分位于视场内的图像的投影光学器件。至少一个dt
‑
pbs可以用作紧凑且轻质的系统部件，以将来自光源的光引导向lcos显示器，例如，至少一个dt
‑
pbs可以比当前的lcos分束器(例如偏振分束器立方体)更轻且更薄。
79.在图4的示例中，软件部件417操作来提供整体人工现实应用。在该示例中，软件应用417包括应用引擎440、渲染引擎422、手势检测器424、姿势跟踪器426和用户界面引擎428。在各种示例中，软件部件417类似于图3的控制台106的对应部件(例如，应用引擎320、渲染引擎322、手势检测器324、姿势跟踪器326和用户界面引擎328)来操作，以构建覆盖在人工内容上或作为人工内容的一部分的虚拟用户界面，以显示给用户110。
80.类似于关于图3描述的示例，基于来自图像捕获设备138或102、控制器114或其他传感器设备中的任何一个的感测数据，手势检测器424分析控制器114和/或用户的对象(例如，手、手臂、手腕、手指、手掌、拇指)的跟踪的运动、配置、位置和/或取向，以识别用户110执行的一个或更多个手势。
81.在本文描述的示例中，光学组件包括dt
‑
pbs，其被配置为重定向第一偏振状态，同时在不同方向上引导第二偏振状态，或者不重定向第二偏振状态。例如，利用dt
‑
pbs的光学组件可以用于人工现实系统的hmd，例如人工现实系统100的hmd 112。根据光学组件的配置，dt
‑
pbs可以以几种方式偏振和重定向光或使光不定向。
82.图5a
‑
图5d是描述根据本公开中描述的技术的dt
‑
pbs 502的示例的图示。在示出的示例中，图5a
‑
图5c中的每一个示出了通过dt
‑
pbs 502对光的偏振敏感重定向。
83.图5a是描绘根据本公开中描述的技术的示例dt
‑
pbs 502的图示。在所示的示例中，dt
‑
pbs 502可以与反射器503结合，例如，反射器503可以是反射镜或胆甾型反射镜。在所示的示例中，未偏振光504(例如非偏振光或随机偏振光504)入射到dt
‑
pbs 502的第一表面上。dt
‑
pbs 502在没有重定向的情况下透射第一偏振的光506。然后，透射的第一偏振的光506从反射器503反射而不重定向，例如，第一偏振的光506被反射，使得反射角与相对于反射器503的表面法线的入射角具有相同的大小(例如，角度“i”等于角度“r”)。在所示的示例中，随机偏振光504垂直入射，并且具有第一偏振的光(例如第一偏振的光506)在随机偏振光504的相反方向上从反射器503垂直反射。dt
‑
pbs 502在重定向的情况下反射第二偏振的光508，例如，第二偏振的光508被反射，使得反射角与相对于偏振敏感光导向器502的表面法线的入射角具有不同的大小(例如，角度“i”不等于角度“r”)。换句话说，与反射器503结合的dt
‑
pbs 502可以是反射偏振敏感的衍射光栅，其反射第一偏振而没有衍射，并且反射和偏转第二偏振的光。在一些示例中，反射器503可以是反射镜。例如，对于线性第一偏振的光506，反射器503可以是反射镜，并且不改变第一偏振的光506的偏振，例如，通过反射时的相位变化。在一些示例中，反射器503可以是胆甾型反射镜。例如，对于第一圆偏振的光506，反射器503可以是胆甾型反射镜，其被配置为在反射后保持第一偏振的光506的偏振，例如，在反射后将入射的右旋圆第一偏振的光506保持为右旋圆第一偏振的光，或者在反射后将入射的右旋圆第一偏振的光506保持为右旋圆第一偏振的光。作为胆甾型反射镜的反射器503可以例如通过在反射时补偿入射的第一偏振的光506的相位变化来保持偏振。
84.在一些示例中，偏振敏感光导向器502可以是薄的、重量轻的光学元件，例如pvg、液晶填充表面浮雕光栅(lc srg)、全息聚合物分散液晶光栅(pdlc)、pbp光栅或能够选择性地透射一种偏振同时将第二偏振状态引导向不同方向或不重定向第二偏振状态的任何其他光学器件。
85.图5b是描绘根据本公开中描述的技术的示例dt
‑
pbs 502的图示。在所示的示例中，未偏振光504(例如非偏振光或随机偏振光504)入射到dt
‑
pbs 502的第一表面上。dt
‑
pbs 502将光分成两个正交偏振。第一偏振的光506在没有重定向的情况下透射，而第二偏振的光508在进行重定向的情况下反射。换句话说，dt
‑
pbs 502可以充当用于第二偏振的光的反射衍射光栅。在一些示例中，除了反射和重定向第二偏振的光之外，dt
‑
pbs 502还可以透射和重定向一部分第二偏振的光。
86.图5c是描绘根据本公开中描述的技术的示例dt
‑
pbs 502的图示。在所示的示例中，未偏振光504(例如非偏振光或随机偏振光504)入射到dt
‑
pbs 502的第一表面上。dt
‑
pbs 502将光分成两个正交偏振。dt
‑
pbs 502透射第一偏振的光506而不进行重定向，但在进行重定向的情况下透射第二偏振的光508，例如，dt
‑
pbs 502可以充当偏振敏感衍射光栅，其在不衍射的情况下透射第一偏振，并且透射和衍射第二偏振的光。在一些示例中，除了透射和重定向第二偏振的光之外，dt
‑
pbs 502还可以反射和重定向第二偏振的光。
87.图5d是描绘了根据本公开中描述的技术的示例dt
‑
pbs 502的图示。在所示的示例中，未偏振光504(例如非偏振光或随机偏振光504)入射到dt
‑
pbs 502的第一表面上。dt
‑
pbs 502将光分成两个正交的偏振。它在第一方向上进行重定向的情况下透射第一偏振的光506，并在第二方向上进行重定向的情况下透射第二偏振的光508，例如，dt
‑
pbs 502可以充当偏振敏感衍射光栅，其在不同方向上透射和衍射正交偏振。
88.在一些示例中，dt
‑
pbs 502可能对线性偏振或圆偏振敏感。例如，dt
‑
pbs 502可以重定向第一偏振的光，而不重定向与第一偏振正交的第二偏振的光。
89.在一些示例中，dt
‑
pbs 502可对线性偏振敏感。例如，dt
‑
pbs 502可以是透射或反射全息聚合物分散液晶光栅(h
‑
pdlc)，如下面参照图20a
‑
图20b所示和所述的。在一些示例中，dt
‑
pbs 502可以是液晶填充的表面浮雕光栅(lc
‑
srg)，例如下面参照图21a
‑
图21b和图22a
‑
图22b所示和所述的。
90.在一些示例中，dt
‑
pbs 502可以对圆偏振敏感，例如作为pbp，如下面参照图23a
‑
图23b所述。在一些示例中，偏振敏感的光导向器502可以是反射或透射pvg，如下面参照图23c
‑
图23f所示和所述。
91.在一些示例中，如下面参照图24a
‑
图26b所述，dt
‑
pbs 502可以是与无源衍射光栅相结合的液晶快门。
92.在本文提供的示例中，利用dt
‑
pbs的光学组件可以用于人工现实系统的hmd，并且可以包括显示器，例如lcos显示器。在一些示例中，lcos显示器可以用作空间光调制器，该空间光调制器以相位和偏振调制的形式编码由dt
‑
pbs引导向显示器的入射光中的信息，并将空间调制的光反射回dt
‑
pbs。后者作为偏振器工作，并将偏振的空间调制转换为振幅的空间调制，例如图像。在一些示例中，一个或更多个dt
‑
pbs可以代替lcos投影显示系统中的传统pbs，并将空间调制光重定向到投影光学器件，以便显示由空间光调制器编码的图像。
93.图6是描绘了具有示例dt
‑
pbs 502的示例lcos显示器612的工作原理的图示。在所示的示例中，第一偏振的光506入射到dt
‑
pbs 502的第一表面上。dt
‑
pbs 502在没有重定向的情况下透射第一偏振的光506。然后，具有第一偏振的透射光506可以透射通过空间光调制器612，从反射镜614反射，并再次以相反方向透射通过空间光调制器614。光可以具有通过空间光调制器赋予给它的相变。因此，光的偏振状态在透射穿过空间光调制器612并从反射镜614反射之后可以改变。例如，在dt
‑
pbs 502和空间光调制器612之间的区域中的光604可以具有第一和第二偏振状态的分量。在所示的示例中，具有第二偏振状态的光508可以被dt
‑
pbs 502反射和重定向，例如，如上面参照图5b所示和所述。在一些实施例中，具有第二偏振状态的光508可以通过衍射被dt
‑
pbs 502重定向，例如，具有第二偏振状态的光508可以被反射和衍射。在所示的示例中，从空间光调制器612出射的具有第一偏振的光606可以在没有重定向的情况下透射通过dt
‑
pbs 502。在一些示例中，具有第一偏振的光606可以经由空间光调制器612在振幅、相位和/或偏振状态上进行空间调制。
94.在一些示例中，空间光调制器612可以包括双折射材料。双折射材料可以在垂直于空间光调制器612的表面法线的空间光调制器612的平面中的不同空间位置处具有不同的光学厚度。另外，空间光调制器612的双折射材料对于偏振的每个正交分量(例如第一偏振状态和第二偏振状态)可以具有不同的光程长度。例如，第一偏振状态的光的折射率n1可以不同于光的第二偏振分量的折射率n2。正交的第一偏振状态和第二偏振状态的折射率之差δn与由空间光调制器612在具有正交偏振的光的两个分量之间引起的相位延迟成比例。例如，在传播通过空间光调制器612、从反射镜614反射并在特定空间位置传播回空间光调制器612之后，光的两个正交偏振分量之间的相位延迟是δφ＝2*(2πδnd/λ)，其中d是空间光调制器612在该位置的厚度，λ是光的波长，乘数“2”是因为光传播通过空间光调制器612两次。通过在入射的偏振光的两个分量之间引入相位延迟，可以改变光的偏振状态。因为相
位延迟取决于材料的厚度、光的波长和材料的双折射率(例如δn)，所以可以基于光的波长来选择厚度和双折射率中的任一个或两者，以赋予选定的相位延迟，例如，在空间光调制器612的特定位置处向光的偏振状态施加选定的变化。这样，空间光调制器612可以控制离开空间光调制器612的两个正交偏振状态分量中的每一个(例如光604)的幅度。
95.在一些示例中，空间光调制器612可以包括液晶显示器，该液晶显示器可以根据施加的电压来改变每个像素(例如，空间位置)处的δn，例如，空间光调制器612的每个像素可以是可调的。dt
‑
pbs 502既可以用作偏振器(通过使第一偏振状态分量通过，并反射和重定向第二偏振状态分量)，也可以用作检偏器(analyzer)(再次，通过使第一偏振状态分量通过，并反射和重定向第二偏振状态分量)。空间光调制器612和反射镜614可以组合在一个设备中，例如作为lcos显示器。在其他示例中，空间光调制器612可以包括各向异性膜。
96.在本文提供的示例中，利用一对dt
‑
pbs的光学组件可以补偿色散。例如，通过衍射重定向入射光可能取决于入射光的波长。通过一个以上的dt
‑
pbs进行重定向，可以通过增加反向色散来补偿色散。
97.图7a
‑
图7d是描绘根据本公开中描述的技术的基于dt
‑
pbs 502的组合的光学组件的图示。在所示的示例中，光学组件可以提取和移位和/或重定向光的一个偏振分量，并且至少部分补偿提取的光的色散。在示出的示例中，图7a
‑
图7d中的每一个示出了两个dt
‑
pbs 502的相应组合，其被配置为补偿由每个单独的dt
‑
pbs 502产生的色散。在一些示例中，两个dt
‑
pbs 502的组合可以允许使用具有更宽发射光谱的光源。
98.图7a是描绘根据本公开中描述的技术的保持入射光传播方向的两个dt
‑
pbs 502的示例组合的图示。在所示的示例中，宽带光704入射到第一dt
‑
pbs 502a的第一表面上。dt
‑
pbs 502a在有色散的情况下透射和重定向光704，导致光的波长相关角展度。在示出的示例中，第一dt
‑
pbs 502a将光分散成具有光704中包含的最大波长的光706a、具有光704中包含的最小波长的光706c和具有光704中包含的中间波长的光706b，光706a以最大角度重定向，光706c以最小角度重定向以及光706b以中间角度重定向。然后，光706的光谱入射到dt
‑
pbs 502b上。与dt
‑
pbs 502a相比，dt
‑
pbs 502b以基本相等和相反的色散来透射和重定向光706。例如，第二dt
‑
pbs 502b以最大角度重定向具有最大波长的光706a，以最小角度重定向具有最小波长的光706c，并以中间角度重定向具有中间波长的光706b，使得光706a
‑
c中的每一个被重定向为基本上彼此平行并且平行于入射光束704，如宽带光708所示。换句话说，该组件提供入射光束704的位移，而不改变其传播方向。例如，这种情况可以通过使用以下元件来实现：两个具有相似特性的适当光栅；对圆偏振光工作的两个透射式pvg或对线偏振光工作的两个lc srg或两个h
‑
pdlc。
99.图7b是描绘根据本公开中描述的技术的反转入射光传播方向的两个dt
‑
pbs 502的示例组合的图示。在所示的示例中，宽带光704入射到第一dt
‑
pbs 502a的第一表面上。dt
‑
pbs 502a伴有色散地反射和重定向光704，导致光的波长相关角展度。在示出的示例中，第一dt
‑
pbs 502a将光分散成具有光704中包含的最大波长的以最大角度重定向的光706a、具有光704中包含的最小波长的以最小角度重定向的光706c以及具有光704中包含的中间波长的以中间角度重定向的光706b。然后，分散的光706入射到第二dt
‑
pbs 502b上。dt
‑
pbs 502b沿与光704在dt
‑
pbs组件的入口处的初始方向相反的方向透射并重定向分散的光706的所有光谱分量。为了实现这一点，第二dt
‑
pbs 502b以最大角度重定向具有最大波长的光
706a，以最小角度重定向具有最小波长的光706c，并以中间角度重定向具有中间波长的光706b，使得光706a
‑
c中的每一个被重定向为基本上彼此平行，如宽带光708所示。因此，该组件提供入射光束704的位移，并将其传播方向改变为相反的方向。
100.图7c是描绘根据本公开中描述的技术的保持入射光传播方向的两个dt
‑
pbs 502的示例组合的图示。在所示的示例中，宽带光704入射到保持件(retaining)502a的第一表面上。dt
‑
pbs 502a伴有色散地反射和重定向光704，导致光的波长相关角展度。在示出的示例中，第一dt
‑
pbs 502a将光分散成具有光704中包含的最大波长的以最大角度重定向的光706a、具有光704中包含的最小波长的以最小角度重定向的光706c以及具有光704中包含的中间波长的以中间角度重定向的光706b。然后，分散的光706入射到第二dt
‑
pbs 502b上。dt
‑
pbs 502b以基本相同的色散量反射和重定向光706。例如，第二偏振敏感光导向器502b以最大角度重定向具有最大波长的光706a，以最小角度重定向具有最小波长的光706c，并以中间角度重定向具有中间波长的光706b，使得光706a
‑
c中的每一个基本上相对于彼此被平行地重定向，因此所有光谱分量平行并组合在示为宽带光708的一个光束中。
101.图7d是描绘根据本公开中描述的技术的移位和反转入射光传播方向的两个dt
‑
pbs 502的示例组合的图示。在所示的示例中，宽带光704入射到第一dt
‑
pbs 502a上。dt
‑
pbs 502a伴有色散地透射和重定向光704，导致光的波长相关角展度。在示出的示例中，第一dt
‑
pbs 502a将光分散成具有光704中包含的最大波长的以最大角度重定向的光706a、具有光704中包含的最小波长的以最小角度重定向的光706c以及具有光704中包含的中间波长的以中间角度重定向的光706b。然后，光706的光谱入射到第二dt
‑
pbs 502b上。dt
‑
pbs 502b以基本相同的色散量反射和重定向光706。例如，第二dt
‑
pbs 502b以最大角度重定向具有最大波长的光706a，以最小角度重定向具有最小波长的光706c，并以中间角度重定向具有中间波长的光706b，使得光706a
‑
c中的每一个被重定向为基本上彼此平行，如宽带光708所示。因此，该组件，与图7b所示的组件相同，提供了入射光束704的位移和其传播方向的相反变化。
102.在本文提供的示例中，利用偏振敏感光导向器的光学组件可以用在人工现实系统、增强现实系统、虚拟现实系统和/或混合现实系统的hmd中，并且可以包括显示器(例如，lcos显示器)、两个或更多个dt
‑
pbs和波导，例如，如以上参考图2a和图2b所图示和描述的窗口203。一般而言，利用dt
‑
pbs的光学组件可以实现多种配置，例如，dt
‑
pbs被配置为反射
‑
透射、透射
‑
透射、反射
‑
反射和透射
‑
反射，如下面参照图8
‑
图11所示和所述。
103.图8是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统800的图示。示例显示系统800包括两个dt
‑
pbs 802a和802b、光源804和显示器806，例如lcos显示器806。在一些示例中，显示系统800可以包括偏振器808(例如线性或圆偏振器808)、光学组合器810和波导输入耦合器812。在一些示例中，显示系统800可以包括用于在进行放大或不进行放大的情况下重新成像显示器806的图像内容的投影光学器件(未示出)。
104.在所示的示例中，光源804可以是面光源(area light source)。在一些示例中，光源804可以包括多个较小的光源，例如发光二极管或激光器。在一些示例中，光源804可以是点状光源(point
‑
like light source)。在一些示例中，来自光源802的光可以包括宽范围的波长(例如，宽带)，可以包括窄波段的波长，可以是单色的，或者可以包括宽带、窄带和/或单色光源的任意组合。在所示的示例中，来自光源804的光可以是宽带的、未偏振的，并且
被引导向第一dt
‑
pbs 802a。在一些示例中，偏振器808位于光源804和第一dt
‑
pbs 802a之间，并且被配置为例如通过透射(例如，“通过”)第一偏振而不透射与第一偏振正交的第二偏振(例如，“阻挡”或“滤除”第二偏振)来选择第一偏振。可替代地，第一偏振可以由dt
‑
pbs802a从光源804照射的非偏振光中提取，例如，可以省略偏振器808。在一些示例中，光源804可以被偏振，并且偏振器808可以被省略。
105.在所示的示例中，第一dt
‑
pbs 802a可以是反射dt
‑
pbs。例如，光可以既被反射又被偏转，例如以不同于入射角的角度被反射，其符号与通过反射镜的反射相反。第一dt
‑
pbs 802a可能对圆偏振或线性偏振敏感，例如，分别基于pvg和h
‑
pdlc的dt
‑
pbs。在一些示例中，第一dt
‑
pbs802a被配置为将透射通过(例如，穿过)偏振器808的第一偏振的光反射和重定向到第二偏振敏感光导向器802b。在一些示例中，第一dt
‑
pbs802a被配置为将透射通过(例如，穿过)偏振器808的第一偏振的光反射和重定向到第二偏振敏感光导向器802b，并且另外将第一偏振转换成第二偏振，例如与第一偏振正交的第二偏振。
106.在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 802b基本上位于第一dt
‑
pbs 802a和显示器806之间的光路中。在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 802b向显示器808透射入射光并将其重定向。在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 802b可以是透射式dt
‑
pbs。例如，光既可以被透射又可以被重定向，例如，以与通过窗口透射时的入射角不同的角度透射。第二dt
‑
pbs 802b可以是任何dt
‑
pbs，例如上面讨论的任何dt
‑
pbs，例如h
‑
pdlc、pvg等。选择第一dt
‑
pbs 802a和第二dt
‑
pbs 802b对相同类型的光偏振敏感(例如，两者都对圆偏振敏感或者两者都对线性偏振敏感)。在一些示例中，第二dt
‑
pbs 802b被配置为向显示器808透射和重定向第一偏振的光。在一些示例中，第二dt
‑
pbs 802b被配置为向显示器808透射和重定向第二偏振的光。在一些示例中，第二偏振敏感光导向器802b另外被配置成将第一或第二偏振中任一个转换成正交偏振，例如，将第一偏振转换成第二偏振或将第二偏振转换成第一偏振。一般来说，第一偏振敏感光导向器802a和第二偏振光导向器802b被配置成协同工作，以便为显示器808重定向适当偏振的光。
107.在所示的示例中，显示器808可以是任何类型的显示器，例如，lcos显示器808。显示器808可以包括反射器(例如硅背板)和空间光调制器(例如lcos器件的像素化lc层)。显示器808可以调制入射光的相位和/或振幅。由于每个像素中的电设置lc取向，从显示器808出射的光的相位和偏振可以被空间调制。例如，从显示器808以相反的方向穿过dt
‑
pbs 802b的光被dt
‑
pbs 802b分成两个正交偏振，并且只有一个偏振被传输(例如，引导向)到目标，例如光学组合器810(例如波导)。这种光的振幅是空间调制的，因此包含观看者眼睛感知的图像信息。换句话说，dt
‑
pbs 802b可以另外将来自显示器808的偏振光的空间调制转换成光振幅的空间调制。在一些示例中，dt
‑
pbs 802a和dt
‑
pbs 802b对相同类型的偏振(例如，圆偏振或线性偏振)进行引导、重定向或对其是敏感的。在一些示例中，dt
‑
pbs 802a和dt
‑
pbs 802b可以具有基本相同的光栅周期，并且可以被配置为补偿色散。
108.在所示的示例中，空间调制光然后可以入射到波导输入耦合器812上，波导输入耦合器将空间调制光耦合到波导810中，用于在期望的位置传输和输出耦合。
109.一般来说，示例显示系统800包括反射型dt
‑
pbs 802a和透射型dt
‑
pbs 802b。在一些示例中，显示系统800可以允许更紧凑的光学显示系统，和/或具有简化和/或改进光学显示系统的封装的替代形状因子的显示系统。
110.图9是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统900的图示。示例显示系统900包括两个dt
‑
pbs 902a和902b、光源804和显示器806，例如lcos显示器806。在一些示例中，显示系统900可以包括偏振器808(例如线性或圆偏振器808)、光学组合器810和波导输入耦合器812。在一些示例中，显示系统900可以包括用于在进行放大或不进行放大的情况下重新成像显示器806的图像内容的投影光学器件(未示出)。示例显示系统900包括两个透射型dt
‑
pbs 902a和902b。dt
‑
pbs 902a和902b对同一种偏振(线性偏振或圆偏振)敏感。在一些示例中，显示系统900可以允许更紧凑的光学显示系统，和/或具有简化和/或改进光学显示系统的封装的替代形状因子的显示系统。
111.在所示的示例中，光源804、显示器806和偏振器808可以类似于或基本上相同于上面参考图8所示和描述的光源804、显示器806和偏振器808。另外，在一些实施方式中，偏振器808可以省略，如参考图8所述。
112.在示出的示例中，第一dt
‑
pbs 902a可以是透射型dt
‑
pbs，如上文关于图8的dt
‑
pbs 802b所述。在所示的示例中，第一dt
‑
pbs 902a被配置为向第二dt
‑
pbs 902b透射和重定向选定偏振的光。在一些示例中，第一dt
‑
pbs 902a可以另外被配置成将所选偏振状态转换成不同的偏振状态，例如正交偏振状态。
113.在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 902b基本上位于第一dt
‑
pbs 902a和显示器806之间的光路中，并且可以是透射型dt
‑
pbs。第二dt
‑
pbs 902b被配置为向显示器808透射和重定向适当偏振的光，如以上参考图8所述。
114.在所示的示例中，从lcos反射的具有空间调制的相位和/或偏振的光可以再次进入第二dt
‑
pbs 902b。在这种情况下，第二dt
‑
pbs 902b将入射光分成两个正交偏振：具有空间调制振幅的较早预选偏振分量被透射并引导向目标，例如光学组合器810(例如波导)，而附加(正交)偏振的光被重定向到不同的方向。换句话说，dt
‑
pbs 902b可以另外将来自显示器808的偏振光的空间调制转换成光振幅的空间调制。在一些示例中，dt
‑
pbs 902a和dt
‑
pbs 902b对相同类型的偏振(例如，圆偏振或线性偏振)进行引导、重定向或对其是敏感的。在一些示例中，dt
‑
pbs 902a和dt
‑
pbs 902b可以具有基本相同的光栅周期，并且可以被配置为补偿色散。
115.图10是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统1000的图示。示例显示系统1000包括两个dt
‑
pbs 1002a和1002b、光源804和显示器806，例如lcos显示器806。在一些示例中，显示系统1000可以包括偏振器808(例如线性或圆偏振器808)、光学组合器810和波导输入耦合器812。如上所述，在一些情况下，可以省略偏振器808。在一些示例中，显示系统1000可以包括在放大或不放大的情况下重新成像显示器806的图像内容的投影光学器件(未示出)。示例显示系统1000包括两个反射型dt
‑
pbs 1002a和1002b。在一些示例中，显示系统1000可以允许更紧凑的光学显示系统，和/或具有简化和/或改进光学显示系统的封装的替代形状因子的显示系统。
116.在所示的示例中，光源804、显示器806和偏振器808可以类似于或基本上相同于上面参考图8所示和描述的光源804、显示器806和偏振器808。
117.在所示的示例中，第一dt
‑
pbs 1002a可以是反射型偏振敏感光导向器，如上面参照图8所述。在所示的示例中，第一dt
‑
pbs 1002a被配置为将所选偏振的光反射和重定向到第二dt
‑
pbs 1002b。在一些示例中，第一dt
‑
pbs 1002a可以另外被配置成将所选偏振状态
转换成不同的偏振状态，例如正交偏振状态。
118.在所示的示例中，第二偏振敏感光导向器1002b位于基本上在第一偏振敏感光导向器1002a和显示器806之间的光路中，并且可以是反射型dt
‑
pbs，如上面参考图8所述。第二dt
‑
pbs 1002b被配置为向显示器808透射和重定向适当偏振的光，如以上参考图8所述。
119.在所示的示例中，从lcos反射的具有空间调制的相位和/或偏振的光可以再次入射到第二dt
‑
pbs 1002b上。在这种情况下，第二dt
‑
pbs 1002b将入射光分成两个正交偏振：具有空间调制振幅的先前预选的偏振分量被透射并引导向目标，例如光学组合器810(例如波导)，而附加(正交)偏振的光被反射并在不同的方向上重定向。换句话说，dt
‑
pbs 1002b可以另外将来自显示器808的偏振光的空间调制转换成光的振幅的空间调制。在一些示例中，dt
‑
pbs 1002a和dt
‑
pbs 1002b对相同类型的偏振(例如，圆偏振或线性偏振)进行引导、重定向或对其是敏感的。在一些示例中，dt
‑
pbs 1002a和dt
‑
pbs 1002b可以具有基本相同的光栅周期，并且可以被配置为补偿色散。
120.图11是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统1100的图示。示例显示系统1100包括两个dt
‑
pbs 1102a和1102b、光源804和显示器806，例如lcos显示器806。在一些示例中，显示系统1100可以包括偏振器808(例如线性或圆偏振器808)、光学组合器810和波导输入耦合器812。如上所述，在一些情况下，可以省略偏振器808。在一些示例中，显示系统1100可以包括在放大或不放大的情况下重新成像显示器806的图像内容的投影光学器件(未示出)。示例显示系统1100包括两个反射型dt
‑
pbs 1102a和1102b。在一些示例中，显示系统1100可以允许更紧凑的光学显示系统，和/或具有简化和/或改进光学显示系统的封装的替代形状因子的显示系统。
121.在所示的示例中，光源804、显示器806和偏振器808可以类似于或基本上相同于上面参考图8所示和描述的光源804、显示器806和偏振器808。
122.在所示的示例中，第一偏振敏感光导向器1102a可以是反射型dt
‑
pbs，如上面参照图8所述。在所示的示例中，第一dt
‑
pbs 1102a被配置为将所选偏振的光反射和重定向到第二dt
‑
pbs 1102b。在一些示例中，第一dt
‑
pbs 1102a可以另外被配置成将所选偏振状态转换成不同的偏振状态，例如正交偏振状态。
123.在示出的示例中，第二dt
‑
pbs 1102b位于基本上在第一dt
‑
pbs 1102a和显示器806之间的光路中，并且可以是反射型dt
‑
pbs，例如以上关于图8的dt
‑
pbs 802a所描述的。第二dt
‑
pbs 1102b被配置为如上关于图8的dt
‑
pbs 802a和图10的dt
‑
pbs 1002b所述，向显示器808反射和重定向适当偏振的光。
124.在所示的示例中，从lcos反射的具有空间调制的相位和/或偏振的光可以再次入射到第二dt
‑
pbs 1102b上。在这种情况下，第二dt
‑
pbs 1102b将入射光分成两个正交偏振：具有空间调制振幅的较早预选偏振分量被透射并引导向目标，例如光学组合器810(例如波导)，而附加(正交)偏振的光被重定向到不同的方向。换句话说，dt
‑
pbs 1102b可以另外将来自显示器808的偏振光的空间调制转换成光振幅的空间调制。在一些示例中，dt
‑
pbs 1102a和dt
‑
pbs 1102b对相同类型的偏振(例如，圆偏振或线性偏振)进行引导、重定向或对其是敏感的。在一些示例中，dt
‑
pbs 1102a和dt
‑
pbs 1102b可以具有基本相同的光栅周期，并且可以被配置为补偿色散。
125.在一些示例中，利用dt
‑
pbs的光学组件可以实现额外的配置，例如，通过在左眼/
右眼配置中使用两种正交偏振状态进行显示来有效地使用来自光源的光。例如，图12是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统1100的图示。示例显示系统1100包括四个dt
‑
pbs 1202a
‑
l、1202b
‑
l、1202a
‑
r和1202b
‑
r、光源804和两个显示器806l和806r，例如lcos显示器806l和806r。在一些示例中，显示系统1200可以包括波导810和波导输入耦合器812。在一些示例中，显示系统1200可以包括在放大或不放大的情况下重新成像显示器806的图像内容的投影光学器件(未示出)。示例显示系统1200包括两个反射型dt
‑
pbs 1202a
‑
l和1202a
‑
r以及两个透射型dt
‑
pbs 1202b
‑
l和1202b
‑
r，这可以实现虚拟内容到用户的左眼和右眼的独立投影，例如，用于虚拟内容的立体呈现。在一些示例中，显示系统1200可以允许更紧凑的光学显示系统，和/或具有简化和/或改进光学显示系统的封装的替代形状因子的显示系统。在一些示例中，显示系统1200可以允许更有效地使用由光源804发射的未偏振光，例如，通过利用两种偏振状态，而不是选择一种偏振状态并滤除另一种偏振状态。在一些示例中，显示系统1200可以允许将单个光源804用于两个显示器，以独立地向用户的左眼和右眼显示内容。在一些示例中，显示系统1200允许用于左眼路径和右眼路径的光学组件的至少一部分具有公共光轴，例如，光源和至少两个偏振敏感光导向器可以经由公共光轴对准。
126.在所示的示例中，光源804和显示器806l和806r可以类似于或基本上相同于上面参考图8所示和描述的光源804和显示器806。
127.在所示的示例中，与系统800
‑
1100相比，系统1200不包括位于光源804和第一偏振敏感光导向器之间的偏振器。相反，系统1200中的示例利用两对dt
‑
pbs作为偏振敏感光导向器，每对相对于另一对对于正交偏振敏感。例如，dt
‑
pbs 1202a
‑
l和1202b
‑
l可以对第一偏振敏感，例如可以将第一偏振重定向到用户的左眼，而dt
‑
pbs 1202a
‑
r和1202b
‑
r可以对正交于第一偏振的第二偏振敏感，例如可以将第二偏振重定向到用户的右眼。在一些示例中，与在光源和第一dt
‑
pbs之间使用偏振器的系统相比，系统1200可以更有效地使用光，例如，通过使用dt
‑
pbs来引导第一偏振的光以供系统使用，并且将第二偏振的光传递到第二dt
‑
pbs以供系统使用。换句话说，系统1200可以包括dt
‑
pbs，以使用由光源发射的光的两种偏振，而不是通过位于光源和第一dt
‑
pbs之间的吸收性线性或圆偏振器来选择一种偏振。
128.在所示的示例中，dt
‑
pbs 1202a
‑
r可以是反射型dt
‑
pbs，如上面关于图8所述。在所示的示例中，dt
‑
pbs 1202a
‑
r被配置为将第一偏振的光反射和重定向到第二dt
‑
pbs 1202b
‑
r。在一些示例中，dt
‑
pbs 1202a
‑
r可以另外被配置为将所选偏振状态转换成不同的偏振状态，例如正交偏振状态。此外，dt
‑
pbs 1202a
‑
r被配置为透射例如“通过”第二偏振，例如与第一偏振正交的第二偏振。
129.在所示的示例中，dt
‑
pbs 1202a
‑
l可以是反射型dt
‑
pbs，如上面关于图8所述。在示出的示例中，dt
‑
pbs 1202a
‑
l被配置为反射和重定向与dt
‑
pbs 1202a
‑
r反射和重定向的第一偏振正交的第二偏振的光。在示出的示例中，dt
‑
pbs 1202a
‑
l被配置为反射和重定向第二偏振至第二dt
‑
pbs 1202b
‑
r。在一些示例中，dt
‑
pbs 1202a
‑
r可以另外被配置成将所选择的偏振状态转换成不同的偏振状态，例如正交偏振状态。
130.在一些示例中，dt
‑
pbs 1202a
‑
l、1202b
‑
l、1202a
‑
r和1202b
‑
r中的任何一个可以将入射光的偏振转换成不同的偏振状态，例如正交偏振状态，因此为了便于描述，在所示示例中经由dt
‑
pbs 1202a
‑
r反射和重定向的第一偏振将被称为“右选(right
‑
selected)”偏
振，并且经由dt
‑
pbs 1202a
‑
l反射和重定向的与右选偏振正交的偏振将被称为“左选(left
‑
selected)”偏振。
131.在所示的示例中，dt
‑
pbs 1202b
‑
r位于基本上在dt
‑
pbs 1202a
‑
r和显示器806r之间的光路中，并且可以是透射型dt
‑
pbs，如上面参考图8所述。dt
‑
pbs 1202b
‑
r被配置为向显示器808r透射和重定向右选偏振光。
132.在所示的示例中，dt
‑
pbs 1202b
‑
l位于基本上在dt
‑
pbs 1202a
‑
l和显示器806l之间的光路中，并且可以是透射型dt
‑
pbs，如上面参考图8所述。dt
‑
pbs 1202b
‑
l被配置为向显示器808l透射和重定向左选偏振光。
133.在所示的示例中，在从显示器反射后具有空间调制的相位和/或偏振的左选光和右选光可以再次分别入射到dt
‑
pbs 1202b
‑
l和dt
‑
pbs 1202b
‑
r上。在穿过分束器1202b
‑
l和1202b
‑
r之后，光变得均匀偏振，并且偏振的空间调制被转换成振幅的空间调制，这可以被眼睛感知为图像。然后，该图像光可以分别入射到波导输入耦合器812r和812l上，从而将图像光分别耦合到波导810r和810l中，用于在期望的位置传输和输出耦合，并分别传输和输出耦合到用户的右眼和左眼。
134.在一些示例中，显示系统1200可以是上面参照图8
‑
图11描述的反射
‑
透射、透射
‑
透射、反射
‑
反射和反射
‑
反射配置中的任何一种。例如，dt
‑
pbs 1202a
‑
l、1202b
‑
l、1202a
‑
r和1202b
‑
r可以是反射的或透射的，并且可以结合在上面参考图8
‑
图11描述的任何配置中。此外，左侧和右侧可以独立地配置，例如，具有相同的配置类型(例如，反射
‑
透射)或不同的配置类型。
135.在图8
‑
图12的每一个中，光源804可以是宽带光源，例如具有多个不同振幅的波长。每个dt
‑
pbs 802、902、1002、1102、1202可以是色散的，例如以波长相关的角度重定向光。显示系统800、900、1000、1100和1200中的每一个都包括至少两个耦合的dt
‑
pbs，并且可以补偿色散，例如，如上面参考图7a
‑
图7c所述
136.在一些示例中，利用dt
‑
pbs的光学组件可以被配置成增加最终显示图像的对比度、增加能量效率、实现分区照明(zonal illumination)或其组合。例如，所使用的光源可以是面光源，或者包括多个点状源的区域，其可以基于空间位置选择性地改变亮度，如下面参考图13所述。在一些示例中，如下面参考图14所述，一个或更多个dt
‑
pbs基于空间位置可以是可切换的。在一些示例中，可以通过局部调暗光源，或者局部选择光以经由偏振敏感光导向器引导到显示器，或者两者的任意组合，来增加显示图像的对比度。
137.图13是描绘根据本公开中描述的技术的示例光源1404的图示。示例光源1404包括多个单独的点状光源，例如较小的面光源，例如led、有机发光二极管(oled)、激光源等。光源1404可以用作前面任何附图(例如图8
‑
图12)和下面的图14中的光源804。
138.在所示的示例中，可以选择性地激活多个单独的光源。例如，单个光源1402被激活并发光，而单个光源1406未被激活且不发光。在一些示例中，基于光源1304内的空间位置选择性地激活光源可以提高显示系统的对比度和/或提高例如显示系统800、900、1000、1100和1200中的任何一个的显示系统的能量效率。在一些示例中，基于光源1304内的空间位置选择性地激活光源可以实现和/或改善区域照明，例如，在特定时间仅照明图像的一部分。
139.图14是描绘根据本公开中描述的技术的示例显示系统1500的图示。除了本文描述的差异之外，示例显示系统1500基本上类似于图8的系统800。具体而言，与系统800不同，系
统1500包括两个dt
‑
pbs 1502a和1502b，其中至少一个可以是像素化的。
140.在所示的示例中，第一像素化dt
‑
pbs 1502a可以被配置为可切换的，例如电子可控的。例如，第一dt
‑
pbs 1502a可以在至少第一状态和至少第二状态之间切换，第一状态被配置为反射和重定向所选偏振的光，第二状态被配置为透射所有光而不重定向。
141.另外，第一像素化dt
‑
pbs 1502a可以被像素化，使得像素化dt
‑
pbs 1502a包括多个可切换部分。例如，第一像素化dt
‑
pbs 1502a可以通过透明电极配置在空间上划分成多个域，使得各个域是可独立切换的。第一像素化dt
‑
pbs 1502a可以是基于设置在两个衬底之间的电子可切换双折射材料的衍射元件，并且各个域可以由第一像素化dt
‑
pbs 1502a的衬底之一的表面上的透明电极图案来确定。另一个衬底可以具有设置在相对衬底的表面上的区域透明导体或相对的透明电极图案，使得施加到电极图案的电压导致在电极图案和相对导体之间建立电场图案。双折射材料可以沿着或垂直于场线排列，从而改变电极图案的每个域的局部区域中的材料的面内(in
‑
plane)双折射率(例如，δn)。这样，第一像素化dt
‑
pbs 1502a还可以用作空间调制器，以空间调制照明强度并增强显示系统1500的对比度。
142.在一些示例中，第一像素化dt
‑
pbs 1502a可以是液晶光栅，其例如通过透明电极之间的电场而在一个或更多个状态之间被直接驱动。在其他示例中，第一dt
‑
pbs 1502a可以是无源(例如，不可切换的)偏振敏感光栅和从光入射侧与其相邻的可切换半波片的组合。该半波片局部地将穿过它的光的偏振改变为正交，其没有被dt
‑
pbs 1502a偏转到第二dt
‑
pbs 1502a，然后到显示器。在其他示例中，第一dt
‑
pbs 1502a可以是无源(例如，不可切换的)光栅和从光入射侧与其相邻的像素化快门的组合。合适的快门的示例是像素化双折射型、宾主型和散射型lc快门，下面分别参照图24a
‑
24b、图25a
‑
25b和图26a
‑
26b进行说明和描述。在一些示例中，将第一dt
‑
pbs 1502a配置为可切换的可以实现对入射到显示器806上的光的空间控制，例如对入射光的空间振幅控制，并且可以导致显示系统1500的对比度增强以及区域照明。
143.在示出的示例中，第二像素化dt
‑
pbs 1502b位于基本上在第一偏振敏感光导向器1502a和显示器806之间的光路中，并且可以是透射型dt
‑
pbs，如上面参考图8所述。第二像素化dt
‑
pbs 1502b可以被配置为如上参考图8所述，向显示器808透射和重定向适当偏振的光。在一些示例中，第二像素化dt
‑
pbs 1502b可以是可切换的，如上文关于第一dt
‑
pbs 1502a所述。
144.在所示的示例中，空间调制光然后可以入射到波导输入耦合器812上，将空间调制光耦合到波导810中，用于在期望的位置传输和输出耦合。
145.在所示的示例中，第一dt
‑
pbs 1502a和第二dt
‑
pbs 1502b都是可切换和像素化的。在一些示例中，第一或第二dt
‑
pbs 1502a和1502b可以是可切换的和像素化的，另一个是无源dt
‑
pbs，例如上述dt
‑
pbs 802、902、1002、1102和/或1202a中的任何一个。此外，第一dt
‑
pbs 1502a和第二dt
‑
pbs 1502b可以以任何组合或配置使用，例如上面参照图8
‑
图12描述的反射
‑
透射、透射
‑
透射、透射
‑
反射、反射
‑
反射和/或立体。
146.在一些示例中，本公开还涉及一种用于在从眼睛反射后将光引导向眼睛跟踪检测器的光学组件。偏振敏感光导向器，因为它们薄、重量轻，并且可以补偿色散，所以能够实现小形状因子和新的设计解决方案，并且能够将宽带照明用于眼睛跟踪，例如led。下面的图15
‑
图19示出并描述了利用偏振敏感光导向器将光引导向眼睛跟踪相机(例如眼睛跟踪系
统)的示例光学组件。图15
‑
图18示出了在反射
‑
透射偏振敏感光导向器配置中的示例眼睛跟踪系统中的光源放置的示例，图17
‑
图19示出了dt
‑
pbs的反射
‑
反射、透射
‑
透射和透射
‑
反射组合。
147.图15是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统1600的图示。示例眼睛跟踪系统1600包括两个dt
‑
pbs 1602a和1602b、光源1604a和1604b、相机1606和眼睛1608。在一些示例中，眼睛跟踪系统1600可以允许更紧凑的光学系统，和/或具有简化和/或改进眼睛跟踪系统的封装的可替换的例如更小的形状因子的系统。在所示的示例中，眼睛跟踪系统1600包括反射
‑
透射配置的两个dt
‑
pbs 1602。在一些示例中，在眼睛跟踪系统1600中使用至少两个dt
‑
pbs 1602可以允许如以上关于图7a
‑
图7c所述的色散补偿，以及使用宽带源进行眼睛跟踪，例如，以便形成由眼睛1608反射的源和/或被照亮的眼睛1608的清晰图像。
148.在所示的示例中，眼睛跟踪系统1600包括光源1604a和1604b，例如统称为“光源1604”。在所示的示例中，光源1604靠近和/或邻近dt
‑
pbs1602a的表面定位，并被配置为照亮眼睛1608。在一些示例中，眼睛跟踪系统1600可以仅包括单个光源1604，并且在其他示例中，眼睛跟踪系统1600可以包括三个或更多个光源1608。在一些示例中，光源1604可以是被配置成从多个角度照亮眼睛1608的光源1604的环。在一些示例中，光源1604发射近红外(nir)光。
149.在所示的示例中，光源1604可以是点状光源，例如led、微型led、激光器、vcsel激光二极管等。在一些示例中，来自光源1604的光可以包括宽范围的波长(例如宽带)，可以包括窄带波长，可以是单色的，或者可以包括宽带、窄带和/或单色光源的任意组合。在所示的示例中，来自光源1604的光1620可以是宽带的和/或未偏振的。
150.在所示的示例中，来自光源1604的光1620可以从眼睛1608反射。在一些示例中，眼睛1608可以是用户例如用户110的眼睛。在一些示例中，眼睛1608可以是相机，例如代替用户110的眼睛使用的眼球相机。
151.在所示的示例中，反射光1630入射到第一dt
‑
pbs 1602a上。第一偏振敏感光导向器1602a可以是反射型dt
‑
pbs。例如，反射光1630可以被第一dt
‑
pbs 1602朝向第二dt
‑
pbs 1602b反射和重定向，例如以不同于入射角的角度反射且其符号与通过反射镜的反射相反。第一dt
‑
pbs 1602a可以是任何dt
‑
pbs，例如，上面讨论的任何dt
‑
pbs，例如h
‑
pdlc、pvg等。在一些示例中，第一dt
‑
pbs 1602a被配置为反射和重定向第一偏振例如选定的偏振的光。选定的偏振可以是线性、圆形或椭圆形。在一些示例中，第一dt
‑
pbs 1602a可以被配置成另外将选定的偏振转换成第二偏振，例如与选定的偏振正交的第二偏振。
152.在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 1602b位于基本上在第一dt
‑
pbs 1602a和相机1606之间的光路中。在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 1602b向相机1608透射和重定向入射光，例如反射光1630。在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 1602b可以是透射型偏振敏感光导向器。例如，光可以被透射和重定向，例如以与通过窗口透射时的入射角不同的角度透射。第二dt
‑
pbs 1602b可以是任何dt
‑
pbs，例如，上面讨论的任何dt
‑
pbs，例如h
‑
pdlc、pvg等。在一些示例中，第二dt
‑
pbs 802b另外被配置成将第一偏振(例如，选定的偏振)或第二偏振转换成正交偏振，例如，将选定的偏振转换成第二偏振或将第二偏振转换成选定的偏振。通常，第一dt
‑
pbs 1602a和第二偏振光导向器1602b被配置成协同工作，以将反射光1630的至少一部分重
定向到检测器1606。
153.在一些示例中，检测器1606可以是任何类型的相机，例如，硅基ccd阵列相机、cmos阵列相机、具有红外敏感(例如，近红外、短红外、中波红外、长波红外敏感)焦平面阵列的相机，例如碲化镉汞阵列、锑化铟阵列、砷化铟镓阵列、氧化钒阵列等。在另一个示例中，检测器1606可以是位置敏感检测器(psd)。
154.图16是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统1700的图示。示例眼睛跟踪系统1700类似于眼睛跟踪系统1600，其中光源1604的位置被改变为靠近和/或邻近相机1606，并且被配置为通过dt
‑
pbs 1602a和1602b的反射和重定向来照亮眼睛1608。在所示的示例中，来自光源1604的光1620入射到第二dt
‑
pbs 1602b上，第二dt
‑
pbs 1602b可以向第一dt
‑
pbs 1602a透射和重定向选定偏振的光1620。然后，第一dt
‑
pbs 1602a可以将选定偏振的光1620反射并重定向到眼睛1608，眼睛1608将光(例如，反射光1630)反射回第一dt
‑
pbs 1602a。第一dt
‑
pbs 1602a和第二dt
‑
pbs 1602b然后将反射光1630重定向到检测器1606，如上面参考图15所述。在一些示例中，光源1604可以定位成靠近和/或邻近第二dt
‑
pbs 1602b，并且在一些示例中，光源1604可以位于眼睛1608和检测器1606之间的光路中的任何位置，如图16所示。
155.图17是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统1800的图示。示例眼睛跟踪系统1800类似于眼睛跟踪系统1600，其中光源1604(未示出)的位置在眼睛1608和检测器1606之间的光路中的任何地方，并且被配置为照亮眼睛1608。眼睛1608反射来自光源1604的光，导致反射光1630的至少一部分被引导向第一dt
‑
pbs 1802a。在所示的示例中，眼睛跟踪系统1800包括反射
‑
反射配置中的两个dt
‑
pbs 1802。
156.在示出的示例中，第一dt
‑
pbs 1802a可以是被配置为将选定偏振的反射光1630反射并重定向到dt
‑
pbs 1802b的dt
‑
pbs，并且可以类似于或基本上相同于上面参考图15描述的第一dt
‑
pbs 1602a。
157.在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 1802b位于基本上在dt
‑
pbs 1802a和检测器1606之间的光路中。第二dt
‑
pbs 1802b可以被配置为将反射光1630反射和重定向到检测器1608。在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 1602b可以是反射型dt
‑
pbs，并且可以类似于或基本上相同于上面参照图15和图16描述的第一dt
‑
pbs 1602a。在一些示例中，除了如参照图7a
‑
7c所述的通过使用两个dt
‑
pbs 1802的色散补偿之外，眼睛跟踪系统1800的反射
‑
反射配置可以允许不同的和/或更紧凑的眼睛跟踪形状因子。
158.图18是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统1900的图示。示例眼睛跟踪系统1900类似于眼睛跟踪系统1600，其中光源1604(未示出)的位置在眼睛1608和检测器1606之间的光路中的任何地方，并且被配置为照亮眼睛1608。眼睛1608反射来自光源1604的光，导致反射光1630的至少一部分被引导向第一dt
‑
pbs 1902a。在所示的示例中，眼睛跟踪系统1900包括透射
‑
透射配置的两个dt
‑
pbs 1902。
159.在示出的示例中，第一dt
‑
pbs 1902a可以是透射型dt
‑
pbs，其被配置为向第二dt
‑
pbs 1902b透射和重定向选定偏振的反射光1630，并且可以类似于或基本上相同于上面参考图15描述的第二dt
‑
pbs 1602b。
160.在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 1902b位于基本上在第一dt
‑
pbs 1902a和检测器1606之间的光路中。第二dt
‑
pbs 1902b可以被配置为向检测器1608透射和重定向反射光
1630。在所示的示例中，第二dt
‑
pbs 1902b可以类似于或基本上相同于上面参照图15描述的第二dt
‑
pbs 1602b。在一些示例中，除了通过使用如参照图7a
‑
7c所述的两个dt
‑
pbs 1902的色散补偿之外，眼睛跟踪系统1900的透射
‑
透射配置可以允许不同的和/或更紧凑的眼睛跟踪形状因子。
161.图19是描绘根据本公开中描述的技术的示例眼睛跟踪系统2000的图示。示例眼睛跟踪系统2000类似于眼睛跟踪系统1600，其中光源1604(未示出)的位置在眼睛1608和检测器1606之间的光路中的任何地方，并且被配置为照亮眼睛1608。眼睛1608反射来自光源1604的光，导致反射光1630的至少一部分被引导向第一dt
‑
pbs 2002a。在所示的示例中，眼睛跟踪系统2000包括透射
‑
反射配置的两个dt
‑
pbs 2002。
162.在所示的示例中，第一偏振敏感光导向器2002a可以是透射型偏振敏感光导向器，其被配置为将选定偏振的反射光1630透射并重定向到第二偏振敏感光导向器2002b，并且可以类似于或基本上相同于上面参考图15描述的第二偏振敏感光导向器1602b。
163.在所示的示例中，第二偏振敏感光导向器2002b位于基本上在第一偏振敏感光导向器2002a和检测器1606之间的光路中。第二dt
‑
pbs 2002b可以被配置为将反射光1630反射并重定向到检测器1608。在示出的示例中，第二dt
‑
pbs 2002b可以类似于或基本上相同于上面参照图15描述的第一dt
‑
pbs 1602a。在一些示例中，除了通过使用如以上参照图7a
‑
7c所述的两个dt
‑
pbs 2002的色散补偿之外，眼睛跟踪系统2000的透射
‑
反射配置可以允许不同的和/或更紧凑的眼睛跟踪形状因子。
164.现在共同参考图15
‑
图19，在一些示例中，dt
‑
pbs 1602、1702、1802、1902和2002中的任一个或每一个可以包括例如光焦度，以会聚或发散光。在一些示例中，偏振敏感光导向器1602、1702、1802、1902和2002可以是弯曲的，并且在其他示例中，偏振敏感光导向器1602、1702、1802、1902和2002可以将相位延迟赋予入射光例如光1520和/或反射光1630的波前，以便会聚或发散光。
165.在一些示例中，偏振敏感光导向器1602、1702、1802、1902和2002中的任一个或每一个可以是可切换的，如以上关于图14所述。
166.在本文提供的示例中，光学组件包括dt
‑
pbs，其被配置为重定向第一偏振状态，同时在不同方向上引导第二偏振状态，或者不重定向第二偏振状态。例如，利用dt
‑
pbs的光学组件可以用于人工现实系统的hmd，例如人工现实系统100的hmd 112。根据光学组件的配置，dt
‑
pbs可以以多种方式重定向或不重定向光。图20a
‑
图26b示出了示例dt
‑
pbs，并描述了可以用作dt
‑
pbs的基本元件的偏振敏感衍射光栅的示例。
167.图20a和图20b是示出了根据本公开中描述的技术的以布拉格方式工作的可切换全息聚合物分散液晶(h
‑
pdlc)光栅2102的示意图。图20a和图20b所示的示例说明了对线性偏振敏感的示例衍射光栅。图20a示出了处于接通状态(on
‑
state)的h
‑
pdlc光栅2102，例如，电压被施加到h
‑
pdlc 2102的电极，其中具有第一线性偏振2108和/或第二线性偏振2110的光透射通过h
‑
pdlc 2102，而没有被衍射或重定向。图20b示出了处于断开状态(off
‑
state)的h
‑
pdlc光栅2102，其中具有第一线性偏振2108的光被h
‑
pdlc 2102通过衍射重定向，并且具有第二线性偏振2110的光在没有被衍射或重定向的情况下透射通过h
‑
pdlc 2102。
168.在图20a和图20b所示的示例中，h
‑
pdlc 2102包括第一和第二衬底，第一和第二衬
2102可以通过切换入射光的偏振方向来切换。在其他示例中，如上所述，h
‑
pdlc 2102可以通过切换液晶2104的取向而是可切换的。在一些示例中，h
‑
pdlc 2102可以包括布拉格衍射光栅。
174.图21a
‑
图21b和图22a
‑
图22b是示出根据本公开中描述的技术的对线性偏振敏感的光栅的不同示例(即，液晶填充表面浮雕光栅(lc
‑
srg)2200、2300)的示意图。
175.在图21a和图21b所示的示例中，lc
‑
srg 2200包括无源衍射光栅2202和线性偏振旋转器2204。无源衍射光栅2202可以具有例如通过蚀刻、压印等在衬底中形成的表面浮雕轮廓，轮廓的空间可以用双折射材料例如液晶填充。在一些示例中，线性偏振旋转器2204可以是可切换扭曲向列液晶单元、可切换半波片或任何其他合适的线性偏振旋转器。
176.在图21a所示的示例中，具有第一线性偏振的入射光2208透射通过线性偏振旋转器2204，线性偏振旋转器2204将入射光2208的偏振旋转90度，使得透射光2210具有基本上垂直于第一线性偏振的第二线性偏振。填充表面浮雕图案空间的液晶材料的指向矢可以垂直于光2210的第二线性偏振排列，并且可以具有基本上匹配在无源衍射光栅2202的衬底中形成的表面浮雕轮廓的折射率的寻常折射率。这样，由于光2210的偏振正交于液晶指向矢，所以光2210的有效折射率将是寻常折射率，并且光2210将在没有重定向和/或衍射的情况下透射通过无源衍射光栅2202，并且将以第二线性偏振作为光2212出射。
177.在图21b所示的示例中，与图21a相比，电压可以被施加到线性偏振旋转器2204，切换其旋转状态。例如，具有第一线性偏振的入射光2208透射通过线性偏振旋转器2204，而不旋转其线性偏振，使得透射光2214保持第一线性偏振。这样，因为光2214的偏振平行于液晶指向矢，所以光2214的有效折射率将是非常折射率。由于形成在衬底中(例如，或设置在衬底上)的表面浮雕轮廓的材料之间的折射率不匹配，无源衍射光栅2202将用作光2214的相位衍射光栅。这样，光2214将被无源衍射光栅2202重定向，例如衍射，并且将以第一线性偏振出射，并且基于由无源衍射光栅2202的折射率分布引起的相位分布被衍射为衍射光2214。
178.在一些示例中，上述关于图8
‑
图12和图14
‑
图19描述的显示系统800
‑
1300、1500和眼睛跟踪系统1600
‑
200中的任何一个中的任何dt
‑
pbs 802
‑
1202、1502
‑
1602和1802
‑
2002可以包括lc
‑
srg 2200。
179.在图22a和图22b所示的示例中，lc
‑
srg 2300包括有源衍射光栅2302，该光栅包括形成在相对衬底中的一个或两个衬底的表面上的表面浮雕图案，并且轮廓的空间可以用双折射材料例如液晶填充。在一些示例中，可以通过向设置在衬底上的电极或电极图案施加电压来选择液晶的取向。
180.在图22a所示的示例中，具有第一线性偏振的入射光2308可以透射通过lc
‑
srg 2300。填充有源光栅2302的空间的液晶可以具有与表面浮雕轮廓的折射率基本匹配的寻常折射率，以及与表面浮雕轮廓的折射率不匹配的非常折射率。电压可以施加到lc
‑
srg 2300的电极，在相对衬底之间形成电场，液晶可以通过该电场排列。在所示的示例中，液晶的指向矢被电场排列成垂直于衬底并平行于入射光2308的传播方向。这样，液晶的入射光2308的有效折射率是寻常折射率，而与入射光2308的偏振无关。因此，液晶的折射率与表面浮雕轮廓的折射率匹配，并且入射光2308透射通过lc
‑
srg 2300而没有衍射。
181.在图22b所示的示例中，电压没有施加到lc
‑
srg 2300的电极，并且液晶以其优先
取向进行排列。在所示的示例中，优先取向是沿着表面浮雕轮廓的凹槽，例如平行于y轴。对于具有平行于液晶指向矢(例如沿着y轴)的第一线性偏振的入射光2308，液晶的有效折射率将是非常折射率，并且与表面浮雕轮廓的折射率不匹配。这样，基于由表面浮雕轮廓产生的相位分布模式，具有第一线性偏振的入射光2308将被衍射和重定向。
182.在一些示例中，lc
‑
srg 2200和2300都可以被设计为raman
‑
natt光栅或布拉格衍射光栅。在一些示例中，lc
‑
srg 2200和2300可以是透射的或反射的，例如透射和重定向(例如衍射)至少一部分入射光，或者反射和衍射(例如重定向)至少一部分入射光。在一些示例中，以上参照图8
‑
图12和图15
‑
图20b描述的显示系统800
‑
1300、1500和眼睛跟踪系统1600
‑
200中的任何一个中的任何一个dt
‑
pbs 802
‑
1202、1502
‑
1602和1802
‑
2002可以包括lc
‑
srg 2300。
183.图23a
‑
图23f是示出根据本公开中描述的技术的pbp光栅2400、反射pvg(r
‑
pvg)2430和透射pvg(t
‑
pvg)2460的示例的示意图。根据本公开中描述的技术，pbp光栅2400、r
‑
pvg 2430和t
‑
pvg 2460中的每一个可以被配置为呈现偏振敏感的光分离和重定向。在一些示例中，上面参照图8
‑
图12和图15
‑
图20b描述的显示系统800
‑
1300、1500和眼睛跟踪系统1600
‑
200的任一个中的任何dt
‑
pbs 802
‑
1202、1502
‑
1602和1802
‑
2002可以包括pbp光栅2400、r
‑
pvg 2430和/或t
‑
pvg 2460。图23a
‑
图23f所示的示例说明了对圆偏振敏感的示例衍射光栅。例如，pbp 2400、r
‑
pvg 2430和t
‑
pvg 2460或pbp 2450可以在不同方向上例如通过不同的衍射级，透射和重定向右圆偏振和左圆偏振的光。
184.图23a是示出根据本公开中描述的技术的pbp光栅2400的示例分子取向的横截面示意图。图23b是示出根据本公开中描述的技术的pbp光栅2400的示例光学响应的横截面示意图。在一些示例中，pbp光栅2400是包括一层或更多层液晶的液晶光学元件。在一些示例中，pbp光栅2400包括一层其他类型的子结构，例如由高折射率材料组成的纳米柱。
185.如图23a所示，液晶2402的取向沿z方向保持不变。在一些示例中，pbp光栅2400具有沿z轴的恒定取向和理想地为设计波长一半的双折射厚度(δn
×
d)，其中δn是液晶材料的双折射率，d是pbp透镜2400的液晶材料的物理厚度。在图23a所示的示例中，pbp光栅2400具有光栅间距λ，其可以被定义为沿着x轴的距离，在该距离处液晶2402的方位角已经从初始取向旋转了180度。
186.在一些示例中，pbp光栅2400可以具有不同于图23a所示的液晶结构的液晶结构。例如，pbp光栅2400可以包括沿z方向的双扭液晶结构。在另一个示例中，pbp光栅可以包括沿z方向的三层交替结构，以便在宽光谱范围内提供消色差响应。
187.如图23b所示，pbp光栅2400可以基于偏振来使入射光偏振和重定向。例如，pbp光栅2400可以通过基于偏振的重定向来分离例如重定向非偏振光。在所示的示例中，pbp光栅2400将入射的非偏振光的lcp部分重定向到第一透射方向，并将入射的非偏振光的rcp部分重定向到第二透射方向，从而基于圆偏振来偏振和重定向入射光。
188.图23c是示出根据本公开中描述的技术的r
‑
pvg 2430的示例分子取向的横截面示意图。图23d是示出根据本公开中描述的技术的r
‑
pvg 2430的示例光学响应的横截面示意图。在一些示例中，r
‑
pvg 2430是包括一层或更多层液晶的液晶光学元件。在一些示例中，r
‑
pvg 2430包括一层其他类型的子结构，例如由高折射率材料组成的纳米柱。
189.如图23c所示，液晶2402的取向可以是倾斜的，例如，液晶2432可以沿着z方向以螺
旋排列方式排列。在一些示例中，可以通过表面介导的光配向(surface mediated photoalignment)例如通过掺杂有手性掺杂添加剂的液晶2432来形成r
‑
pvg 2430。在一些示例中，r
‑
pvg 2430可以是布拉格衍射光栅，该光栅包括布拉格光栅间距λ
b
，相对于r
‑
pvg 2430的表面成角度θ。
190.如图23d所示，r
‑
pvg 2430可以基于偏振来偏振和重定向入射光。例如，r
‑
pvg 2430可以通过基于偏振的重定向来分离例如重定向非偏振光。在所示的示例中，r
‑
pvg 2430在第一反射方向上重定向入射的非偏振光的lcp部分，并且在没有重定向的情况下透射入射的非偏振光的rcp部分，从而基于圆偏振来偏振和分离入射光。在其他示例中，r
‑
pvg 2430在第一反射方向上重定向入射的非偏振光的rcp部分，并且在没有重定向的情况下透射入射的非偏振光的lcp部分，从而基于圆偏振来偏振和分离入射光。
191.图23e是示出根据本公开中描述的技术的t
‑
pvg 2460的示例分子取向的横截面示意图。图23f是示出根据本公开中描述的技术的t
‑
pvg 2460的示例光学响应的横截面示意图。在一些示例中，t
‑
pvg 2460是包括一层或更多层液晶的液晶光学元件。在一些示例中，t
‑
pvg 2460包括一层其他类型的子结构，例如由高折射率材料组成的纳米柱。
192.如图23e所示，液晶2462的取向可以是倾斜的，例如，液晶2462可以在相对于z轴的方向θ上具有恒定的取向。在一些示例中，可以通过体介导(bulk mediated)的光配向，例如，通过在光敏lc聚合物的厚层中记录取向结构，来形成t
‑
pvg 2460。在一些示例中，t
‑
pvg 2460可以是布拉格衍射光栅，包括相对于t
‑
pvg 2460的表面成角度θ的布拉格光栅间距λ
b
。
193.如图23f所示，t
‑
pvg 2460可以基于偏振来偏振和重定向入射光。例如，t
‑
pvg 2460可以通过基于偏振的重定向来分离例如重定向非偏振光。在所示的示例中，t
‑
pvg 2460在第一透射方向上重定向入射的非偏振光的lcp部分，并且在没有重定向的情况下透射入射的非偏振光的rcp部分，从而基于圆偏振来偏振和分离入射光。在其他示例中，t
‑
pvg 2460在第一透射方向上重定向入射的非偏振光的rcp部分，并且在没有重定向的情况下透射入射的非偏振光的lcp部分，从而基于圆偏振来偏振和分离入射光。
194.图24a
‑
图26b是示出根据本公开中描述的技术的与无源衍射光栅相结合的示例液晶快门的示意图。在所示的示例中，无源衍射光栅可以是lc填充表面浮雕光栅(lc
‑
srg)、h
‑
pdlc光栅、pvg、pbp光栅或任何其他类型的偏振敏感衍射光栅。图24a
‑
图26b中示出的液晶快门每个都可以是像素化的dt
‑
pbs的一个示例，例如上面参考图14描述的dt
‑
pbs1502a和1502b。
195.图24a和图24b是示出可切换的像素化双折射型液晶(lc)快门2500的示意图。在所示的示例中，lc快门2500包括一对正交偏振器，例如偏振器1和2，其间设置有lc单元。在图24a所示的示例中，入射光2502可以是任何偏振的，或者可以是随机偏振的，例如未偏振的。入射光2502穿过偏振器1，然后被线性偏振。lc单元将光的偏振旋转90度，然后光以相当高的透射率穿过偏振器2。暗态和亮态可以通过快门的像素化在空间上分布。来自光通量的未关闭部分(not shut down section)的光然后被无源光栅2504重定向。
196.在图24b所示的示例中，入射光2502可以是任何偏振的，或者可以是随机偏振的，例如未偏振的。入射光2502穿过偏振器1，然后被线性偏振。lc单元可以具有施加到lc单元的相对衬底上的透明导体的电压，从而在电极之间形成电场并改变液晶的配向。旋转量可
以通过施加的电压来控制。在所示的示例中，旋转液晶，使得光的偏振不旋转，并且光基本上不透射通过偏振器2，例如基于偏振器的类型被吸收或反射。因为这些类型的快门包括线性偏振器，所以它们可以与对光的线性偏振敏感的光栅结合工作。
197.图25a和图25b是示出可切换的像素化宾主液晶(lc)快门2600的示意图。在所示的示例中，lc快门2600包括溶解在液晶单元的液晶2608中的二色性染料2606和无源衍射光栅2604。染料分子(客体)与lc分子(主体)对齐。当lc处于第一状态时，例如施加电压使得液晶的长轴垂直于lc单元的表面，染料仅引起轻微的吸收(图25a的亮态)，并且当lc处于第二状态时，例如没有施加电压并且液晶分子的长轴平行于lc单元的平面，染料引起强烈的吸收(图25b的暗态)。在一些示例中，对于具有相反各向异性(例如，与正各向异性相反的负各向异性)的lc单元，亮态和暗态可以颠倒。
198.图26a和图26b是示出可切换、像素化、散射液晶(lc)快门2700的示意图。在所示的示例中，lc快门2700包括lc散射单元2710和无源衍射光栅2704。在一些示例中，lc散射单元2710可以是可切换的聚合物分散液晶单元(pdlc)。液晶可以具有与pdlc的聚合物折射率基本匹配的寻常折射率，以及与聚合物折射率基本不匹配的非常折射率。
199.在图26a所示的示例中，入射光2702可以是任何偏振的，或者可以是随机偏振的，例如未偏振的。在所示的示例中，lc散射单元2710中的液晶指向矢可以沿着优先配向排列，例如垂直于pdlc表面(并且在x
‑
y平面中)。不管入射光2702的偏振如何，偏振都将垂直于液晶的指向矢，并且lc散射单元2710的有效折射率将是寻常折射率并与聚合物匹配。这样，入射光2702将不会被散射，并且将透明地透射通过lc散射单元2710，并经由无源衍射光栅2704衍射。
200.在图26b所示的示例中，电压可以施加到lc散射单元2710的相对衬底上的透明导体，从而在电极之间形成电场并改变液晶的配向。旋转量可以通过施加的电压来控制。因为lc微滴可以随机分布在衬底之间的lc散射单元2710体积中，所以光2702将历经不匹配折射率界面的随机图案，并且将随机散射，包括反向散射，并且入射光2702的透射将显著减少。
201.如本文通过各种示例描述的，本公开的技术可以包括人工现实系统或者结合人工现实系统来实现。如所述，人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式调整过的现实形式，其可以包括例如虚拟现实(vr)、增强现实(ar)、混合现实(mr)、混杂现实或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或与捕获的内容(例如，真实世界的照片或视频)相结合的生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或它们的某种组合，并且它们中的任何一个都可以在单个通道或多个通道中呈现(例如向观看者产生三维效果的立体视频)。另外，在一些实施例中，人工现实可以与应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联，这些应用、产品、附件、服务或其某种组合例如用于在人工现实中创建内容和/或在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)。提供人工现实内容的人工现实系统可以在各种平台上实现，这些平台包括连接到主计算机系统的头戴式设备(hmd)、独立的hmd、移动设备或计算系统、或者能够向一个或更多个观看者提供人工现实内容的任何其他硬件平台。
202.本公开中描述的技术可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任意组合来实现。例如，所描述的技术的各个方面可以在一个或更多个处理器中实现，包括一个或更多个微处理器、dsp、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或任何其他等效的集成或分立
逻辑电路，以及这些部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可以指任何前述逻辑电路，单独或与其他逻辑电路组合，或任何其他等效电路。包括硬件的控制单元也可以执行本公开的一种或更多种技术。
203.这样的硬件、软件和固件可以在同一设备内或在单独的设备内实现，以支持本公开中描述的各种操作和功能。此外，任何描述的单元、模块或部件可以一起或单独实现为分立但可互操作的逻辑设备。将不同特征描述为模块或单元旨在突出不同的功能方面，并不一定意味着这些模块或单元必须由单独的硬件或软件部件来实现。相反，与一个或更多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件部件来执行，或者集成在公共或单独的硬件或软件部件中。
204.本公开中描述的技术也可以包含或编码在包含指令的计算机可读介质中，例如计算机可读存储介质。嵌入或编码在计算机可读存储介质中的指令可以使可编程处理器或其他处理器执行该方法，例如，当指令被执行时。计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电子可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存、硬盘、cd
‑
rom、软盘、磁带、磁性介质、光学介质或其它计算机可读介质。
205.如本文通过各种示例描述的，本公开的技术可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来实现。如所述，人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式调整过的现实形式，其可以包括例如虚拟现实(vr)、增强现实(ar)、混合现实(mr)、混杂现实或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或与捕获的内容(例如，真实世界的照片或视频)相结合的生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或它们的某种组合，并且它们中的任何一个都可以在单个通道或多个通道中呈现(例如向观看者产生三维效果的立体视频)。另外，在一些实施例中，人工现实可以与应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联，这些应用、产品、附件、服务或其某种组合例如用于在人工现实中创建内容和/或在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)。提供人工现实内容的人工现实系统可以在各种平台上实现，这些平台包括连接到主计算机系统的头戴式设备(hmd)、独立的hmd、移动设备或计算系统、或者能够向一个或更多个观看者提供人工现实内容的任何其他硬件平台。