ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО СО СВЕТОПРОВОДЯЩЕЙ ПОДЛОЖКОЙ

1. Оптическая система, содержащая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включающих по меньшей мере первую и вторую внешние основные поверхности; указанная подложка выполнена с возможностью распространять введенные световые волны, характеризующие изображение, между внешними основными поверхностями подложки посредством внутреннего отражения, и подложка также выполнена с возможностью вывода световых волн из подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность,
оптический элемент для ввода световых волн в подложку путем полного внутреннего отражения,
линзовое устройство вовне подложки, включающее по меньшей мере одну линзу, расположенную рядом с одной из внешних основных поверхностей подложки, указанная первая линза выполнена с возможностью фокусировки по меньше мере одного изображения, соответствующего по меньшей мере одной из волн, проходящих через подложку, и световых волн, распространяющихся между  внешними основными поверхностями подложки, на по меньшей мере одном расстоянии для наблюдения глазом наблюдателя;
по меньшей мере один прозрачный слой, оптически связывающий по меньшей мере часть первой линзы с одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела, и
многослойное покрытие, нанесенное на плоскость раздела,
причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой имеет коэффициент преломления ниже, чем коэффициент преломления светопропускающей подложки, так чтобы определить критический угол, такой, что световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между основной плоскостью подложки и прозрачным слоем.
2. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что первая линза управляется динамически.
3. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что по меньше мере одно изображение сфокусировано посредством первой линзы на расстоянии, определяемом пользователем.
4. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что первая линза управляется электронно.
5. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что первая линза управляется электрооптически.
6. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно изображение, сфокусированное первой линзой, является изображением, соответствующим световым волнам, распространяющимся между внешними основными поверхностями подложки.
7. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно изображение, сфокусированное первой линзой, является изображением внешней сцены, отличающимся от изображения, соответствующего световым волнам, проходящим через подложку.
8. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно изображение, сфокусированное первой линзой, включает изображение, соответствующее световым волнам, распространяющимся между внешними основными поверхностями подложки, и изображение внешней сцены, отличающимся от изображения, соответствующего световым волнам, проходящим через подложку.
9. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что первая линза корректирует аберрации глаза наблюдателя.
10. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что изображение сцены формируется посредством электронного источника отображения.
11. Оптическая система по п.10, отличающаяся тем, что электронный источник отображения соединен с пространственным модулятором света.
12. Оптическая система по п.10, отличающаяся тем, что электронным источником отображения является источник отображения высокого разрешения.
13. Оптическая система по п.10, отличающаяся тем, что электронным источником отображения является жидкокристаллический дисплей.
14. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что линзовое устройство включает вторую линзу, расположенную рядом с другой внешних основных поверхностей подложки, чтобы пропустить световые волны от изображения внешней сцены, отличающегося от изображения, через подложку и соответственно через первую линзу, в глаз наблюдателя.
15. Оптическая система по п.14, отличающаяся тем, что кроме того включает второй прозрачный слой, коэффициент преломления которого меньше, чем коэффициент преломления подложки, причем второй прозрачный слой оптически связывает по меньшей мере одну часть второй линзы с другой из внешних основных поверхностей подложки.
16. Оптическая система по п.14, отличающаяся тем, что изображение сцены и изображение внешней сцены фокусируются первой линзой на расстоянии, определяемом пользователем.
17. Оптическая система по п.14, отличающаяся тем, что изображение сцены фокусируется первой линзой на предустановленном расстоянии, где предустановленное расстояние – это расстояние между изображением внешней сцены и оптической системой.
18. Оптическая система по п.14, отличающаяся тем, что вторая линза является коллимирующей линзой.
19. Оптическая система по п.14, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из первой и второй линзы является динамической линзой.
20. Оптическая система по п.19, отличающаяся тем, что динамическая линза управляется электронно.
21. Оптическая система по п.19, отличающаяся тем, что динамическая линза управляется электрооптически.
22. Оптическая система по п.14, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из первой и второй линз является линзой Френеля.
23. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что световые волны, введенные в подложку, выводятся через плоскость раздела под углами по существу нормальными к плоскости раздела.
24. Оптическая система по п.23, отличающаяся тем, что световые волны,  выводимые через плоскость раздела, проходят через первую линзу.
25. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что критический угол определяется так, что световые волны, соответствующие полному полю зрения, связанному с изображением, вводятся в подложку под углами меньшими, чем критический угол, и под углами большими, чем критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела внешней основной  поверхностью подложки и прозрачным слоем.
26. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что часть первой линзы, к которой оптически присоединен прозрачный слой, включает плоскую внешнюю поверхность, обращенную к подложке.
27. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что прозрачный слой расположен между первой внешней основной поверхностью подложки и первой линзой.
28. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что указанная по меньшей мере одна частично отражающая поверхность для вывода световых волн из подложки является дифракционным элементом.
29. Оптическая система, включающая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включая по меньшей мере первую и вторую внешнюю основную поверхность, указанная подложка выполнена с возможностью распространять введенные световые волны, характеризующие изображение, между внешними основными поверхностями подложки посредством полного внутреннего отражения,  а также указанная подложка выполнена с возможностью вывода световых волн из светопропускающей подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность;
по меньшей мере один прозрачный слой, имеющий коэффициент преломления меньший, чем коэффициент преломления подложки, чтобы определить критический угол, причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой оптически присоединен к одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела;
многослойное покрытие, нанесенное на плоскость раздела,
причем световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между внешней основной поверхностью подложки и прозрачным слоем, и
линзу, оптически связанную с указанным по меньшей мере одним прозрачным слоем, причем линза расположена рядом с первой внешней основной поверхностью подложки и выполнена с возможностью фокусировки по меньшей мере одного изображения, соответствующего по меньшей мере одной из световых волн, проходящих через подложку, и световых волн, распространяющихся между внешними основными поверхностями светопропускающей подложки, на по меньшей мере одном расстоянии, для наблюдения глазом наблюдателя,
или линза расположена рядом со второй внешней основной поверхностью подложки и выполнена с возможностью пропускать световые волны от изображения внешней сцены, отличающегося от изображения сцены, через подложку, для наблюдения глазом наблюдателя.
30. Оптическая система по п.29, отличающаяся тем, что линза управляется электронно.
31. Оптическая система по п.29, отличающаяся тем, что линза является динамической линзой.
32. Оптическая система по п.29, отличающаяся тем, что линза является линзой Френеля.
33. Оптическая система по п.29, отличающаяся тем, что линза корректирует аберрации глаза наблюдателя.
34. Оптическая система по п.29, отличающаяся тем, что линза является фокусирующей линзой.
35. Оптическая система по п.29, отличающаяся тем, что линза является коллимирующей линзой.
36. Оптическая система по п.29, отличающаяся тем, что линза расположена рядом с первой внешней основной поверхностью подложки, и линза фокусирует световые волны от изображения внешней сцены в глаз наблюдателя вместе со световыми волнами от изображения, которые выводятся через плоскость раздела.
37. Оптическая система, включающая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включая по меньшей мере первую и вторую внешние основные поверхности и по меньше мере один край, не параллельный указанным внешним основным  поверхностям, указанная подложка выполнена с возможностью распространять световые волны, характеризующие изображение, введенные через указанный по меньшей мере один край, между внешними основными поверхностями подложки посредством полного внутреннего отражения, и подложка кроме того выполнена с возможностью выводить световые волны из подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность;
по меньшей мере один прозрачный слой, оптически связанный с по меньшей мере одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела, и
многослойное покрытие, нанесенное на плоскость раздела,
причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой имеет коэффициент преломления меньший, чем коэффициент преломления подложки, чтобы определить критический угол, такой, что световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между внешней основной поверхностью подложки и прозрачным слоем.
38. Оптическая система, включающая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включая по меньшей мере первую и вторую внешние основные поверхности, указанная подложка выполнена с возможностью распространять введенные световые волны, характеризующие изображение, между  внешними основными поверхностями подложки посредством внутреннего отражения, и подложка кроме того выполнена с возможностью выводить световые волны из подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность;
линзовое устройство вовне подложки, включающее по меньшей мере первую линзу, расположенную рядом с одной из внешних основных поверхностей подложки, указанная первая линза выполнена с возможностью фокусировки по меньшей мере одного изображения, соответствующего по меньшей мере одной из световых волн, проходящих через подложку, и световых волн, распространяющихся между внешними основными поверхностями подложки, на по меньшей мере одном расстоянии для наблюдения глазом наблюдателя;
по меньшей мере один прозрачный слой, оптически связывающий по меньшей мере часть первой линзы с указанной одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела, и
чувствительное к углу отражающее покрытие, нанесенное на плоскость раздела,
причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой имеет коэффициент преломления меньший, чем коэффициент преломления светопропускающей подложки, чтобы определить критический угол, такой, что световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между основной поверхностью подложки и прозрачным слоем.
39. Оптическая система, включающая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включая по меньшей мере первую и вторую внешние основные поверхности, указанная подложка выполнена с возможностью распространять введенные световые волны, характеризующие изображение, между внешними основными поверхностями подложки посредством внутреннего отражения, а также указанная подложка выполнена с возможностью вывода световых волн из светопропускающей подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность;
линзовое устройство вовне подложки, включающее по меньшей мере первую линзу, расположенную рядом с одной из внешних основных поверхностей подложки, указанная первая линза выполнена с возможностью фокусировки по меньшей мере одного изображения, соответствующего по меньшей мере одной из световых волн, проходящих через подложку, и световых волн, распространяющихся между внешними основными поверхностями подложки, на по меньшей мере одном расстоянии для наблюдения глазом наблюдателя;
по меньшей мере один прозрачный слой, оптически связывающий по меньшей мере часть первой линзы с указанной одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела; и
антибликовое покрытие, нанесенное на плоскость раздела,
причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой имеет коэффициент преломления меньший, чем коэффициент преломления светопропускающей подложки, чтобы определить критический угол, такой, что световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между основной поверхностью подложки и прозрачным слоем.
40. Оптическая система, включающая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включая по меньшей мере первую и вторую внешние основные поверхности, указанная подложка выполнена с возможностью распространять введенные световые волны, характеризующие изображение, между внешними основными поверхностями подложки посредством внутреннего отражения, и подложка кроме того выполнена с возможностью выводить световые волны из подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность;
по меньшей мере один прозрачный слой, имеющий коэффициент преломления меньший, чем коэффициент преломления подложки, чтобы определить критический угол, причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой оптически присоединен к одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела;
чувствительное к углу отражающее покрытие, нанесенное на плоскость раздела,
причем световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между основной поверхностью подложки и прозрачным слоем; и
линзу, оптически связанную с указанным по меньшей мере одним прозрачным слоем,
причем линза расположена рядом с первой внешней основной поверхностью подложки и выполнена с возможностью фокусировки по меньшей мере одного изображения, соответствующего по меньшей мере одной из световых волн, проходящих через подложку, и световых волн, распространяющихся между внешними основными поверхностями светопропускающей подложки, на по меньшей мере одном расстоянии, для наблюдения глазом наблюдателя,
или линза расположена рядом со второй внешней основной поверхностью подложки и выполнена с возможностью пропускать световые волны от изображения внешней сцены, отличающегося от изображения сцены, через подложку, для наблюдения глазом наблюдателя.
41. Оптическая система, включающая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включая по меньшей мере первую и вторую внешние основные поверхности, указанная подложка выполнена с возможностью распространять введенные световые волны, характеризующие изображение, между внешними основными поверхностями подложки посредством внутреннего отражения, и подложка кроме того выполнена с возможностью выводить световые волны из подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность;
по меньшей мере один прозрачный слой, имеющий коэффициент преломления меньший, чем коэффициент преломления подложки, чтобы определить критический угол, причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой оптически присоединен к одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела;
антибликовое покрытие, нанесенное на плоскость раздела,
причем световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между основной поверхностью подложки и прозрачным слоем; и
линза, оптически связанная с указанным по меньшей мере одним прозрачным слоем,
причем указанная линза расположена рядом с одной из внешних основных поверхностей подложки и выполнена с возможностью фокусировки по меньшей мере одного изображения, соответствующего по меньшей мере одной из световых волн, проходящих через подложку, и световых волн, распространяющихся между внешними основными поверхностями светопропускающей подложки, на по меньшей мере одном расстоянии, для наблюдения глазом наблюдателя,
или линза расположена рядом со второй внешней основной поверхностью подложки и выполнена с возможностью пропускать световые волны от изображения внешней сцены, отличающегося от изображения сцены, через подложку, для наблюдения глазом наблюдателя.
42. Оптическая система, включающая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включая по меньшей мере первую и вторую внешние основные поверхности и по меньшей мере один край, не параллельный указанным внешним основным поверхностям, указанная подложка выполнена с возможностью распространять световые волны, характеризующие изображение,  введенные через указанный по меньшей мере один край, между внешними основными поверхностями подложки посредством внутреннего отражения, а также указанная подложка выполнена с возможностью вывода световых волн из светопропускающей подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность;
по меньшей мере один прозрачный слой, оптически связанный с по меньшей мере одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела;
и чувствительное к углу отражающее покрытие, нанесенное на плоскость раздела, причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой имеет коэффициент преломления меньший, чем коэффициент преломления подложки, чтобы определить критический угол, такой, что световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между основной поверхностью подложки и прозрачным слоем.
43. Оптическая система, включающая
светопропускающую подложку, имеющую множество поверхностей, включая по меньшей мере первую и вторую внешние основные поверхности и по меньшей мере один край, не параллельный указанным внешним основным поверхностям, указанная подложка выполнена с возможностью  распространять световые волны, характеризующие изображение,  введенных через указанный по меньшей мере один край, между внешними основными поверхностями подложки посредством внутреннего отражения, а также указанная подложка выполнена с возможностью вывода световых волн из светопропускающей подложки через по меньшей мере одну частично отражающую поверхность;
по меньшей мере один прозрачный слой, оптически связанный с по меньшей мере одной из внешних основных поверхностей подложки с определением плоскости раздела;
и антибликовое покрытие, нанесенное на плоскость раздела;
причем указанный по меньшей мере один прозрачный слой имеет коэффициент преломления меньший, чем коэффициент преломления подложки, чтобы определить критический угол, такой, что световые волны, введенные в подложку под углами, превышающими критический угол, захватываются в подложке посредством полного внутреннего отражения от плоскости раздела между основной поверхностью подложки и прозрачным слоем.