[發(fā)明專利]一種波導(dǎo)顯示裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810821522.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108873350A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樓歆曄;吳興坤;黃河;林濤;李晴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海鯤游光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，包括波導(dǎo)基底、輸入衍射光學(xué)元件和輸出衍射光學(xué)元件；輸入衍射光學(xué)元件將入射光衍射耦合進(jìn)入波導(dǎo)基底；波導(dǎo)基底使耦合進(jìn)入的光在其中全反射；輸出衍射光學(xué)元件將在波導(dǎo)基底內(nèi)全反射的光分步耦合出波導(dǎo)基底；輸出衍射光學(xué)元件的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)被調(diào)制使得其衍射效率隨空間變化，從而使得波導(dǎo)顯示裝置所成的像亮度均勻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，輸入衍射光學(xué)元件/輸出衍射光學(xué)元件與波導(dǎo)基底表面緊密貼合或嵌入波導(dǎo)基底的材料內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，輸出衍射光學(xué)元件采用周期性結(jié)構(gòu)，其耦合效率能夠保證光在出瞳擴(kuò)展的過(guò)程中有持續(xù)的能量輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，輸入衍射光學(xué)元件和輸出衍射光學(xué)元件均選自一維線性衍射光學(xué)元件和二維周期性衍射光學(xué)元件；一維線性衍射光學(xué)元件在有效區(qū)域內(nèi)進(jìn)行一維光瞳擴(kuò)展；二維周期性衍射光學(xué)元件在有效區(qū)域內(nèi)進(jìn)行二維光瞳擴(kuò)展。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，輸出衍射光學(xué)元件在波導(dǎo)面上的空間分布使得從輸入衍射光學(xué)元件耦合至波導(dǎo)中的均勻入射光沿著出瞳擴(kuò)展方向在單位面積上輸出的光通量恒定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，被調(diào)制的結(jié)構(gòu)參數(shù)為對(duì)衍射效率有影響的參數(shù)，包括高度/深度、占空比、傾斜角和面夾角。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，耦合衍射效率在輸出衍射光學(xué)元件的有效區(qū)域內(nèi)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制方式采用區(qū)域調(diào)制或連續(xù)調(diào)制。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，輸出衍射光學(xué)元件的耦合輸出衍射效率優(yōu)化為：

其中N為區(qū)域調(diào)制的輸出次序，N_T為調(diào)制區(qū)域的總個(gè)數(shù)，η_N為第N個(gè)區(qū)域耦合輸出衍射效率，η_T為在輸出衍射光學(xué)元件的有效區(qū)域內(nèi)耦合出波導(dǎo)基底的總光能量占全反射總光能量的比例。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波導(dǎo)顯示裝置，其特征在于，調(diào)制結(jié)構(gòu)參數(shù)可通過(guò)控制對(duì)母版基底的曝光來(lái)實(shí)現(xiàn)。

10.由權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的波導(dǎo)顯示裝置組成的頭戴顯示器、頭盔顯示器、平視顯示器和其它投影顯示器。