[發明專利]衍射波導元件和衍射波導顯示器

有效

• 申請號: 201880082846.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN111492303B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 卡西米爾·布盧姆斯泰特;尤索·奧爾科寧;安蒂·松納里
• 申請（專利權）人: 迪斯帕列斯有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B5/18;G02B27/42;G02B6/00;G02B27/10
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 王暉;吳莎

1.用于個人顯示設備的衍射波導元件，所述元件包括：

-在波導平面中延伸的顯示波導(10)，

-耦入衍射光學元件(31)，所述耦入衍射光學元件布置在所述顯示波導(10)上或布置在所述顯示波導中，以用于將光線衍射地耦合到所述顯示波導(10)中，經耦合的光線在所述顯示波導(10)中以傳播跳躍長度進行傳播，

-耦出衍射光學元件(33)，所述耦出衍射光學元件布置在所述顯示波導(10)上或布置在所述顯示波導中，以用于將被衍射地耦合的光線耦出所述顯示波導(10)，

-光線倍增器元件，所述光線倍增器元件處于所述耦出衍射光學元件(33)的上游，所述光線倍增器元件能夠將入射到所述耦入衍射光學元件(31)的光線分離成多條平行光線，所述多條平行光線在所述波導平面中、沿所述波導平面的至少一個維度在空間上移位，所述多條平行光線沿入射光線的傳播方向的密度高于所述跳躍長度，

其特征在于下述中的恰好一種：

-所述光線倍增器元件包括倍增器波導，所述倍增器波導具有的厚度小于所述顯示波導(10)的厚度并且被布置在所述耦入衍射光學元件(31)的上游且與所述耦入衍射光學元件對準，以及

-所述光線倍增器元件是所述顯示波導中的具有兩個衍射光柵(14A、14B)的區段，所述兩個衍射光柵布置在所述顯示波導的相對表面上并且處于通過所述耦入衍射光學元件(31)衍射到所述波導中的所述光的傳播路徑上；并且所述光線倍增器元件布置在所述耦入衍射光學元件(31)的下游，以對通過所述耦入衍射光學元件(31)耦入到所述顯示波導(10)中的所述光線進行分離。

2.根據權利要求1所述的元件，其中，所述光線倍增器元件適于使入射光線在所述跳躍長度內倍增成至少兩倍的移位光束。

3.根據權利要求1所述的元件，其中，所述光線倍增器元件適于將入射到所述耦入衍射光學元件(31)的每條光線分離成在兩個維度上的多條平行光線。

4.根據權利要求1所述的元件，其中，所述光線倍增器元件被配置成僅分離大于所述入射光線的預定入射角的光線。

5.根據權利要求1所述的元件，其中，所述光線倍增器元件被配置成：對于所述入射光線的至少兩種不同的入射角，相應地提供至少兩種不同的倍增因數。

6.一種衍射波導顯示器，包括：

-根據權利要求1所述的衍射波導元件，

-圖像投射器，所述圖像投射器適于將多條激光光線投射到所述耦入衍射光學元件(31)上，所述光線在所述光線倍增器元件中在空間上倍增。

7.根據權利要求6所述的顯示器，其中，所述圖像投射器為激光投射器。

8.根據權利要求7所述的衍射波導顯示器，其中，所述激光投射器包括微機電反射鏡，所述微機電反射鏡用于將所述多條激光光線以不同的角度提供到所述耦入衍射光學元件(31)上。