[发明专利]透明波导显示装置

权利要求书

1.一种用于显示图像的波导设备，所述波导设备包括：

输入图像节点，所述输入图像节点用于提供图像调制光；

第一光束扩展器，所述第一光束扩展器包括输入光栅和输出光栅，所述第一光束扩展器被布置为接收来自所述输入图像节点的图像调制光以及扩展该调制光的出射光瞳；

第二光束扩展器，所述第二光束扩展器包括输入光栅和输出光栅，所述第二光束扩展器被布置为接收来自所述输入图像节点的图像调制光以及扩展该调制光的出射光瞳；

第一光学基片，所述第一光学基片包括至少一个波导层，所述至少一个波导层被构造用来接收来自所述第一光束扩展器的光以及将光沿第一方向传播出所述第一光学基片，其中所述第一光学基片的所述至少一个波导层包括至少一个光栅薄层，该至少一个光栅薄层是第一光栅薄层，该第一光栅薄层包括输入光栅和输出光栅并被构造用来沿所述第一方向从所述第一光学基片提取从所述第一光束扩展器接收的光；和

第二光学基片，所述第二光学基片包括至少一个波导层，所述至少一个波导层被构造用来接收来自所述第二光束扩展器的光以及将光沿第二方向传播出所述第二光学基片，其中所述第二光学基片的所述至少一个波导层包括至少一个光栅薄层，该至少一个光栅薄层是第二光栅薄层，该第二光栅薄层包括输入光栅和输出光栅并被构造用来沿所述第二方向从所述第二光学基片提取从所述第二光学扩展器接收的光，

其中所述第一光学基片和所述第二光学基片中的每一者包括彼此分隔的多个波导层，并且所述第一光学基片和所述第二光学基片中的每一者的多个波导层的每一个波导层被构造用来传播红色光、绿色光、蓝色光、或蓝色/绿色混合的光中的不同的一者，和多个子视场中的一个子视场，以及

所述第一光学基片的输出光栅被构造用来在所述第一光学基片的活动状态下，将从所述第一光束扩展器接收的光直接提取并引导到所述第二光学基片的光栅薄层的输出光栅，所述第一光学基片和所述第二光学基片被半波膜分隔开。

2.根据权利要求1所述的波导设备，其中所述第二光学基片的所述第二光栅薄层包括处于被动模式的可切换布拉格光栅。

3.根据权利要求1所述的波导设备，其中所述第一光学基片的所述第一光栅薄层包括处于切换模式的可切换布拉格光栅。

4.根据权利要求2所述的波导设备，其中所述第一光学基片的所述第一光栅薄层包括处于切换模式的可切换布拉格光栅。

5.根据权利要求1所述的波导设备，其中所述第一光学基片和所述第二光学基片都包括处于被动模式的可切换布拉格光栅。

6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的波导设备，其中所述第一光学基片和所述第二光学基片的至少一者的所述至少一个波导层包括多个光栅薄层，所述多个光栅薄层中的至少两个光栅薄层具有相同的表面光栅频率。

7.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的波导设备，其中，在向前和反向模式的至少一种模式中，所述第一光栅薄层和所述第二光栅薄层的至少一者包括非切换布拉格光栅，所述非切换布拉格光栅被记录在全息聚合物散布液晶、高分子液晶聚合物切片、高分子液晶聚合物全息图电可控和分层体积全息元件的至少一者中。

8.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的波导设备，其中所述第一光学基片和所述第二光学基片的至少一者的所述至少一个波导层包括具有重叠的不同颜色组成的全息图。

9.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的波导设备，其中所述第一光学基片和所述第二光学基片的至少一者中的所述至少一个波导层是有损耗的。

10.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的波导设备，其中所述第一光栅薄层和所述第二光栅薄层的至少一者具有小于3微米的厚度。

11.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的波导设备，其中所述第一光栅薄层和所述第二光栅薄层的至少一者具有变化的厚度。