[发明专利]用于具有出瞳扩展器的光学系统的系统和方法

权利要求书

1.一种光学系统，包括：

图像投射系统，所述图像投射系统被配置为以可见光谱范围内的多个波长发射相干光束；

波导，其包括第一边缘、第二边缘和设置在所述第一边缘与所述第二边缘之间的反射表面对，所述反射表面对被具有间隙高度d的间隙隔开，所述波导包括具有折射率n的材料，所述反射表面对具有反射率r，从所述图像投射系统发射的所述光束以输入角θ被耦合到所述波导中；以及

控制系统，其被配置为改变从包括以下各项的组中选择的至少一个参数：来自所述多个波长的波长、所述间隙高度d、所述折射率n和所述反射率r，其中，所述至少一个参数的改变与所述输入角θ的改变相关。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述图像投射系统被配置为以扫描速率改变所发射的光束的所述输入角θ。

3.根据权利要求2所述的光学系统，其中，所述控制系统被配置为以基本上等于所述扫描速率的调制速率来调制所述至少一个参数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述控制系统被配置为调制所述至少一个参数，所述调制速率被配置为使得对于所述输入角θ的所有值，满足等式2ndsinθ＝mλ，其中，m为整数，λ是所述光束的波长。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述至少一个参数是来自所述多个波长的波长。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述至少一个参数是所述间隙高度d。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述至少一个参数是所述折射率n。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述至少一个参数是所述反射率r。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述图像投射系统包括光纤。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所发射的光束是准直的。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述多个波长包括红色、绿色和蓝色光谱区域中的波长。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述波导包括声光材料。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述波导包括压电材料。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述波导包括电光材料。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述波导包括微机电系统MEMS。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述波导被配置为扩展和倍增所发射的光束的出瞳扩展器。

17.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述波导被配置为将所述光束扩展到光斑尺寸大于1mm。

18.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，所述光学系统被集成在增强现实AR设备中。

19.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，所述光学系统被集成在虚拟现实VR设备中。

20.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，所述光学系统被集成在近眼显示设备中。