[发明专利]光取出装置、检测装置及其使用方法

权利要求书

1.一种光取出装置，包括至少一个分光单元，各所述分光单元包括：

分色光栅，被配置为将射入所述分色光栅的光分色为向不同方向准直传播的，且颜色不同的多个光束；

第一透镜，与所述分色光栅对应设置并被配置为将所述多个光束进行汇聚；以及

第一小孔，位于所述第一透镜远离所述分色光栅的一侧；

其中，所述第一透镜被配置为将所述多个光束中具有预设颜色的光束汇聚到所述第一小孔并射出，各所述分光单元还包括：

第一吸光层，位于所述第一透镜远离所述分色光栅的一侧并被配置为吸收所述多个光束中除了具有预设颜色的光束之外的其他光束，

其中，所述第一小孔位于所述第一吸光层中。

2.根据权利要求1所述的光取出装置，其中，在各所述分光单元中，所述第一小孔位于所述第一透镜的焦平面。

3.根据权利要求2所述的光取出装置，其中，在各所述分光单元中，所述第一小孔位于所述第一透镜的焦点所在的位置。

4.根据权利要求1所述的光取出装置，其中，在各所述分光单元中，所述分色光栅的中心和所述第一小孔的中心均位于所述第一透镜的主光轴上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光取出装置，还包括：

导光层，被配置为使光在所述导光层内进行全反射传输以为所述至少一个分光单元提供光源。

6.根据权利要求5所述的光取出装置，其中，各所述分光单元还包括：

导光结构，被配置为将所述导光层内进行全反射传输的光导向所述分色光栅。

7.根据权利要求6所述的光取出装置，其中，所述导光结构包括：

第一取光结构，位于所述导光层远离所述第一透镜的一侧；以及

反射镜，

其中，所述分色光栅位于所述反射镜与所述第一透镜之间，所述第一取光结构被配置为将破坏所述导光层的全反射条件以将所述导光层中传输的光导出，所述第一取光结构位于所述反射镜的焦平面，所述反射镜被配置为将从所述第一取光结构取出的光转换为平行光并反射至所述分色光栅。

8.根据权利要求7所述的光取出装置，其中，所述第一取光结构包括第二小孔，所述第二小孔的直径小于500μm。

9.根据权利要求6所述的光取出装置，其中，各所述导光结构还包括：

第二取光结构，位于所述导光层靠近所述第一透镜的一侧；以及

第二透镜，

其中，所述第二透镜位于所述第二取光结构和所述分色光栅之间，所述第二取光结构被配置为将破坏所述导光层的全反射条件以将所述导光层中传输的光导出，所述第二取光结构位于所述第二透镜的焦平面，所述第二透镜被配置为将从所述第二取光结构导出的光转换为平行光并透射至所述分色光栅。

10.根据权利要求9所述的光取出装置，其中，所述第二取光结构包括第三小孔，所述第三小孔的直径小于500μm。

11.根据权利要求5所述的光取出装置，还包括：

自由曲面反射层，位于所述导光层的一侧表面，

其中，所述自由曲面反射层被配置为反射位于所述自由曲面反射层的焦点处的光源发出的光并转换为平行光，并将平行光耦合至所述导光层，在各所述分光单元中，所述分色光栅位于所述导光层靠近所述第一透镜的一侧，所述分色光栅被配置为破坏所述导光层的全反射条件以将所述导光层中传输的光导出。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的光取出装置，其中，所述至少一个分光单元包括多个分光单元，所述多个分光单元被配置为分别使所述多个光束中不同颜色的光束从对应的所述第一小孔射出，各所述分光单元还包括：

第二吸光层，与所述第一透镜同层设置并围绕所述第一透镜。