[发明专利]显示器照明系统

权利要求书

1.一种具有照明系统的设备，所述设备包括：

像素阵列；

光源；

波导；

衍射输入耦合器，所述衍射输入耦合器将来自所述光源的光耦合到所述波导中；和

衍射输出耦合器，所述衍射输出耦合器将来自所述波导的光耦合出所述波导并耦合到所述像素阵列上，以照亮所述像素阵列并从所述像素阵列反射图像光，其中所述衍射输出耦合器被配置为相对于所述波导的表面法线以非零角度将光引导出所述波导。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括：

光学系统，所述光学系统具有输入部分和输出部分，其中所述光学系统被配置为利用所述输入部分接收来自所述像素阵列的所述图像光。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述光学系统包括光学系统波导，所述光学系统波导形成所述输入部分的至少一部分和所述输出部分的至少一部分，并且使用所述输入部分接收所述图像光。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述输出部分包括衍射光学系统输出耦合器，所述衍射光学系统输出耦合器被配置为将所述图像光耦合出所述光学系统波导。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述像素阵列相对于所述衍射输出耦合器倾斜。

6.根据权利要求4所述的设备，其中所述衍射输出耦合器以偏移角记录。

7.根据权利要求4所述的设备，其中所述衍射输出耦合器包括偏振敏感体积全息图。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述衍射输入耦合器包括偏振敏感体积全息图。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述衍射输出耦合器为透射全息图，并且其中所述衍射输入耦合器为透射全息图。

10.根据权利要求1所述的设备，还包括在所述衍射输出耦合器和所述像素阵列之间的波片，其中所述衍射输出耦合器包括偏振敏感透射全息图。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述像素阵列包括硅上液晶显示器。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述像素阵列包括微电子机械系统显示器。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述光源包括选自由发光二极管和激光器组成的光源。

14.根据权利要求13所述的设备，还包括：

透镜，所述透镜插置在所述光源和所述波导之间；和

可穿戴外壳，所述可穿戴外壳支撑所述像素阵列、所述光源和所述波导。

15.一种具有照明系统的设备，所述设备包括：

像素阵列；

光源；

波导；

衍射输入耦合器，所述衍射输入耦合器将来自所述光源的光耦合到所述波导中；和

衍射输出耦合器，所述衍射输出耦合器将来自所述波导的光耦合出所述波导并耦合到所述像素阵列上，以照亮所述像素阵列并从所述像素阵列反射图像光，其中所述像素阵列相对于所述衍射输出耦合器倾斜。

16.一种具有照明系统的设备，所述设备包括：

光源；

波导；

第一衍射耦合器，所述第一衍射耦合器被配置为将来自所述光源的光耦合到所述波导中；

第二衍射耦合器，所述第二衍射耦合器被配置为将光耦合出所述波导；和

像素阵列，所述像素阵列被配置为将从所述波导耦合出的所述光反射为图像光，所述图像光穿过所述第二衍射耦合器，并且相对于所述波导的表面法线以非零角度穿过所述波导。