[发明专利]多层波导显示元件

权利要求书

1.一种波导显示元件，用于将图像从所述波导显示元件的第一横向区域引导到所述波导显示元件的第二横向区域，所述波导显示元件包括多个彼此叠置的波导层，其中，所述波导显示元件还包括布置在所述波导层中的两个波导层之间的至少一个中间衍射光学元件，所述中间衍射光学元件适于改变传播的光功率在所述波导层之间的分布，其中，所述波导显示元件具有阶梯状轮廓，所述阶梯状轮廓沿着光从所述第一横向区域到所述第二横向区域的传播路径包括至少一个不连续的梯级，

其中，在梯级的每一侧上存在若干波导层并且所述波导层中的至少一个波导层关于所述梯级连续，并且其中，所述中间衍射光学元件适于控制光在所述波导层之间的分布，使得所述光在所述梯级的一侧上被聚集至连续的所述至少一个波导层，通过连续的所述至少一个波导层，所有光功率被传输到所述梯级的另一侧。

2.根据权利要求1所述的波导显示元件，其中，所述至少一个中间衍射光学元件具有在所述波导显示元件范围内不恒定的衍射光学响应。

3.根据权利要求1所述的波导显示元件，其中，所述至少一个中间衍射光学元件具有在整个所述波导显示元件范围内恒定的衍射光学响应。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的波导显示元件，其中，

-所述波导显示元件在所述第二横向区域处包括位于所述波导层中的第一波导层上的耦出衍射光学元件，

-所述中间衍射光学元件适于根据在所述第二横向区域内的位置来将光功率从与所述第一波导层相邻的第二波导层传递到所述第一波导层，以便控制从所述波导显示元件耦出的光的分布。

5.根据权利要求4所述的波导显示元件，其中，所述中间衍射光学元件适于将不均匀的光功率分布从所述第二波导层传递到所述第一波导层。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的波导显示元件，其中，所述波导层中的至少一个波导层关于所述梯级连续以作为连续层，并且所述中间衍射光学元件适于使所述连续层中的在所述梯级之前的光功率增加。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的波导显示元件，其中，所述波导显示元件在所述第一横向区域处包括多个耦入衍射光学元件，所述耦入衍射光学元件与所述波导层相关联，以用于将最初的光功率耦合到所述波导层中。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的波导显示元件，其中，所述中间衍射光学元件被设置在具有不同厚度的波导层之间，使得被导引到较薄的波导层的光线的量被倍增且通过中间衍射光学元件被耦合到较厚的波导层。

9.根据权利要求1所述的波导显示元件，其中，所述中间衍射光学元件覆盖所述波导显示元件从所述第一横向区域到所述第二横向区域的区域，所述中间衍射光学元件具有不恒定的衍射光学响应。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的波导显示元件，包括至少三个波导层和至少两个在成对的波导层之间的中间衍射光学元件。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的波导显示元件，其中，所述波导层是堆叠层，在堆叠之前，每个中间衍射光学元件被制造到所述波导层中的一个波导层上。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的波导显示元件，其中，所述波导层由单件式光引导材料形成，所述单件式光引导材料通过装配所述中间衍射光学元件而被划分开。

13.根据权利要求4所述的波导显示元件，其中，位于第一波导层与第二波导层之间的每个中间衍射光学元件在所述第一波导层与所述第二波导层之间提供在空间上连续的光学相互作用，传播的光的光功率的净流在所述中间衍射光学元件的至少一个区段上是从一个波导层到另一个波导层的。