[发明专利]一种光学器件、显示设备及其输出光和显示图像的方法

权利要求书

1.一种光学器件(2)，其特征在于，包括：

波导板(201)，其包括：

衍射入瞳单元(202)，其通过衍射所述输入光(IN1)而形成第一传导光(B1)和第二传导光(B2)；

衍射扩瞳单元(203)通过衍射所述第一传导光(B1)以形成第三传导光(B3)；

衍射出瞳单元(204)通过衍射所述第三传导光(B3)形成第一输出光(OB3)；

旁路单元(205)，其通过使第二传导光(B2)衍射而形成第四传导光(B4)；

其中，第一传导光(B1)沿第一方向(301)传播，第二传导光(B2)沿第二方向(302)传播，并且第一方向(301)和所述第二方向之间(302)的夹角(12)在60°至120°的范围内；

其中衍射出瞳单元(204)包括一个或多个增强区域(401，402)，以通过衍射第四传导光(B4)形成辅助输出光(AUX3)。

2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于：所述衍射出瞳单元(204)包括一个或多个所述区域(400)，所述区域(400)不使第四传导光(B4)从波导板(201)中衍射出来。

3.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于：所述第三传导的光(B3)的传播方向是第三方向(303)且基本平行与所述第二方向(302)；其中所述第四传导光(B4)传播方向是在第四方向(304)，且基本平行与所述第一方向(301)。

4.根据权利要求3所述的光学器件，其特征在于：所述第一增强区域(401)通过使第三导光(B3)衍射而形成第一输出光(OB3)，同时通过衍射第四传导光(B4)以形成辅助输出光(AUX3)，并且通过将辅助输出光(AUX3)与第一输出光(OB3)叠加来形成组合输出光(OUT1)。

5.根据权利要求4所述的光学器件，其特征在于：所述入瞳单元(202)和旁路单元(205)之间的距离(L14)是在输出耦合区域(204)高度(H3)的50％至80％范围内；所述第二传导的光的器件(B2)在入瞳单元(202)和扩瞳单元(203)之间，不与所述衍射出瞳单元(204)相互作用。

6.根据权利要求5所述的光学器件，其特征在于：所述输衍射出瞳单元(204)包括一个或多个基准区域(400)，它们不使第四传导光(B4)从波导板(201)中衍射出来，其中基准区域(400)的总面积在出瞳单元(204)面积的30％至95％。

7.根据权利要求6所述的光学器件，其特征在于：至少有一部分的所述第四传导的光(B4)从所述旁路单元(205)直接传播至第一增强区域(401)而不经过的基准区域(400)，不会使第四传导光(B4)从波导板(201)衍射。

8.一种显示设备(500)，其特征在于，包括光学引擎(10)以形成主图像并将主图像转换为多个输入光束(IN1)，该设备(500)包括权利要求1至7任意一项所述的光学器件(2)，通过衍射扩展输入光束(IN1)形成输出光束(OUT1)。

9.使用权利要求1所述的光学器件(2)来提供输出光(OUT1)的方法。

10.使用权利要求1所述的光学器件(2)来显示图像的方法。