[发明专利]光学系统

权利要求书

1.一种光学系统，包括：

多个波导，形成波导叠层，每个波导包括第一主表面和第二主表面，每个波导被配置为通过全内反射在所述第一主表面与所述第二主表面之间传播光，其中，至少一个波导输出具有与一其他波导不同的发散量的光，其中，不同的发散量与不同的深度平面相关联，每个波导还包括：

内耦合光学元件，被配置为将第一多个波长的入射光内耦合至所述波导中，使得内耦合的所述第一多个波长的入射光沿着第一方向通过全内反射在所述波导内传播，并且将一个或多个第二波长的入射光内耦合至所述波导中，使得内耦合的第二多个波长的入射光沿着第二方向通过全内反射在所述波导内传播；

第一外耦合光学元件，被配置为将沿着所述第一方向通过所述波导传播的所述第一多个波长的内耦合光外耦合出所述波导并且输出具有针对与所述波导相关联的特定深度平面的发散量的外耦合光；以及

第二外耦合光学元件，被配置为将沿着所述第二方向通过所述波导传播的所述第二多个波长的内耦合光外耦合出所述波导并且输出具有针对与所述波导相关联的特定深度平面的发散量的外耦合光。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，每个波导具有相关联的深度平面，其中，每个波导被配置为产生看起来源自所述波导的相关联的深度平面的图像。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，不同的波导具有不同的相关联的深度平面。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其中，用于不同深度平面的所述所述第一外耦合光学元件和所述第二外耦合光学元件具有不同的光学功率，以便为每个深度平面提供出射光的不同发散。

5.一种光学系统，包括：

多个波导，形成波导叠层，每个波导包括第一主表面和第二主表面，其中，多个所述波导中的至少一个波导输出具有与一其他波导不同的发散量的光，其中，不同的发散量与不同的深度平面相关联，每个波导还包括：

内耦合光学元件，其被配置为将入射光内耦合到所述波导中；

第一波长选择滤波器，在所述第一主表面上，所述第一波长选择滤波器具有与所述第一主表面相邻的第一后表面以及与所述第一后表面相对的第一前表面，所述第一波长选择滤波器被配置为：

使第一多个波长的内耦合光透射通过所述第一后表面，并从所述第一前表面反射所述第一多个波长的透射光的一部分；并且

反射其他波长的内耦合光；以及

第一外耦合光学元件，布置在所述第一波长选择滤波器上，所述第一外耦合光学元件被配置为将透射通过所述第一波长选择滤波器的所述第一多个波长的内耦合光外耦合，并且输出具有针对与所述波导相关联的特定深度平面的发散量的外耦合光。

6.根据权利要求5所述的光学系统，其中，每个波导还包括：

第二波长选择滤波器，在所述第二主表面上，所述第二波长选择滤波器具有与所述第二主表面相邻的第二后表面以及与所述第二后表面相对的第二前表面，所述第二波长选择滤波器被配置为：

使与所述第一多个波长不同的一个或多个第二波长的内耦合光透射通过所述第二后表面，并从所述第二前表面反射所述一个或多个第二波长的透射光的一部分；并且

反射所述第一多个波长的内耦合光；以及

第二外耦合光学元件，布置在所述第二波长选择滤波器上，所述第二外耦合光学元件被配置为将透射通过所述第二波长选择滤波器的所述一个或多个第二波长的内耦合光外耦合，并且输出具有针对与所述波导相关联的特定深度平面的发散量的所述外耦合光。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其中，所述第一波长选择滤波器和所述第二波长选择滤波器包括二向色滤波器。

8.根据权利要求6所述的光学系统，其中，所述第一波长选择滤波器和所述第二波长选择滤波器被配置为使以相对于法线的0度到20度之间的角度入射的所述第一多个波长的光和所述一个或多个第二波长的光透射至对应的所述波导的所述第一主表面或所述第二主表面。

9.根据权利要求6所述的光学系统，其中，所述一个或多个第二波长的光包括绿光。