[发明专利]衍射光学装置和系统

权利要求书

1.一种光继电器装置，用于在视场内传输以多个角度照射该光继电器装置的光，该光继电器装置包括：

透光衬底，接合由纵向方向和横向方向跨过的平面；

输入光学元件，设计和构造成用于重新导向所述光，使得所述光通过全内反射在所述透光衬底内传播；以及

输出光学元件，横向偏离所述输入光学元件，并被设计和构造成用于重新导向所述光离开所述透光衬底，

所述输出光学元件特征在于由沿所述纵向方向的长度以及沿所述横向方向的宽度定义的平面尺寸，其中所述长度和所述宽度选择为使得所述视场内至少一个最外光线的至少一部分被导向至距所述透光衬底预定距离的二维区域。

2.如权利要求1所述的光继电器装置，其中所述预定距离为约15毫米至约35毫米。

3.如权利要求2所述的光继电器装置，其中所述二维区域的宽度为约4毫米至约9毫米。

4.如权利要求2所述的光继电器装置，其中所述二维区域的长度为约5毫米至约13毫米。

5.如权利要求1所述的光继电器装置，其中所述输出光学元件的所述宽度小于所述输入光学元件的宽度

6.如权利要求1所述的光继电器装置，其中所述输入光学元件和所述输出光学元件的至少之一为衍射光学元件。

7.一种光继电器装置，用于在视场内传输以多个角度照射该光继电器装置的光，该光继电器装置包括：

透光衬底，接合由纵向方向和横向方向跨过的平面；

输入光学元件，设计和构造成用于重新导向所述光，使得所述光通过全内反射在所述透光衬底内传播；

第一输出光学元件，横向偏离所述输入光学元件，并被设计和构造成用于重新导向与第一部分视场相对应的光离开所述透光衬底；以及

第二输出光学元件，横向偏离所述输入光学元件和所述第一输出光学元件，并被设计和构造成用于重新导向与第二部分视场相对应的光离开所述透光衬底，

每个所述第一和所述第二输出光学元件特征在于由沿所述纵向的长度以及沿所述横向的宽度定义的平面尺寸，其中所述第一输出光学元件的长度和宽度选择为使得所述第一部分视场内的至少一个最外光线的至少一部分被导向至第一二维区域，且所述第二输出光学元件的长度和宽度选择为使得所述第二部分视场内的至少一个最外光线的至少一部分被导向至第二二维区域，所述第一和所述第二二维区域距所述透光衬底预定距离。

8.一种将图像提供给用户的系统，包括如权利要求7所述的光继电器装置，以及用于为所述光继电器装置提供构成所述图像的准直光的图像产生系统。

9.如权利要求7或8所述的装置或系统，其中所述第一二维区域和所述第二二维区域的中心之间的横向间隔至少为40毫米。

10.如权利要求9所述的装置或系统，其中所述横向间隔小于80毫米。

11.如权利要求9所述的装置或系统，其中所述平面尺寸选择为使得，对于大于40毫米且小于80毫米的任意横向间隔，所述最外光线的所述部分被分别导向至所述第一和所述第二二维区域。

12.如权利要求9所述的装置或系统，其中所述平面尺寸选择为使得，对于大于50毫米且小于65毫米的任意横向间隔，所述最外光线的所述部分被分别导向至所述第一和所述第二二维区域。

13.如权利要求9所述的装置或系统，其中所述平面尺寸选择为使得，对于大于53毫米且小于73毫米的任意横向间隔，所述最外光线的所述部分被分别导向至所述第一和所述第二二维区域。

14.如权利要求9所述的装置或系统，其中所述平面尺寸选择为使得，对于大于53毫米且小于63毫米的任意横向间隔，所述最外光线的所述部分被分别导向至所述第一和所述第二二维区域。

15.如权利要求9所述的装置或系统，其中所述平面尺寸选择为使得，对于大于58毫米且小于68毫米的任意横向间隔，所述最外光线的所述部分被分别导向至所述第一和所述第二二维区域。

16.如权利要求9所述的装置或系统，其中所述平面尺寸选择为使得，对于大于63毫米且小于73毫米的任意横向间隔，所述最外光线的所述部分被分别导向至所述第一和所述第二二维区域。