[发明专利]透视显示器件

权利要求书

1.一种基于齿形平面扩展光学波导的透视显示器件，依次包含：

显示光源，用于发出显示所需图像的准直显示光波；

柱状透镜，改变准直显示光波的经行角度，输出耦合光波；

平面波导衬底，对所述耦合光波进行反射传播形成全反射光波；

齿形槽单元，构成所述耦合输出单元，对所述全反射光波进行耦合后输出显示光波；以及

光波扩束组，对所述显示光波进行平面展开输出为可被识别的光信号，

其中，所述柱状透镜设置在所述显示光源与所述平面波导衬底之间，所述柱状透镜将耦合光波入射到所述平面波导衬底内，

所述齿形槽单元设置在所述平面波导衬底远离所述显示光源的一端侧面上，所述齿形槽单元若干个由规格相同的齿形槽衔接组成，每个所述齿形槽具有一个垂直于所述段侧面的平面以及与所述平面构成一定夹角的倾斜面，所述夹角朝向所述端侧面开口，

所述光波扩束组连接在所述齿形槽单元上，对所述显示光波进行准直后再进行展开输出。

2.根据权利要求1所述的透视显示器件，其特征在于：

其中，所述柱状透镜具有为平面形状的且对朝向述显示光源的光波输入面以及为圆弧形状的且朝向所述平面波导衬底的光波输出面，所述光波输入面和所述光波输出面镀有增透膜，所述柱状透镜将准直图像光波耦合形成以一定的角度折射入所述平面波导衬底内的耦合光波。

3.根据权利要求1所述的透视显示器件，其特征在于：

其中，所述平面波导衬底由具有相互平行的且镀有反射膜的上表面和下表面的平板玻璃构成。

4.根据权利要求3所述的透视显示器件，其特征在于：

其中，所述全反射光波与所述上表面法线的夹角为第一夹角α_critical，

所述倾斜面与所述下表面之间的夹角为第二夹角α_p，所述第一夹角α_critical和第二夹角α_p满足下述关系：

α_p=α_critical。

5.根据权利要求3所述的透视显示器件，其特征在于：

其中，所述光波扩束组的长度不小于用户瞳孔的直径，所述光波扩束组具有连接在所述齿形槽单元上的入射平面以及平行于所述下表面的显示平面，所述光波扩束组由规格相同的平行四边形微棱镜单元倾斜地紧密纵向排列组成，

所述平行四边形微棱镜单元具有排列组合构成所述显示平面的底面以及相对应的斜侧面，所述显示平面与所述斜侧面之间构成的夹角为第三夹角α_e，

每个所述平行四边形微棱镜单元均可以单独成像地输出用于衔接形成所述光信号的独立信号。

6.跟据权利要求5所述的透视显示系统，其特征在于：

其中，所述显示光波与所述入射平面的法线构成第四夹角β_e，所述第三夹角α_e与所述第四夹角β_e之间满足下述关系：

2α_e=180°-β_e。

7.跟据权利要求6所述的透视显示系统，其特征在于：

其中，所述底面的长度W与所述光波扩束组的高度L以及所述第三夹角α_e之间满足下述关系：

L=W*tan(α_e)。