[发明专利]具有非对称轮廓的衍射光学元件

权利要求书

1.一种头戴式显示器设备中的光学系统，包括：

光学材料的基板；

被设置在所述基板上的第一衍射光学元件，所述第一衍射光学元件具有输入表面并且被配置作为输入耦合光栅以接收一个或多个光束作为输入；以及

被设置在所述基板上的第二衍射光学元件，所述第二衍射光学元件从所述第一衍射光学元件接收一个或多个光束并将所接收到的一个或多个光束耦合到第三衍射光学元件，并且其中所述第二衍射光学元件被配置为中间衍射光学元件以用于沿着第一方向对所接收到的一个或多个光束进行光瞳扩展，

其中所述第二衍射光学元件的至少一部分包括非对称光栅，所述非对称光栅配置有相对于同所述基板的平面正交的方向的倾斜角，以使得所述倾斜角相对于所述基板的平面是非正交的，以及

其中所述第二衍射光学元件配置有在单个方向上呈周期性的非对称光栅，

并且其中所述第三衍射光学元件的至少一部分是相对于所述第一衍射光学元件或所述第二衍射光学元件具有浅凹槽的切趾式衍射光栅。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第三衍射光学元件被布置在所述基板上，所述第三衍射光学元件具有输出表面并且被配置成用于沿着第二方向对所述一个或多个光束进行光瞳扩展，并且还被配置作为输出耦合光栅，以将具有相对于所述输入的经扩展的光瞳的一个或多个光束耦合作为来自所述输出表面的输出。

3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述第三衍射光学元件的至少一部分包括光栅，所述光栅配置有相对于同所述输出表面的平面正交的方向的第二倾斜角。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于，所述第一衍射光学元件的至少一部分包括光栅，所述光栅配置有相对于同所述输入表面的平面正交的方向的第三倾斜角。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，在所述第一衍射光学元件处被接收到的所述一个或多个光束作为由微显示器或成像器产生的虚拟图像放射。