[发明专利]具有扩展视场的波导

权利要求书

1.一种用于将与输入光瞳相关联的图像复制到输出光瞳的装置，所述装置包括：

光波导，包括输入耦合器、第一中间组件和第二中间组件以及输出耦合器；

所述输入耦合器包括衍射光栅并且被配置为：

将光耦合到所述光波导中，所述光对应于与所述输入光瞳相关联的所述图像，并且具有对应视场；

在朝向所述第一中间组件的第一方向上衍射与所述图像相对应的所述光的一部分，使得所述视场的第一部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第一中间组件行进；以及

在朝向所述第二中间组件的第二方向上衍射与所述图像相对应的所述光的一部分，使得所述视场的第二部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第二中间组件行进；

其中所述第一方向和所述第二方向彼此不同；以及

其中所述视场的所述第一部分和所述第二部分彼此不同；

所述第一中间组件被配置为朝向所述输出耦合器衍射与所述视场的所述第一部分相对应的光，所述视场的所述第一部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第一中间组件行进；

所述第二中间组件被配置为朝向所述输出耦合器衍射与所述视场的所述第二部分相对应的光，所述视场的所述第二部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第二中间组件行进；以及

所述输出耦合器被配置为：

组合与所述视场的所述第一部分和所述第二部分相对应的所述光，所述视场的所述第一部分和所述第二部分从所述第一中间组件和所述第二中间组件通过所述光波导向所述输出耦合器行进；以及

将与所述视场的组合的所述第一部分和所述第二部分相对应的所述光耦合出所述光波导，使得与所述图像和所述视场的组合的所述第一部分和所述第二部分相对应的所述光从所述光波导输出并且从所述输出光瞳可查看。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

通过在朝向所述第一中间组件的所述第一方向上衍射与所述图像相对应的所述光的所述一部分，并且在朝向所述第二中间组件的所述第二方向上衍射与所述图像相对应的所述光的所述一部分，所述输入耦合器将所述视场分离为所述第一部分和所述第二部分；

通过组合与所述视场的所述第一部分和所述第二部分相对应的所述光，所述输出耦合器统一由所述输入耦合器分离的所述视场；以及

与通过所述输出耦合器耦合出所述光波导的所述光相关联的统一视场大于所述第一中间组件和所述第二中间组件中的每个中间组件自己能够支持的最大视场。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一中间组件和所述第二中间组件中的每个中间组件被配置为执行水平光瞳扩展或垂直光瞳扩展中的一项；以及

所述输出耦合器被配置为执行所述水平光瞳扩展或所述垂直光瞳扩展中的另一项。

4.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一方向和所述第二方向中的一个方向包括向左方向；以及

所述第一方向和所述第二方向中的另一方向包括向右方向。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述视场的所述第一部分与所述视场的所述第二部分部分重叠。

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述光波导包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；以及

所述输入耦合器的所述衍射光栅包括位于所述光波导的所述第一主表面和所述第二主表面中的单个主表面中或上的表面起伏光栅。

7.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述光波导包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；以及

所述输入耦合器的所述衍射光栅包括：

第一表面起伏光栅，位于所述光波导的所述第一主表面和所述第二主表面中的一个主表面中或上，并且被配置为在朝向所述第一中间组件的所述第一方向上衍射与所述视场的所述第一部分相对应的所述光，以及

第二表面起伏光栅，位于所述光波导的所述第一主表面和所述第二主表面中的另一主表面中或上，并且被配置为在朝向所述第二中间组件的所述第二方向上衍射与所述视场的所述第二部分相对应的所述光。