[发明专利]用于光转换的楔状物

权利要求书

1.一种显示系统，包括：

光源，被光学耦合到波导以及被定向以提供信号光至所述波导，所述波导包括：

前表面和后表面，所述后表面面向出射光瞳，所述出射光瞳适于与靠近所述后表面的用户的眼睛对准，并且使得所述后表面在所述显示系统的使用期间面向佩戴所述显示系统的用户的眼睛，所述波导被配置为在所述前表面处接收外部光并且将所述外部光和所述信号光通过所述波导传输到所述后表面；

靠近所述波导的所述前表面的外部光变换透镜，被配置为将外部光引导朝向所述波导的所述前表面，所述外部光变换透镜具有远离所述波导定向的平面外部光输入表面和朝向所述波导的所述前表面定向的外部光输出表面，并且非零外部光变换角被形成在所述平面外部光输入表面和所述外部光输出表面之间；以及

位于所述波导的所述后表面上的补偿透镜，所述补偿透镜被配置为将从所述波导的所述后表面发射的所述外部光和所述信号光引导朝向靠近所述后表面的所述出射光瞳，所述补偿透镜具有朝向所述波导的所述后表面定向的输入表面和远离所述波导且朝向所述出射光瞳定向的相对的平面输出表面，并且非零补偿角被形成在所述补偿透镜的所述输入表面和所述平面输出表面之间。

2.根据权利要求1所述的显示系统，还包括彼此平行定向的多个波导。

3.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述补偿透镜具有小于45度的补偿角。

4.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述补偿透镜是楔状物。

5.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述补偿透镜包括多个透镜。

6.根据权利要求1所述的显示系统，还包括在所述变换透镜的输入表面和所述变换透镜的输出表面之间具有非零变换角的变换透镜。

7.根据权利要求6所述的显示系统，其中所述变换透镜包括入耦合衍射光学元件，并且其中所述变换角和所述补偿角相等。

8.一种头戴式近眼显示系统，包括：

光源，所述光源光学地耦合波导组件并且被定向为向所述波导组件提供信号光，所述波导组件包括：

具有前表面和后表面的第一波导，所述后表面面向出射光瞳，所述出射光瞳适于与在使用时靠近所述后表面的用户的眼睛对准，所述第一波导被配置为在所述前表面处接收外部光并且将所述外部光和所述信号光通过所述第一波导传输到所述后表面，

靠近所述波导的所述前表面的外部光变换透镜，被配置为将外部光引导朝向所述波导的所述前表面，所述外部光变换透镜具有远离所述第一波导定向的平面外部光输入表面和朝向所述第一波导的所述前表面定向的外部光输出表面，并且非零外部光变换角被形成在所述平面外部光输入表面和所述外部光输出表面之间；以及

位于靠近所述第一波导的所述后表面的补偿透镜，所述补偿透镜被配置为将从所述第一波导的所述后表面发射的所述外部光和所述信号光引导朝向靠近所述后表面的出射光瞳，所述补偿透镜具有朝向所述第一波导的所述后表面定向的输入表面和远离所述第一波导且朝向所述出射光瞳定向的相对的平面输出表面，并且非零补偿角被形成在所述输入表面和所述平面输出表面之间；以及

壳体，所述壳体被配置为在用户的头部上支撑所述光源和所述波导组件。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述波导组件至少具有顶部边缘、底部边缘和外部边缘，所述补偿透镜的一部分沿着所述外部边缘的至少一部分被定位。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述补偿透镜的一部分沿着所述底部边缘的至少一部分被定位。

11.根据权利要求8所述的系统，其中所述波导组件包括与所述第一波导平行的第二波导。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一波导和所述第二波导具有不同的光学透射光谱。