[发明专利]具有用于再循环光的外围侧面几何形状的波导

权利要求书

1.一种用于在将与输入光瞳相关联的图像复制到输出光瞳时使用的装置，所述装置包括：

光波导，包括体衬底、输入耦合器和输出耦合器；

所述光波导的所述体衬底，包括第一主侧面、与所述第一主侧面相对的第二主侧面和外围侧面；

所述光波导的所述输入耦合器，被配置为将与所述图像相对应的光耦合到所述光波导的所述体衬底中，所述图像与所述输入光瞳相关联；以及

所述光波导的所述输出耦合器，被配置为将与所述图像相对应的光耦合出所述光波导的所述体衬底，所述光至少部分通过全内反射(TIR)从所述输入耦合器到所述输出耦合器行进通过所述光波导，

其中所述光波导的所述体衬底的所述外围侧面中的外围侧面包括限定相对于彼此成45度角的第一平面和第二平面的第一表面和第二表面，以及

其中所述第一表面和所述第二表面将在所述第一表面和所述第二表面上入射的光平行于与所述图像相对应的所述光引导到所述输出耦合器以用于输出。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述外围侧面被配置为再循环与所述图像相对应的所述光的一部分，与所述图像相对应的所述光的所述一部分在所述光波导的所述体衬底内沿着朝向所述外围侧面的传播方向行进之后在所述第一表面和所述第二表面上入射。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述外围侧面被配置为引起在被耦合到所述波导中之后在所述光波导的所述体衬底内以相对于所述第一主侧面和所述第二主侧面的入射角沿着朝向所述外围侧面的传播方向行进之后在所述第一表面和所述第二表面中的一个表面上入射的与所述图像相对应的所述光的一部分朝向所述外围侧面的所述第一表面和所述第二表面中的另一表面反射，并且然后以相对于所述第一主侧面和所述第二主侧面的相同入射角沿着与所述传播方向相反的方向从所述第一表面和所述第二表面中的另一表面反射。

4.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一表面包括多面表面，所述多面表面包括多个峰和多个谷；

所述多个峰中的每个峰由所述多面表面的相对于彼此成90度的一对相邻小平面形成；

所述多个谷中的每个谷由所述多面表面的相对于彼此成90度的一对相邻小平面形成；

所述多个峰共同限定所述第一平面；以及

所述第二表面是平面的并且限定所述第二平面。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一表面和所述第二表面均是平面的，并且平面的所述第一表面和平面的所述第二表面分别限定相对于彼此成45度的所述第一平面和所述第二平面。

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一表面限定在所述外围侧面与所述第一主侧面之间的第一倒角或斜角边缘；以及

所述第二表面限定在所述外围侧面与所述第二主侧面之间的第二倒角或斜角边缘。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括：

在所述外围侧面与所述第一主侧面和所述第二主侧面之间的倒角的边缘；以及

其中所述外围侧面还包括在所述第一表面与所述第二表面之间延伸的第三表面。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括：

在所述外围侧面与所述第一主侧面和所述第二主侧面之间的斜角的边缘；以及

其中所述外围侧面的所述第一表面和所述第二表面以45度角彼此相交。

9.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述光波导还包括中间组件；

所述输入耦合器被配置为朝向所述中间组件引导被耦合到所述波导的所述体衬底中的、与所述图像相对应的所述光，所述图像与所述输入光瞳相关联；

所述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个光瞳扩展，并且朝向所述输出耦合器引导与所述图像相对应的所述光；以及

所述输出耦合器被配置为执行水平光瞳扩展或垂直光瞳扩展中的另一光瞳扩展。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一表面和所述第二表面涂覆有反射材料。