[发明专利]显示装置及显示方法

权利要求书

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

光波导层，所述光波导层具有光线入射区域和光线出射区域；

光学元件，用于发出具有不同图像信息的至少两种光线，所述光学元件对应设置于所述光线入射区域，能够将所述至少两种光线传播至所述光波导层的光线入射区域；

第一耦合光栅，设置在所述光波导层中、所述至少两种光线在所述光波导层的传播路径上，用于使入射至所述光波导层中的所述至少两种光线改变方向，以使所述至少两种光线在所述光波导层中以全反射的方式向所述光线出射区域所在方向传播；

第二耦合光栅，设置在所述光波导层中且对应所述光线出射区域，用于将所述至少两种光线中具有相同图像信息的光线所形成的全反射光线从所述光线出射区域出射并汇聚于同一视点，具有不同图像信息的光线所形成的全反射光线从所述光线出射区域出射并汇聚于不同视点，以形成至少两个预设视点，所述至少两个预设视点位于同一个瞳孔的可视范围内。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一耦合光栅包括至少两个第一区域，所述至少两个第一区域与所述至少两种光线一一对应；

每个所述第一区域包括平行且间隔设置于所述光波导层上的多个第一光栅条。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第二耦合光栅包括至少两个第二区域，所述至少两个第二区域与经过所述第一耦合光栅耦合后形成的至少两种全反射光线一一对应；

每个所述第二区域包括间隔设置于所述光波导层上的多个套设在一起的环形光栅，且每个环形光栅包括沿该环形光栅周向排布且间隔设置的多个第二光栅条。

4.根据权利要求1、2或3所述的显示装置，其特征在于，所述第一耦合光栅为反射式耦合光栅或者透射式耦合光栅，所述第二耦合光栅为反射式耦合光栅或者透射式耦合光栅。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光波导层上还设置有位于所述第一耦合光栅和所述第二耦合光栅之间的第三耦合光栅，所述第三耦合光栅用于扩大在所述光波导层内传播的全反射光线的视场角范围。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述第一耦合光栅包括平行且间隔设置于所述光波导层上的多个第一光栅条，第三耦合光栅包括平行且间隔设置于所述光波导层上的第三光栅条，且所述第一耦合光栅的第一光栅条的设置方向与所述第三耦合光栅的第三光栅条的设置方向呈预设角度。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述至少两种光线具有不同的原色，所述光波导层包括层叠设置的至少两个子光波导层，

每个所述子光波导层具有光线子入射区域和光线子出射区域，每个子光波导层中对应于所述光线子入射区域的位置设有所述第一耦合光栅，每个子光波导层中对应于所述光线子出射区域的位置设有所述第二耦合光栅；

其中，至少两个所述子光波导层中的第一子光波导层的所述第一耦合光栅、用于改变具有第一原色的光线的方向、以使得该光线以全反射的方式在所述第一子光波导层中传播至所述光线子出射区域；

至少两个所述子光波导层中的第二子光波导层的所述第一耦合光栅、用于改变具有第二原色的光线的方向、以使得该光线以全反射的方式在所述第二子光波导层中传播至所述光线子出射区域。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述光学元件发出具有不同原色的至少三种所述光线，每个所述子光波导层上设有所述第一耦合光栅；

所述至少两个子光波导层中的第三子光波导层上的所述第一耦合光栅具有至少两个第三区域，所述至少两个第三区域对应具有不同原色的至少两种所述光线；

所述至少两个子光波导层中的第四子光波导层上的所述第一耦合光栅具有至少一个第四区域，所述第四区域对应的所述光线的原色与所述第三区域对应的所述光线的原色不同。