[发明专利]具有体相位光栅的显示器

权利要求书

1.一种电子设备，包括：

显示系统，所述显示系统被配置为产生图像；以及

光学系统，所述光学系统具有输入部分和输出部分，其中所述光学系统包括：

波导，所述波导在所述输入部分和所述输出部分之间延伸；

所述输入部分中的输入耦合器，其中所述输入耦合器被配置为将所述图像从所述显示系统耦合到所述波导中；和

所述输出部分中的输出耦合器，其中所述输出耦合器被配置为将所述图像耦合出所述波导，其中所述输入耦合器和所述输出耦合器中的至少一者包括：

具有恒定的节距和可变的周期的体相位全息光栅，其中所述体相位全息光栅包括全息介质中的条纹，其中所述条纹包括以第一条纹角取向的第一组条纹和以第二条纹角取向的第二组条纹，其中所述第一组条纹具有被布拉格匹配到与上视场相关联的入射光的第一周期，其中所述第二组条纹具有被布拉格匹配到与下视场相关联的入射光的第二周期，并且其中所述第一周期在整个所述第一组条纹上是恒定的，所述第二周期在整个所述第二组条纹上是恒定的。

2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括附加体相位全息光栅，所述附加体相位全息光栅具有恒定的节距和可变的周期，其中所述附加体相位全息光栅包括全息介质中的条纹，其中每个条纹相对于所述全息介质的表面法线以条纹角取向，并且其中所述条纹角跨所述全息介质变化。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述条纹包括以第一条纹角取向的第一组条纹、以第二条纹角取向的第二组条纹、和以第三条纹角取向的第三组条纹。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述第一组条纹具有被布拉格匹配到与左视场相关联的入射光的第一周期，所述第二组条纹具有被布拉格匹配到与中心视场相关联的入射光的第二周期，并且所述第三组条纹具有被布拉格匹配到与右视场相关联的入射光的第三周期。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述体相位全息光栅的周期跨所述体相位全息光栅连续变化。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述体相位全息光栅包括布置成叠堆的第一光栅、第二光栅和第三光栅，其中所述第一光栅包括具有第一节距和第一周期的条纹，所述第二光栅包括具有所述第一节距和第二周期的条纹，并且所述第三光栅包括具有所述第一节距和第三周期的条纹。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其中每个条纹相对于所述全息介质的表面法线以条纹角取向，并且其中所述条纹角跨所述全息介质变化。

8.一种体相位全息光栅，包括：

具有第一部分、第二部分和第三部分的介质；和

所述介质中的条纹，其中所述条纹跨所述介质的所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分具有一致的节距，其中所述第一部分中的条纹具有在整个所述第一部分上恒定的第一周期，所述第二部分中的条纹具有在整个所述第二部分上恒定的第二周期，并且所述第三部分中的条纹具有在整个所述第三部分上恒定的第三周期，其中所述第一周期、所述第二周期和所述第三周期是彼此不同的，其中所述第一周期使具有给定波长和第一入射角的入射光的衍射效率最大化，所述第二周期使具有所述给定波长和第二入射角的入射光的衍射效率最大化，并且所述第三周期使具有所述给定波长和第三入射角的入射光的衍射效率最大化，并且其中所述第三全息光栅的所述条纹包括被取向为使与上视场相关联的入射角的衍射效率最大化的第一组条纹、和被取向为使与下视场相关联的入射角的衍射效率最大化的第二组条纹。

9.根据权利要求8所述的体相位全息光栅，其中所述介质中的条纹的周期跨所述介质连续变化。

10.根据权利要求8所述的体相位全息光栅，其中所述介质包括第一全息介质、第二全息介质和第三全息介质，其中具有所述第一周期的条纹形成于所述第一全息介质中，具有所述第二周期的条纹形成于所述第二全息介质中，并且具有所述第三周期的条纹形成于所述第三全息介质中。