[发明专利]用于呈现图像的装置和用于实现增强现实显示的系统

权利要求书

1.一种用于呈现图像的装置，其特征在于，包含：

光波导镜片；以及

设置于所述光波导镜片表面的第一光学功能结构、第二光学功能结构、第三光学功能结构和第四光学功能结构，

其中，所述第一光学功能结构和第二光学功能结构位于所述光波导镜片的中部，并且所述第三光学功能结构和第四光学功能结构位于所述光波导镜片的表面的两侧，

其中，光线经所述第一光学功能结构耦合进入所述光波导镜片内，随后经全反射到达所述第二光学功能结构，并且在所述第二光学功能结构的作用下，产生第一衍射光束和第二衍射光束，所述第一衍射光束和第二衍射光束在所述光波导镜片内经全反射分别到达所述第三光学功能结构和第四光学功能结构并且从所述第三光学功能结构和第四光学功能结构出射，

其中，所述第三光学功能结构和第四光学功能结构具有相对于所述第二光学功能结构的距离逐渐变化的结构参数。

2.如权利要求1所述的用于呈现图像的装置，其中，所述第一光学功能结构、第三光学功能结构和第四光学功能结构为一维光栅，所述第二光学功能结构为二维光栅。

3.如权利要求2所述的用于呈现图像的装置，其中，所述一维光栅为下列中的一种：倾斜光栅、矩形光栅、闪耀光栅和体光栅。

4.如权利要求2所述的用于呈现图像的装置，其中，所述第三光学功能结构和第四光学功能结构为光栅高度渐变的一维光栅，其中，所述高度随着所述一维光栅相对于所述第二光学功能结构的距离的增大而增大。

5.如权利要求2所述的用于呈现图像的装置，其中，所述第三光学功能结构和第四光学功能结构为占空比渐变的一维光栅，其中，所述占空比随着所述一维光栅相对于所述第二光学功能结构的距离的增大而增大。

6.如权利要求1所述的用于呈现图像的装置，其中，在第一方向上，所述第一光学功能结构相对于第二光学功能结构被间隔设置，以使所述光线在所述光波导镜片内，沿所述第一方向由所述第一光学功能结构到达所述第二光学功能结构，并且在不同于第一方向的第二方向上，所述第三光学功能结构和第四光学功能结构位于所述第二光学功能结构的两侧，以使所述所述第一衍射光束和第二衍射光束在所述光波导镜片内沿所述第二方向分别到达所述第三光学功能结构和第四光学功能结构。

7.如权利要求6所述的用于呈现图像的装置，其中，所述第一方向垂直于第二方向。

8.如权利要求1所述的用于呈现图像的装置，其中，所述第一光学功能结构、第二光学功能结构、第三光学功能结构和第四光学功能结构位于所述光波导镜片的同一表面。

9.一种用于实现增强现实显示的系统，其特征在于，包含：

图像源；以及

至少一个图像呈现装置，每个所述图像呈现装置包括：

光波导镜片；以及

设置于所述光波导镜片表面的第一光学功能结构、第二光学功能结构、第三光学功能结构和第四光学功能结构，

其中，所述第一光学功能结构和第二光学功能结构位于所述光波导镜片的中部，并且所述第三光学功能结构和第四光学功能结构位于所述光波导镜片的表面的两侧，

其中，来自所述图像源的光线经所述第一光学功能结构耦合进入所述光波导镜片内，随后经全反射到达所述第二光学功能结构，并且在所述第二光学功能结构的作用下，产生第一衍射光束和第二衍射光束，所述第一衍射光束和第二衍射光束在所述光波导镜片内经全反射分别到达所述第三光学功能结构和第四光学功能结构并且从所述第三光学功能结构和第四光学功能结构出射，

其中，所述第三光学功能结构和第四光学功能结构具有相对于所述第二光学功能结构的距离逐渐变化的结构参数。

10.如权利要求9所述的用于实现增强现实显示的系统，其中，所述第一光学功能结构、第三光学功能结构和第四光学功能结构为一维光栅，所述第二光学功能结构为二维光栅。