[发明专利]近眼显示装置

权利要求书

1.一种近眼显示装置，其特征在于，包括波导以及设置在所述波导上的耦入光栅、偏折光栅及耦出光栅，所述波导包括相对设置的上表面与下表面，所述耦入光栅包括设置在所述上表面的第一耦入光栅以及设置在所述下表面的第二耦入光栅，所述第一耦入光栅与所述第二耦入光栅正对且光栅矢量相互垂直，所述偏折光栅包括与所述第一耦入光栅对应匹配的第一偏折光栅、以及与所述第二耦入光栅对应匹配的第二偏折光栅，所述偏折光栅、所述耦入光栅及所述耦出光栅在所述波导上的正投影互不重叠且相互间隔，所述第一耦入光栅与所述第一偏折光栅之间的最小距离小于所述第一耦入光栅与所述耦出光栅之间的最小距离，所述第二耦入光栅与所述第二偏折光栅之间的最小距离小于所述第二耦入光栅与所述耦出光栅之间的最小距离；

所述耦出光栅设置于所述上表面或所述下表面，包括阵列排布的耦出部，所述耦出部具有相互垂直的第一耦出光栅矢量和第二耦出光栅矢量，所述第一耦入光栅的光栅矢量、第一偏折光栅的光栅矢量以及所述第一耦出光栅的光栅矢量的和等于零，所述第二耦入光栅的光栅矢量、所述第二偏折光栅的光栅矢量及所述第二耦出光栅的光栅矢量的和为零。

2.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于：第一耦入光栅与所述第二耦入光栅的面积相等且相互间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的近眼显示装置，其特征在于，所述第一耦入光栅与所述第一偏折光栅均设置于所述上表面。

4.根据权利要求3所述的近眼显示装置，其特征在于，所述第二偏折光栅位于所述上表面。

5.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述耦入光栅、所述耦出光栅及所述偏折光栅中的至少有一个刻蚀形成在所述波导。

6.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述耦入光栅、所述耦出光栅及所述偏折光栅中的至少有一个贴设于所述波导。

7.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述波导的上表面靠近图像源，所述第一耦入光栅为透射光栅，所述第二耦入光栅为反射光栅。

8.根据权利要求7所述的近眼显示装置，其特征在于，所述第一耦入光栅呈方形，所述第一偏折光栅与所述第二偏折光栅在所述上表面的正投影分别位于所述第一耦入光栅的相邻两侧。

9.根据权利要求8所述的近眼显示装置，其特征在于，所述第一耦入光栅包括相互垂直的第一侧边与第二侧边，所述第一偏折光栅呈梯形与所述第一侧边正对且间隔设置，所述第二偏折光栅与所述第二侧边正对且间隔设置。

10.根据权利要求9所述的近眼显示装置，其特征在于，所述第一偏折光栅及所述第二偏折光栅呈梯形或方形，且靠近所述耦入光栅的一侧与所述耦入光栅平行。

11.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述偏折光栅的面积大于所述耦入光栅的面积且小于所述耦出光栅的面积。

12.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述耦入光栅的光栅矢量与对应所述耦出光栅的光栅矢量之间的夹角为45°。

13.根据权利要求7所述的近眼显示装置，其特征在于：第一耦入光栅和第二耦入光栅均具有偏振选择性，所述近眼显示装置还包括设置于所述第一耦入光栅与图像源之间的偏振调制器，所述图像源的光束经所述偏振调制器调制后输出分别对应输出值所述第一耦入光栅与所述第二耦入光栅偏振态。

14.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于：所述耦出部呈二维周期性排列，所述耦出部自所述波导表面凹陷形成的凹槽或自所述波导的表面凸出形成凸起。