[实用新型]波导显示装置

权利要求书

1.一种波导显示装置，其特征在于，包括：图像源、中继光学系统、耦入光栅、波导组和耦出光栅；

所述图像源，用于显示图像；

所述中继光学系统，设置于所述图像源的下方，用于将所述图像源显示的图像准直射入所述耦入光栅，所述耦入光栅的衍射效率分布为阶跃型；

所述耦入光栅，设置于所述波导组的上表面，用于将所述中继光学系统的出射光线耦入所述波导组；

所述波导组，包括多个层叠设置的波导板，不同的波导板之间设置有半透半反膜，所述波导组用于将耦入的光线传输至所述耦出光栅；

所述耦出光栅，设置于所述波导组的上表面，用于耦出传输至所述耦出光栅的光线。

2.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，通过光栅衍射效率分布数学模型，确定所述耦入光栅的阶跃型衍射效率分布。

3.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述耦入光栅和所述耦出光栅包括透/反式平面全息光栅或透/反式体全息光栅。

4.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述耦入光栅和所述耦出光栅包括表面微结构型光栅。

5.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，在所述波导组的端面设置有吸收膜。

6.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述半透半反膜具有预设透反射比。

7.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，耦入所述波导组的光线在所述波导组内的传输角为θ，则θ满足以下条件：

P_θ≤L_θ

其中，P_θ表示传输角为θ的光线在所述波导组内传播一个周期的总距离，L_θ表示传输角为θ的光线在经过波导组传输并通过所述耦出光栅耦出后的出射光瞳之间的距离。

8.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述耦入光栅的长度满足以下条件：

P_θup≤L_i≤P_θ

其中，P_θup表示传输角为θ的光线在所述波导组中位于最上层的波导板内传输一个周期的第一距离，P_θ表示传输角为θ的光线在所述波导组内传播一个周期的总距离，L_i表示耦入光栅的长度。

9.根据权利要求7或8所述的波导显示装置，其特征在于，

P_θ＝P_θup+P_θd1+…+P_θdn

其中，P_θ表示传输角为θ的光线在所述波导组内传播一个周期的总距离，P_θup表示传输角为θ的光线在所述波导组中位于最上层的波导板内传输一个周期的第一距离，P_θd1表示传输角为θ的光线在所述波导组中第一个下层的波导板内传输一个周期的第二距离，P_θdn表示传输角为θ的光线在所述波导组中第n个下层的波导板内传输一个周期的第三距离。

10.根据权利要求9所述的波导显示装置，其特征在于，

P_θup+P_θd1+…+P_θdn＝2d_up tanθ+2d_d1 tanθ…+2d_dn tanθ

其中，d_up表示所述最上层的波导板的第一厚度，d_d1表示所述第一个下层的波导板的第二厚度，d_dn表示所述第n个下层的波导板的第三厚度。