[实用新型]近眼显示光学设备

权利要求书

1.一近眼显示光学设备，其特征在于，包括：

至少一图像光投射组件，其中所述图像光投射组件用于投射至少二单色图像光；和

至少一波导器件，其中所述波导器件包括：

一波导组，其中所述波导组具有一耦入区域和一耦出区域，用于将从所述耦入区域耦入的该至少二单色图像光传播至所述耦出区域；

一耦入元件组，其中所述耦入元件组被对应地设置于所述波导组的所述耦入区域，并且所述耦入元件对应于所述图像光投射组件，用于将经由所述图像光投射组件投射的该至少二单色图像光从所述耦入区域耦入所述波导组；以及

一耦出元件组，其中所述耦出元件组被对应地设置于所述波导组的所述耦出区域，用于将经由所述波导组传播的该至少二单色图像光从所述耦出区域耦出，以形成具有相同角度空间分布的至少二单色图像光。

2.如权利要求1所述的近眼显示光学设备，其中，所述波导组包括依次被叠置的一第一波导层、一第二波导层以及一第三波导层，其中所述第一波导层用于将该至少二单色图像光中的具有第一角度空间分布的第一单色图像光从所述耦入区域传播至所述耦出区域；其中所述第二波导层用于将该至少二单色图像光中的具有第二角度空间分布的第二单色图像光从所述耦入区域传播至所述耦出区域；其中所述第三波导层用于将该至少二单色图像光中的具有第三角度空间分布的第三单色图像光从所述耦入区域传播至所述耦出区域。

3.如权利要求2所述的近眼显示光学设备，其中，所述耦入元件组包括被对应地设置于所述第一波导层的一第一耦入元件，被对应地设置于所述第二波导层的一第二耦入元件以及被对应地设置于所述第三波导层的一第三耦入元件，并且所述耦出元件组包括被对应地设置于所述第一波导层的一第一耦出元件，被对应地设置于所述第二波导层的一第二耦出元件以及被对应地设置于所述第三波导层的一第三耦出元件。

4.如权利要求3所述的近眼显示光学设备，其中，所述第一耦入元件、所述第二耦入元件以及所述第三耦入元件依次被对准地叠置，并且所述第一耦入元件和所述第三耦入元件适于分别位于邻近和远离该图像光投射组件的位置，其中所述第一耦入元件用于将该具有第一角度空间分布的第一单色图像光耦入所述第一波导层，并允许该具有第二角度空间分布的第二单色图像光和该具有第三角度空间分布的第三单色图像光透过；其中所述第二耦入元件用于将该具有第二角度空间分布的第二单色图像光耦入所述第二波导层，并允许该具有第三角度空间分布的第三单色图像光透过；其中所述第三耦入元件用于将该具有第三角度空间分布的第三单色图像光耦入所述第三波导层。

5.如权利要求3所述的近眼显示光学设备，其中，所述第一耦入元件、所述第二耦入元件以及所述第三耦入元件依次被错位地叠置，其中所述第一耦入元件用于将该具有第一角度空间分布的第一单色图像光耦入所述第一波导层；其中所述第二耦入元件用于将该具有第二角度空间分布的第二单色图像光耦入所述第二波导层；其中所述第三耦入元件用于将该具有第三角度空间分布的第三单色图像光耦入所述第三波导层。

6.如权利要求4或5所述的近眼显示光学设备，其中，所述第一耦出元件、所述第二耦出元件以及所述第三耦出元件依次被对准地叠置。

7.如权利要求1至5中任一所述的近眼显示光学设备，其中，所述耦入元件组和所述耦出元件组均包括表面浮雕光栅、体光栅、超表面、等离子体和光子晶体中的一种或多种。

8.如权利要求1至5中任一所述的近眼显示光学设备，其中，所述图像光投射组件包括一图像源和一成像镜头，其中所述图像源用于发射携带有相同图像信息的至少二单色图像光，其中所述成像镜头被设置于所述图像源和所述波导器件的所述波导组的所述耦入区域之间的光路中，用于对来自所述图像源的该至少二单色图像光进行成像处理，以投射出该具有不同角度空间分布的至少二单色图像光至所述波导组的所述耦入区域。