[发明专利]用于增强现实显示系统的目镜

权利要求书

1.一种增强现实显示系统，包括：

第一目镜波导，其包括第一光学透射衬底；

第一输入耦合光栅(ICG)区域，其形成在第一目镜波导上或中，所述第一ICG区域被配置为接收与具有对应视场的输入图像相对应的输入光束集合，以及将所述输入光束的第一子集耦合到所述衬底中作为被引导的光束的第一集合，所述输入光束的第一子集对应于所述输入图像的视场的第一子部分；

第二目镜波导，其包括第二光学透射衬底；以及

第二输入耦合光栅(ICG)区域，其形成在第二目镜波导上或中，所述第二ICG区域被配置为至少接收对应于所述输入图像的所述输入光束的第二子集，以及将所述输入光束的第二子集耦合到所述衬底中作为被引导的光束的第二集合，所述输入光束的第二子集对应于所述输入图像的所述视场的第二子部分，

其中，所述视场的所述第一子部分和所述第二子部分至少部分不同，但是一起包括所述输入图像的完整视场。

2.根据权利要求1所述的增强现实显示系统，其中，所述输入图像的所述视场在至少一个尺寸上大于在所述第一和第二目镜波导的厚度方向上的全内反射传播角度的范围。

3.根据权利要求1所述的增强现实显示系统，还包括：

第三目镜波导，其包括第三光学透射衬底；以及

第三输入耦合光栅(ICG)区域，其形成在所述第三目镜波导上或中，所述第三ICG区域被配置为至少接收对应于所述输入图像的所述输入光束的第三子集，以及将输入光束的第三子集耦合到所述衬底中作为被引导的光束的第三集合，所述输入光束的第三子集对应于所述输入图像的所述视场的第三子部分，

其中，所述视场的所述第一子部分、所述第二子部分和所述第三子部分至少部分不同，但是一起包括所述输入图像的所述完整视场。

4.根据权利要求3所述的增强现实显示系统，其中，

所述第一ICG区域包括具有第一空间周期的周期性衍射特征，

所述第二ICG区域包括具有第二空间周期的周期性衍射特征，

所述第三ICG区域包括具有第三空间周期的周期性衍射特征，

所述第一空间周期小于所述第二空间周期，以及

所述第二空间周期小于所述第三空间周期。

5.根据权利要求4所述的增强现实显示系统，其中，

对于折射率n≤1.5，所述第一空间周期336nm，所述第二空间周期为408-458nm，以及所述第三空间周期546nm，

对于折射率1.5n≤1.6，所述第一空间周期325nm，所述第二空间周期为380-454nm，以及所述第三空间周期521nm，

对于折射率1.6n≤1.7，所述第一空间周期318nm，所述第二空间周期为359-427nm，以及所述第三空间周期492nm，

对于折射率1.7n≤1.8，所述第一空间周期314nm，所述第二空间周期为338-403nm，以及所述第三空间周期463nm，

对于折射率1.8n≤1.9，所述第一空间周期308nm，所述第二空间周期为321-382nm，以及所述第三空间周期440nm，

对于折射率1.9n≤2.0，所述第一空间周期302nm，所述第二空间周期为306-362nm，以及所述第三空间周期419nm，或

对于折射率2.0n≤2.1，所述第一空间周期298nm，所述第二空间周期为298-346nm，以及所述第三空间周期397nm。

6.根据权利要求4所述的增强现实显示系统，还包括：投影仪系统，其被配置为将对应于所述输入图像的输入光束集合朝向所述第一目镜波导、所述第二目镜波导和所述第三目镜波导而投射，

其中，所述第一目镜波导沿着所述输入光束集合的光路而位于所述第二目镜波导之前，以及

其中，所述第二目镜波导沿着所述输入光束集合的所述光路而位于所述第三目镜波导之前。

7.根据权利要求3所述的增强现实显示系统，其中，

所述视场的所述第一子部分和所述第二子部分部分重叠，以及

所述视场的所述第二子部分和所述第三子部分部分重叠。