[发明专利]混合现实组合器

权利要求书

1.一种波导组合器，包括：

第一波导，其包括具有法线“n_w”的第一平行全内反射面表面和第二平行全内反射面表面；

输入孔径，光通过所述输入孔径进入所述第一波导；

与输出耦合区域相关联的输出耦合构造，所述输出耦合构造在至少一个方向上扩展所述输入孔径，并且进入所述第一波导的光通过所述输出耦合构造离开所述第一波导；以及

输出耦合器，其包括多个平行小平面，所述多个平行小平面嵌入在所述第一波导中并且具有在n_w与小平面的法线“n_f”之间的小平面倾角β，所述小平面将沿所述第一波导传播并且入射在所述小平面上的光通过所述输出耦合区域反射出去，所述小平面具有：

针对由激光器提供的光的至少一个激光发射带中的每个激光发射带的小平面波长带，所述小平面波长带包括所述激光发射带中的以及预期所述激光发射带发生变化的波长范围中的光的波长；

反射率角度范围，其对于波长在所述小平面波长带中的在所述第一波导中传播并且在第一入射角范围内入射在所述小平面上的光呈现第一反射率；

透射率角度范围，其对于波长在所述小平面波长带中的在所述第一波导中传播并且在第二入射角范围内入射在所述小平面上的光呈现第二反射率，所述第二反射率小于所述第一反射率；以及

透视角度透射率范围，其对于在第三入射角范围内入射在所述小平面上的自然光具有高透射率。

2.根据权利要求1所述的波导组合器，其中，针对所述反射率角度范围内的入射角和所述小平面波长带中的波长的平均反射率在约9％与约11％之间。

3.根据权利要求2所述的波导组合器，其中，所述小平面针对所述反射率角度范围内的入射角和所述小平面波长带中的波长的反射率的变化小于所述平均反射率的约2.5％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的波导组合器，其中，所述反射率角度范围的角度宽度大于或等于约15°或约20°。

5.根据权利要求1至4所述的波导组合器，其中，所述反射率角度范围的下限为约2°、约25°或约50°。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的波导组合器，其中，针对所述透射率角度范围内的入射角和所述小平面波长带中的波长的平均反射率在约0.5％与约5％之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的波导组合器，其中，所述透射率角度范围的角宽度大于或等于约15°或约30°。

8.根据前述权利要求中任一项所述的波导组合器，其中，所述透射率角度范围的下限为约2°、约50°或约60°。

9.根据前述权利要求中任一项所述的波导组合器，其中，对于每个小平面波长带，所述带中的波长的反射率相对于所述波长带中的平均反射率的变化小于上限，使得CIE 1931xy色度空间中的色域色度差异半径“ΔCG”小于或等于约0.02。

10.根据权利要求9所述的波导组合器，其中，如果所述小平面波长带中的波长的平均反射率由R表示，并且所述小平面波长带中的波长的反射率与R之间的最大差由ΔR表示，则|ΔR|/R小于或等于约3％。

11.根据前述权利要求中任一项所述的波导组合器，其中，所述至少一个激光发射带包括红色、绿色和/或蓝色激光发射带中的至少一个或多于一个的任何组合。

12.根据前述权利要求中任一项所述的波导组合器，其中，针对所述至少一个激光发射带中的激光发射带的所述小平面波长带的带宽大于或等于所述激光发射带的带宽的三倍或者大于或等于所述激光发射带的带宽的四倍。

13.根据前述权利要求中任一项所述的波导组合器，其中，所述透视角度范围的透射率大于或约等于85％。