[发明专利]紧凑型平视显示器及其波导

权利要求书

1.一种波导，包括:

一对相对表面，其被布置成通过内部反射在它们之间引导衍射光场；

输入端口，其被布置成接收来自显示系统的光；

由所述一对相对表面的第一表面的第一透射-反射元件形成的输出端口，其中所述第一透射-反射元件使得所述衍射光场在每次内部反射时被分割，并且所述衍射光场的多个复制品通过所述输出端口被透射出波导，

其中，所述输入端口包括第二透射-反射元件，所述第二透射-反射元件被布置成接收并部分透射和部分反射来自所述显示系统的至少一部分光。

2.如权利要求1所述的波导，其中所述第二透射-反射元件被布置成在所述波导内内部反射至少一些衍射光场。

3.如权利要求1或2所述的波导，其中所述第二透射-反射元件被配置成使得至少一些衍射光场仅入射到其上一次，可选地，被配置成使得所述衍射光场的所有光线仅入射到其上一次。

4.如权利要求1或2所述的波导，其中所述输入端口形成在所述一对相对表面的第二表面上。

5.如权利要求1或2所述的波导，其中所述第二透射-反射元件的透射率为0.1至0.5，例如0.2至0.4。

6.如权利要求1或2所述的波导，其中所述波导还包括反射元件，其被布置成在所述波导内内部反射所述衍射光场。

7.如权利要求6所述的波导，其中所述反射元件被设置在所述第二表面上，紧邻所述输入端口。

8.如权利要求6所述的波导，其中:

从所述第二透射-反射元件的起点到所述反射元件的终点，所述第二表面的透射率是连续的，可选地，是连续减小的，并且/或者

所述反射元件的透射率小于0.1，例如小于0.07或小于0.05。

9.如权利要求1或2所述的波导，其中所述第二透射-反射元件被布置成接收来自所述显示系统的所有光。

10.如权利要求1或2所述的波导，其中所述输入端口还包括透射元件，其被布置成接收来自所述显示系统的一部分光，可选地，其中所述透射元件与所述第二透射-反射元件相邻，并且/或者所述第二透射-反射元件与所述反射元件相邻。

11.如权利要求1或2所述的波导，其中:

所述第二透射-反射元件包括部分透射和部分反射的表面涂层，并且/或者

所述输入端口在所述波导的方向上具有长度，并且所述第二透射-反射元件在所述输入端口的长度的至少一部分上延伸。

12.如权利要求1或2所述的波导，其中所述显示系统包括被布置成显示全息图的空间光调制器，并且/或者根据所述全息图对所述衍射光场进行空间调制。

13.如权利要求1或2所述的波导，其中所述显示系统包括具有像素区域的显示设备，所述像素区域定义由所述波导扩展的所述显示系统的出射光瞳。

14.一种包括如权利要求1或2所述的波导的系统，其中所述波导是一对波导光瞳扩展器中的第二一维光瞳扩展器，所述一对波导光瞳扩展器被布置成分别在第一方向和第二正交方向上扩展所述显示系统的光瞳。

15.一种系统，包括:

显示系统，其被布置成形成衍射光场以通过观察系统进行观察，以及

如权利要求1或2所述的波导，用于在其输入端口接收所述衍射光场，

其中所述衍射光场的大小随着距所述显示系统的传播距离而增加，使得所述观察系统能在有限的虚像距离处感知虚像。