[实用新型]光波导镜片及显示装置

摘要

本实用新型涉及一种光波导镜片及显示装置，该光波导镜片包括波导衬底、中转元件、至少一个输入元件和至少一个输出元件，所述中转元件、输入元件和输出元件设置在所述波导衬底上。该光波导镜片和显示装置通过在输入元件和输出元件中设置一个中转元件，该中转元件为衍射式浮雕光栅，光束通过输入元件射入至中转元件后，进行两次相消的反射衍射，使其在第二方向上扩展，最后通过输出元件在第一方向上进行扩展，完成输出图像的2D扩展。并且，通过设置单片或双片或者三片光波导镜片，该光波导镜片和显示装置能够实现单色显示和/或彩色显示。 1

主权项

1.一种光波导镜片，其特征在于：包括波导衬底、中转元件、至少一个输入元件和至少一个输出元件，所述中转元件、输入元件和输出元件设置于所述波导衬底；光束通过所述输入元件从第一方向上输入，并通过所述中转元件在第二方向上扩展，再通过所述输出元件在第一方向上扩展并输出。

2.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述光束通过所述输入元件耦合到所述波导衬底中的输入区域中并在第一方向上传播，所述光束传播到所述中转元件后，至少部分所述光束在第二方向上传播并扩展，随后所述光束传播到所述输出元件，且所述光束在第一方向上扩展并从所述波导衬底内输出。

3.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述中转元件设置在所述波导衬底的表面上。

4.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述中转元件设置在所述输入元件和输出元件之间，所述输入元件与输出元件的相对设置。

5.如权利要求2所述的光波导镜片，其特征在于，所述输入元件与输出元件的光路对准以使所述光束在所述输入区域和输出元件中的传输方向和角度一致。

6.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述中转元件为浮雕光栅。

7.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述中转元件为衍射式浮雕光栅。

8.如权利要求7所述的光波导镜片，其特征在于，所述衍射式浮雕光栅具有光栅槽和上边缘，所述光栅槽与所述第一方向成40°～60°的夹角θ，所述上边缘与所述第一方向成夹角α，且满足α‑θ≤2°。

9.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述波导衬底的折射率大于1.7。

10.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述输入元件和输出元件为反射元件。

11.如权利要求10所述的光波导镜片，其特征在于，所述反射元件包括镀膜反射元件和反射全息光栅。

12.如权利要求11所述的光波导镜片，其特征在于，所述镀膜反射元件包括镀膜反射镜。

13.如权利要求1或12中任一项所述的光波导镜片，其特征在于，所述输入元件和输出元件相对设置在所述波导衬底的内部，所述输入元件为单个的镀膜反射镜，所述输出元件为阵列式镀膜反射镜。

14.如权利要求1或12中任一项所述的光波导镜片，其特征在于，所述输入元件和输出元件相对设置在所述波导衬底的表面，所述输入元件为第一反射全息光栅，所述输出元件为经过反射率调制的第二反射全息光栅。

15.一种显示装置，其特征在于：包括至少一片如权利要求1至13中任一项所述光波导镜片。

16.如权利要求15所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括光引擎，所述光引擎包括成像元件，所述成像元件具有出瞳，所述输入元件与所述出瞳对接。

17.如权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述出瞳的尺寸与所述输入元件的尺寸相匹配。