[发明专利]光学扩瞳装置和显示设备及其输出光束和显示图像的方法

权利要求书

1.一种光学扩瞳装置(100)，包括波导板(1)，其特征在于，所述波导板(1)包含：

第一光学衍射入瞳单元(10)，用于衍射输入光束(200)形成第一传导光(11)和第二传导光(12)；

第二光学衍射扩瞳单元(20)，用于衍射所述第一传导光(11)以形成第三传导光(13)；

第三光学衍射扩瞳单元(30)，用于衍射所述第二传导光(12)以形成第四传导光(14)；以及，

第四光学衍射出瞳单元(40)，用于衍射第三传导光(13)以形成第一输出光(130)，并衍射第四传导光(14)以形成第二输出光(140)；

其中，所述第一传导光(11)在第一方向(DIR1)上传播，所述第二传导光(12)在第二方向(DIR2)上传播；所述第一方向(DIR1)与第二方向(DIR2)之间形成的夹角的角度为γ12，所述γ12在45°至135°之间；

其中第四光学衍射出瞳单元(40)包括一个或多个区域(REG0，REG1A)，第四光学衍射出瞳单元(40)与第三光学衍射扩瞳单元(30)的重叠区域是REG1A；

第一输出光(130)与第二输出光(140)的叠加得到输出光束300。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第四光学衍射出瞳单元(40)和第三光学衍射扩瞳单元(30)的重叠区域(REG1A)不使第二传导光(12)从波导板(1)中衍射出来；所述重叠区域(REG1A)占第三光学衍射扩瞳单元30的0％～20％面积大小。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述重叠区域(REG1A)通过使第三导光(13)衍射而形成第一输出光(130)，同时通过衍射第四传导光(14)以形成第二输出光(140)，并且通过将第一输出光(130)与第二输出光(140)叠加来形成组合输出光(300)。

4.根据权利要求3所述的装置，第一传导光(11)不与第三光学衍射扩瞳单元30和第四光学衍射出瞳单元40相互作用，第二传导光(12)不与第二光学衍射扩瞳单元20相互作用；第四光学衍射出瞳单元40对传导光12的衍射作用忽略不计。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，第一输出光130携带的图像信息的缺角和色彩均匀性与第二输出光140携带的图像信息的缺角和色彩均匀性不同或互补。

6.一种显示设备(500)，包括权利要求1～5任意一项所述的光束扩瞳装置(100)，其特征在于：还包括形成主图像并将主图像转换为多个所述的输入光束(200)的光学引擎(400)，所述光束扩瞳装置通过衍射扩展所述的输入光束(200)形成所述的输出光束(300)。

7.使用权利要求1至5中任一项所述的扩瞳装置(100)来提供输出光束(300)的方法。

8.使用权利要求1至6中的任一项所述的扩瞳装置(100)来显示图像的方法。