[发明专利]光瞳扩展器

权利要求书

1.一种波导，包括：

具有第一折射率n₁1的光学平板，其中，所述光学平板包括：以平行配置布置的第一和第二相对表面；以及输入部，所述输入部布置成以一角度将光接收到光学平板中，从而通过一系列内部反射在所述第一和第二相对表面之间引导光；

具有第二折射率n₂的光学楔形件，其中，所述光学楔形件包括以楔形配置布置的第一和第二相对表面，使得在所述光学楔形件的第一和第二相对表面之间存在一角度，其中所述光学楔形件具有厚端和薄端，

其中，1n₂n₁；

其中，所述光学楔形件的第一表面邻接光学平板的第二表面以形成界面，该界面允许由光学平板引导的光在沿着界面的多个点处部分地透射到光学楔形件中，从而使光被多次划分，并且其中，所述楔形件的角度允许在界面处接收的光通过光学楔形件的第二表面逸出，使得所述波导的出射光瞳被光的多个划分扩展，

其中，所述光学楔形件的第一和第二相对表面之间的角度随着距所述输入部的距离增加而变化。

2.如权利要求1所述的波导，其中，所述角度随着距所述输入部的距离增加而减小。

3.如权利要求1或2所述的波导，其中，所述光学楔形件的第二表面形成所述波导的凹面。

4.如权利要求1所述的波导，其中，所述光学楔形件的折射率随着距所述输入部的距离增加而变化。

5.如权利要求4所述的波导，其中，所述光学楔形件的折射率随着距所述输入部的距离增加而增加。

6.如权利要求1所述的波导，还包括夹在所述光学平板和光学楔形件之间的折射率匹配流体层，其中，折射率匹配流体的折射率随着距所述输入部的距离增加而变化。

7.如权利要求6所述的波导，其中，折射率匹配流体的折射率随着距所述输入部的距离增加而增加。

8.一种显示系统，包括根据权利要求1所述的波导，并且还包括布置为显示图案的图片生成单元，其中，由所述输入部接收的光是由所述图片生成单元显示的图案的光。

9.如权利要求8所述的显示系统，还包括在所述图片生成单元和波导之间的光学系统，其中，所述光学系统包括选自包括以下各项的组中的至少一个：准直透镜、布置成形成望远镜比如缩小望远镜的一对透镜、以及空间滤光器。

10.如权利要求8所述的显示系统，其中，显示的图案是全息图或由全息图形成的全息重建的图片。

11.一种平视显示器，包括如权利要求8至10中任一项所述的显示系统，其中，所述光学楔形件的第二表面形成所述平视显示器的成角度的盖玻璃或眩光阱。

12.一种使用波导的光瞳扩展方法，所述波导具有光学平板和光学楔形件，该方法包括：

通过输入端口将光接收到所述光学平板中，其中，所述光学平板具有第一折射率n₁1；

通过一系列内部反射在光学平板的第一和第二相对表面之间引导光，其中，所述第一和第二相对表面以平行配置布置；

通过在所述光学楔形件的第一表面和光学平板的第二表面之间形成界面来将光划分多次，该界面允许光在沿着界面的多个点处部分地透射到光学楔形件中，其中，所述光学楔形件具有第二折射率n₂，其中所述光学楔形件具有厚端和薄端，并且1n₂n₁；

将光学楔形件的第一和第二相对表面以楔形配置布置，从而使光学楔形件通过界面接收的光通过光学楔形件的第二表面逸出，使得所述波导的出射光瞳被光的多个划分扩展；以及

布置所述光学楔形件的第一和第二相对表面，使得在所述厚端和薄端之间，所述光学楔形件的第一和第二相对表面之间的角度随着距所述输入部的距离增加而变化。