[发明专利]光学装置

权利要求书

1.一种光学装置，其特征在于：所述光学装置包含：

(a)一种图像投影器，配置为通过一输出表面投射与一准直图像相对应的一图像照明，所述图像投影器包含至少一个偏振元件，使所述图像照明偏振；

(b)一光学孔径扩大装置，包含至少一个波导，所述至少一个波导具有至少一对平行的外部表面，所述图像照明通过在所述至少一对外部表面处的内反射在所述至少一个波导内传播，其中所述至少一个波导为二维波导，通过二组平行面间在二个维度中反射引导入射的图像，所述光学孔径扩大装置包含一耦合输出装置，用于将所述图像照明的一比例从所述光学孔径扩大装置向外逐渐重新导向以朝向一观看者；以及

(c)一去偏振器，部署在所述图像投影器的所述至少一个偏振元件之后以及在所述至少一个波导之前的所述图像照明的一路径中。

2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述去偏振器是一被动去偏振器。

3.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述去偏振器包含至少一层的双折射材料部署在所述图像照明的一路径中。

4.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述去偏振器选自于由以下组成的群组：柯努去偏振器、里奥去偏振器及光楔去偏振器。

5.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述去偏振器是一主动去偏振器。

6.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述去偏振器包含至少一个液晶元件，可在至少两个偏振旋转状态之间切换。

7.如权利要求6所述的光学装置，其特征在于：所述图像投影器以一帧率投影一视频图像，其中所述去偏振器以大于所述帧率的一循环速率改变所述至少一个液晶元件的一状态。

8.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述耦合输出装置包含在所述至少一个波导内的多个相互平行且部分反射的表面，所述多个部分反射的表面部署在一基板内，并且以具有角度的方式与所述至少一对外部表面形成一倾斜角度。

9.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述耦合输出装置包含至少一个绕射光学元件，所述至少一个绕射光学元件与所述至少一个波导相联结。

10.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述孔径扩大装置包含两个波导部分，其中所述耦合输出装置与所述两个波导部分中的一第二波导部分相联结，及其中所述两个波导部分中的一第一波导部分包含一图像重新导向装置，所述图像重新导向装置被配置为将所述图像照明从所述第一波导部分内的一第一传播方向重新导向到所述第二波导部分内的一第二传播方向。

11.如权利要求10所述的光学装置，其特征在于：所述第一波导部分具有两对平行的外部表面。

12.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述图像投影器的所述至少一个偏振元件包含至少一个偏振分光器。