[实用新型]一种彩色光栅波导显示装置

权利要求书

1.一种彩色光栅波导显示装置，其特征在于，包括：

分光式光栅波导器件(300)和分光式投影光机(400)；其中，

所述分光式光栅波导器件(300)由第一光栅波导层(310)和第二光栅波导层(320)上下叠加而成，所述第一光栅波导层(310)上间隔分布设有位置相互匹配的第一入射光栅(312)、第一转折光栅(314)和第一出射光栅(316)；所述第二光栅波导层(320)上间隔分布设有位置相互匹配的第二入射光栅(322)、第二转折光栅(324)和第二出射光栅(326)；

所述第一光栅波导层(310)的第一入射光栅(312)与所述第二光栅波导层(320)的第二入射光栅(322)的位置相错开；

所述第一光栅波导层(310)的第一转折光栅(314)与所述第二光栅波导层(320)的第二转折光栅(324)的位置相重合；

所述第一光栅波导层(310)的第一出射光栅(316)与所述第二光栅波导层(320)的第二出射光栅(326)的位置完全重合；

所述分光式投影光机(400)由第一子光机(410)和第二子光机(420)组成；所述第一子光机(410)的位置与所述第一光栅波导层(310)的第一入射光栅(312)对应，能投射绿色光和蓝色光；所述第二子光机(420)的位置与所述第二光栅波导层(320)的第二入射光栅(322)对应，能投射红色光。

2.根据权利要求1所述的彩色光栅波导显示装置，其特征在于，所述第一子光机(410)包括：

蓝色Micro LED微显示屏(411)、绿色Micro LED微显示屏(412)、合光棱镜(413)、第一光学镜片组(415)；其中，

所述蓝色Micro LED微显示屏(411)与绿色Micro LED微显示屏(412)分设在所述合光棱镜(413)的两个侧面；

所述合光棱镜(413)设有能透射蓝色光和反射绿色光的滤光层(414)；

所述第一光学镜片组(415)设置于所述合光棱镜(413)的出射端，该第一光学镜片组(415)的出射端对应于所述第一光栅波导层(310)的第一入射光栅(312)；

所述第二子光机(420)包括：红色Micro LED微显示屏(421)和第二光学镜片组(425)；其中，

所述第二光学镜片组(425)设置于所述红色Micro LED微显示屏(421)的出射端，该第二光学镜片组(425)的出射端对应于所述第二光栅波导层(320)的第二入射光栅(322)。

3.根据权利要求1或2所述的彩色光栅波导显示装置，其特征在于，所述第一光栅波导层(310)的第一入射光栅(312)和第一出射光栅(316)的周期为：其中，λ_蓝为入射的蓝色光波长；λ_绿为入射的绿色光波长；n₁为第一光栅波导层(310)的第一光学基板和光栅材料的折射率；d₁为第一入射光栅(312)和第一出射光栅(316)的光栅周期；

所述第二光栅波导层(320)的第二入射光栅(322)和第二出射光栅(326)的周期为：其中，λ_红为入射的红色光波长；n₂为第二光栅波导层(320)的光学基板和光栅材料的折射率；d₂为第二入射光栅(322)和第二出射光栅(326)的光栅周期。

4.根据权利要求3所述的彩色光栅波导显示装置，其特征在于，所述第一光栅波导层(310)的第一转折光栅(314)的光栅周期与第一入射光栅(312)及第一出射光栅(316)的光栅周期相匹配；

所述第二光栅波导层(320)的第二转折光栅(324)的光栅周期与第二入射光栅(322)及第二出射光栅(326)的光栅周期相匹配。

5.根据权利要求4所述的彩色光栅波导显示装置，其特征在于，所述第一转折光栅的光栅周期为：其中，d_转折为第一转折光栅的光栅周期；d为第一入射光栅及第一出射光栅的光栅周期；

所述第二转折光栅的光栅周期为：其中，d_转折为第二转折光栅的光栅周期；d为第二入射光栅及第二出射光栅的光栅周期。