CN111512215A - 衍射导光板和包括其的显示装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个方面的一个示例性实施方案提供了衍射导光板,其包括:配置成引导光的导光单元;输入衍射光学器件,所述输入衍射光学器件配置成接收来自光源的光并衍射接收的光以在所述导光单元上引导接收的光;中间衍射光学器件,所述中间衍射光学器件配置成接收来自所述输入衍射光学器件的衍射光并使接收的光通过衍射进行一维延伸;以及输出衍射光学器件,所述输出衍射光学器件配置成接收来自所述中间衍射光学器件的延伸的光并使接收的光通过衍射从所述导光单元输出,其中所述中间衍射光学器件和所述输出衍射光学器件单独布置在所述导光单元上的沿水平方向划分的区域中,以及所述中间衍射光学器件包括布置成在所述导光单元上沿垂直方向彼此间隔开的主中间衍射光学器件和辅助中间衍射光学器件。
Description
技术领域
本发明涉及衍射导光板和包括其的显示装置。
背景技术
近来,随着对实现增强现实(AR)、混合现实(MR)或虚拟现实(VR)的显示单元的兴趣的增加,已经积极地进行了对实现AR、MR或VR的显示单元的研究。实现AR、MR或VR的显示单元包括利用基于光的波特性的衍射现象的衍射导光板。
衍射导光板可以包括导光单元和复数个衍射光学器件,所述复数个衍射光学器件设置在导光单元的一个表面或另一个表面上并且具有复数个栅格线图案。特别地,衍射导光板可以包括第一衍射光学器件,通过微光源输出装置输出的光输入其中以被引导至导光单元;第二衍射光学器件,其通过导光单元与第一衍射光学器件光学耦合,并且使从第一光学器件接收的光通过衍射沿第一方向进行一维扩展;以及第三衍射光学器件,其通过导光单元与第二衍射光学器件光学耦合,并且使从第二衍射光学器件接收的光通过衍射在沿第二方向进行一维扩展的同时从导光单元输出并且朝向(head)用户-的瞳孔。
图1a是示意性地示出根据相关技术的一个实例的衍射导光板的图,以及图1b是示意性地示出包括图1a中所示的衍射导光板的显示装置的图。
参照图1a,根据相关技术的一个实例的衍射导光板10可以具有这样的结构:其中第一衍射光学器件12布置在导光单元11的一侧,第二衍射光学器件13具有沿作为主方向的从导光单元11的一侧朝向另一侧的水平方向(图1中的y轴方向)拉伸的形式并且布置在导光单元11上,以及第三衍射光学器件14在导光单元11上布置成沿作为主方向的垂直方向(图1中的x轴方向)与第二衍射光学器件13间隔开。即,导光单元11上布置第一衍射光学器件12、第二衍射光学器件13和第三衍射光学器件14的路径可以通常具有形式的结构。
同时,在其中光通过在第二衍射光学器件13中衍射而一维延伸的第一方向为作为主方向的水平方向以及布置衍射光学器件的路径为形式的情况下,当第二衍射光学器件13沿作为主方向的垂直方向直接对光(其沿作为主方向的水平方向移动并且从第一衍射光学器件12接收)进行衍射时,衍射光可以被导向至第三衍射光学器件14侧。
即,在该结构中,通过第二衍射光学器件13,可以仅通过将从第一衍射光学器件12接收的光衍射奇数次(用于将光导向第三衍射光学器件的衍射的次数N为2n-1,n为光沿x轴方向的衍射次数)而使光导向至第三衍射光学器件14。同时,衍射和全反射以这样的形式反复地发生:其中使通过第二衍射光学器件13接收的光的一部分进行衍射并且使其余的光全反射,以及使其余的光的一部分衍射并且使其余的光全反射。因此,当进行几次衍射(其中使光移动路径改变为全反射的行进方向)时,光的量沿全反射的行进方向逐渐减少。因此,具有这样的优点:仅通过沿水平方向(其为第二衍射光学器件13的延伸方向)逐渐增加衍射比(通过将衍射光的量除以在衍射之前的光的量而获得的值)就可以容易地实现通过从第二衍射光学器件30衍射而延伸的光的均匀量。
在导光单元11的布置第二衍射光学器件13的预定区域中可能发生由于外部光对被衍射和全反射的图像光的干扰而产生虹图案的现象,并且为了防止该现象,必需设置降低层以使在导光单元11的布置第二衍射光学器件13的预定区域中接收的外部光的光接收比降低。
同时,在根据相关技术的实例的衍射导光板10中,第二衍射光学器件13和第三衍射光学器件14单独布置在沿垂直方向划分的区域A和B中,并且特别地,第二衍射光学器件13布置在沿垂直方向划分的区域中的上部区域A中,以及第三衍射光学器件14布置在沿垂直方向划分的区域中的下部区域B中。在这种情况下,第二衍射光学器件13沿作为主方向的水平方向拉伸,因此降低层15在设置在导光单元11的布置第二衍射光学器件13的预定区域上时,降低层15占据衍射导光板10可应用的透镜(如图1b所示的显示装置)的上部区域的相当大的部分,因此具有外观差的缺点。
图2是示意性地示出根据相关技术的另一个实例的衍射导光板的图。
参照图2,根据相关技术的另一个实例的衍射导光板20可以具有这样的结构:其中第一衍射光学器件22布置在导光单元21的一侧,第二衍射光学器件23具有沿作为主方向的从导光单元21的上侧朝向下侧的垂直方向(图2中的x轴方向)拉伸的形式并且布置在导光单元21上,以及第三衍射光学器件24在导光单元21上布置成沿作为主方向的水平方向(图2中的y轴方向)与第二衍射光学器件23的下端间隔开。即,导光单元21上布置第一衍射光学器件22、第二衍射光学器件23和第三衍射光学器件24的路径可以通常具有形式的结构。
同时,其中光通过在第二衍射光学器件23中衍射而一维延伸的第一方向为作为主方向的垂直方向,因此,当布置衍射光学器件的路径为形式时,第二衍射光学器件23需要首先沿作为主方向的垂直方向主要地对光(其沿作为主方向的水平方向移动并且从第一衍射光学器件22接收)进行衍射。此外,仅当将沿作为主方向的垂直方向衍射光再次沿作为主方向的水平方向衍射时,才可以将衍射光导向至第三衍射光学器件24侧。
即,在该结构中,通过第二衍射光学器件23,可以仅通过将从第一衍射光学器件22接收的光衍射偶数次(用于将光导向第三衍射光学器件的衍射次数N为2n,n为光沿x轴或y轴方向的衍射次数)而将光导向至第三衍射光学器件24。
同时,当进行几次衍射(其中将光移动路径改变为全反射的行进方向)时,光的量沿全反射的行进方向逐渐减小,并且为了使通过第二衍射光学器件23衍射偶数次而一维延伸的光的量均匀,必需基本上伴随与衍射奇数次的情况相比具有更多的光的相长干涉,因此第二衍射光学器件23必需形成为具有宽的沿作为主方向的水平方向的宽度。然而,第二衍射光学器件23的栅格线图案在导光单元21上可能逐渐偏离预期的全反射路径。当使第二衍射光学器件23沿作为主方向的垂直方向拉伸并且形成为具有宽的沿作为主方向的水平方向的宽度时,全反射并且移动的光更经常地遇到栅格线图案,因此存在其中光被折射和全反射的光路径与初始设计的光路径不同地形成的可能性,并且这引起通过第三衍射光学器件34输出的图像光的品质降低的问题。
背景技术是本发明人为得到本发明的示例性实施方案而可能具有的技术信息,或者是在该过程期间获取的技术信息,并且不能说背景技术是在申请本发明的示例性实施方案提交之前向公众公布的公知技术。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供衍射导光板和包括所述衍射导光板的显示装置,所述衍射导光板具有这样的结构:其中使形成图像的图像光在导光单元上一维延伸的衍射光学器件和使延伸的图像光从导光单元输出的衍射光学器件在导光单元上沿水平方向彼此间隔开,从而防止图像品质降低。
本发明中将解决的目的不限于上述目的,并且本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解本文未提及的其他目的。
技术方案
根据本发明的一个方面的一个示例性实施方案提供了衍射导光板,其包括:配置成引导光的导光单元;输入衍射光学器件,所述输入衍射光学器件配置成接收来自光源的光并衍射接收的光以在导光单元上引导接收的光;中间衍射光学器件,所述中间衍射光学器件配置成接收来自输入衍射光学器件的衍射光并使接收的光通过衍射进行一维延伸;以及输出衍射光学器件,所述输出衍射光学器件配置成接收来自中间衍射光学器件的延伸的光并使接收的光通过衍射从导光单元输出,其中中间衍射光学器件和输出衍射光学器件单独布置在导光单元上的沿水平方向划分的区域中,中间衍射光学器件包括布置成在导光单元上沿垂直方向彼此间隔开的主中间衍射光学器件和辅助中间衍射光学器件,主中间衍射光学器件通过导光单元与输入衍射光学器件光学耦合并且通过衍射将从输入衍射光学器件接收的衍射光导向辅助中间衍射光学器件侧,以及辅助中间衍射光学器件通过导光单元与主中间衍射光学器件光学耦合并且通过衍射将从主中间衍射光学器件接收的衍射光导向输出衍射光学器件侧。
在示例性实施方案中,辅助中间衍射光学器件的延伸方向相对于主中间衍射光学器件的延伸方向可以是倾斜的。
在示例性实施方案中,主中间衍射光学器件可以具有沿主中间衍射光学器件的延伸方向从一侧到另一侧逐渐增大的衍射比。
在示例性实施方案中,辅助中间衍射光学器件可以具有沿辅助中间衍射光学器件的延伸方向从一侧到另一侧相同的衍射比。
在示例性实施方案中,辅助中间衍射光学器件的衍射比可以大于主中间衍射光学器件的最大衍射比。
在示例性实施方案中,中间衍射光学器件可以布置在导光单元的一个表面侧,并且在导光单元的一个表面侧或另一个表面侧处,在与中间衍射光学器件所处的区域相对应的区域中可以布置有用于降低除从光源输出的光之外的外部光的接收比的降低单元。
在示例性实施方案中,可以设置有复数个辅助中间衍射光学器件以布置成在导光单元上沿垂直方向彼此间隔开,以及复数个辅助中间衍射光学器件中的与主中间衍射光学器件相邻地布置的第一辅助中间衍射光学器件可以通过导光单元与主中间衍射光学器件光学耦合,并且通过衍射将从主中间衍射光学器件接收的衍射光导向输出衍射光学器件侧;以及与第一辅助中间衍射光学器件相邻地布置的第二辅助中间衍射光学器件可以通过导光单元与第一辅助中间衍射光学器件光学耦合,并且接收未通过第一辅助中间衍射光学器件衍射到输出衍射光学器件侧的光并通过衍射将接收的光导向输出衍射光学器件侧。
在示例性实施方案中,第二辅助中间衍射光学器件的衍射比可以大于第一辅助中间衍射光学器件的衍射比。
在示例性实施方案中,可以设置有复数个辅助中间衍射光学器件以布置成在导光单元上沿垂直方向彼此间隔开,以及复数个辅助中间衍射光学器件中的与主中间衍射光学器件相邻地布置的第一辅助中间衍射光学器件可以通过导光单元与主中间衍射光学器件光学耦合,并且接收来自主中间衍射光学器件的衍射光的一部分并通过衍射将衍射光的接收的部分导向输出衍射光学器件侧;以及与第一辅助中间衍射光学器件相邻地布置的第二辅助中间衍射光学器件可以通过导光单元与主中间衍射光学器件光学耦合,并且接收来自主中间衍射光学器件的衍射光的未被第一辅助中间衍射光学器件接收的至少一部分并通过衍射将接收的光导向输出衍射光学器件侧。
在示例性实施方案中,第二辅助中间衍射光学器件的跨越第二辅助中间衍射光学器件的延伸方向的方向上的宽度可以大于第一辅助中间衍射光学器件的宽度
在示例性实施方案中,第一辅助中间衍射光学器件的延伸方向可以与第二辅助中间衍射光学器件的延伸方向平行。
根据本发明的另一个方面的一个示例性实施方案提供了显示装置,其包括:配置成输出形成图像的图像光的光源;和根据本发明的一个方面的衍射导光板。
有益效果
根据本发明的示例性实施方案,本发明具有这样的结构:其中中间衍射光学器件(其使形成图像的图像光在导光单元上一维延伸)和输出衍射光学器件(其将延伸的图像光从导光单元输出)布置成在导光单元上沿水平方向彼此间隔开,并且中间衍射光学器件具有包括布置成在导光单元上沿垂直方向彼此间隔开的主中间衍射光学器件和辅助中间衍射光学器件的结构,从而防止图像品质降低。
附图说明
图1a是示意性地示出根据相关技术的一个示例性实施方案的衍射导光板的图。
图1b是示意性地示出包括图1a所示的衍射导光板的显示装置的图。
图2是示意性地示出根据相关技术的另一个实例的衍射导光板的图。
图3是示意性地示出根据本发明的一个方面的衍射导光板的第一示例性实施方案的图。
图4a至图4c是沿着图3的线IV-IV截取的截面图并且是示出用于调节主中间衍射光学器件的衍射比的多个示例性实施方案的图。
图5是示意性地示出根据本发明的一个方面的衍射导光板的第二示例性实施方案的图。
图6的(a)是沿着图5的线VI-VI截取的截面图,以及图6的(b)是沿着图5的线VI’-VI’截取的截面图,并且是示出其中第一辅助中间衍射光学器件和第二辅助中间衍射光学器件的衍射比不同的一个示例性实施方案的图。
图7是示意性地示出根据本发明的一个方面的衍射导光板的第三示例性实施方案的图。
图7是示意性地示出根据本发明的一个方面的衍射导光板的第三示例性实施方案的图。
图8是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第一示例性实施方案的一种形式的图。
图9是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第二示例性实施方案的一种形式的图。
图10是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第三示例性实施方案的一种形式的图。
图11是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第一示例性实施方案的另一种形式的图。
图12是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第二示例性实施方案的另一种形式的图。
图13是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第三示例性实施方案的另一种形式的图。
具体实施方式
当参照以下参照附图详细描述的示例性实施方案时,本发明将变得清楚。然而,本发明不限于本文公开的示例性实施方案,而是将以各种形式实现,并且提供示例性实施方案使得本公开内容被完全公开,并且本领域普通技术人员可以完全理解本公开内容的范围,并且本公开内容仅由所附权利要求的范围限定。同时,本说明书中使用的术语是用于描述示例性实施方案,而不旨在限制本发明。在本说明书中,除非另外提及,否则单数形式包括复数形式。术语“包括”和/或“包含”不排除除所提及的构成要素、步骤、操作和/或要素之外的一个或更多个其他构成要素、步骤、操作和/或要素的存在或添加。可以使用诸如“第一”和“第二”的术语描述各构成要素,但是所述构成要素不应受该术语的限制。该术语仅用于将一个构成要素与另一构成要素区分开。
在本说明书中,术语“导光单元”可以定义为通过利用内部全反射在内侧引导光的结构。在内部全反射的条件下,导光单元的反射率需要大于与导光单元的表面相邻的邻近介质的反射率。导光单元可以由玻璃和/或塑料材料形成,并且可以是透明或半透明的。导光单元可以形成为各种布局的板型。在本文中,术语“板”意指在一个表面与另一个表面(其为所述一个表面的相反侧)之间具有预定厚度的三维结构,并且一个表面和另一个表面也可以是基本上平坦的平面,但是一个表面和另一个表面中的至少一者可以是一维或二维弯曲的。例如,板型的导光单元可以是一维弯曲的,因此导光单元的一个表面和/或另一个表面可以具有与圆柱体的侧表面的一部分相对应的形状。然而,通过弯曲形成的曲率可以具有用于容易的内部全反射的足够大的曲率半径以将光引导在导光单元上。
在本说明书中,术语“衍射光学器件”可以定义为在导光单元上的用于通过衍射光来改变光路径的结构。在本文中,“衍射光学器件”可以意指在导光单元上的沿一个方向取向的复数个栅格线沿预定方向排列并且具有形成预定面积的图案的部分。
在本说明书中,术语“栅格线”可以意指在导光单元的表面上的具有预定高度的突出形式(即,浮雕图案)和/或在导光单元的表面上的具有预定深度的凹陷图案(即,雕刻图案)。在本文中,可以自由地设计栅格线的取向方向使得光路径可以经由衍射光学器件通过衍射以预期方向改变。
在本说明书中,术语“衍射光学器件的延伸方向”可以意指当期望区分长度和宽度(可以基于大致垂直地跨越通过布置在导光单元上的衍射光学器件形成的预定区域的两个方向限定)时,作为在两个方向中被计算为更长的方向的纵向方向。
在本说明书中,关于术语“主方向”,当期望说明特定要素的延伸方向等并且延伸方向实际上平行于参照方向或者相对于参照方向倾斜45°或更小(包括顺时针方向和逆时针方向二者)时,可以使用如“特定要素沿作为主方向的参照方向延伸”的短语。
在本说明书中,在导光单元上内部全反射的光可以通过衍射光学器件部分衍射并具有改变的光路径,并且其余的光可以沿着衍射之前的光路径被全反射,以及术语“衍射比”可以意指通过将被衍射且具有改变的光路径的衍射光的光的量除以恰好在衍射之前的光的量而获得的值。
在本说明书中,术语“外部光的光接收比”可以意指到达导光单元的一个表面或另一个表面并被接收的外部光的光的量与朝着导光单元的一个表面侧或另一个表面侧行进的外部光的光的量之比。
图3是示意性地示出根据本发明的一个方面的衍射导光板的第一示例性实施方案的图。
参照图3,衍射导光板1100可以包括导光单元110、输入衍射光学器件120、中间衍射光学器件130和输出衍射光学器件140。
导光单元110可以通过利用内部全反射在内侧引导光。
输入衍射光学器件120可以接收来自光源200的光L1并且衍射接收的光使得接收的光被引导在导光单元110上。输入衍射光学器件120可以布置在导光单元110的一个表面110a的一侧(例如,基于图3的左侧)上。
中间衍射光学器件130可以配置成接收来自输入衍射光学器件120的衍射光L2并且使接收的光通过衍射进行一维延伸。从输入衍射光学器件120接收的衍射光在穿过中间衍射光学器件130的同时被部分地衍射以具有改变的光路径,并且其余的光可以被全反射到现有的光路径,并且最初从光学器件120接收的光可以分成复数个光束L3,原因是在沿特定方向间隔的点处进行了几次衍射,因此最终可以使该光进行一维延伸。
输出衍射光学器件140可以配置成接收来自中间衍射光学器件130的延伸的光L3b,并且通过衍射使接收的光从导光单元110输出。同时,输出衍射光学器件140还可以通过衍射对从中间衍射光学器件130接收的光进行一维延伸。在这种情况下,其中由通过中间衍射光学器件130延伸的光形成的复数个光束L3b基于输出衍射光学器件140的光接收侧140a间隔的方向与其中通过输出衍射光学器件140延伸的复数个光束L4基于单个光束L3b间隔的方向相交(例如,正交),因此基于通过输入衍射光学器件120从光源200接收的光,最终对光进行二维延伸。
中间衍射光学器件130和输出衍射光学器件140可以单独布置在导光单元110上的沿水平方向(基于图3的y轴方向)分别划分的区域S1和S2中。特别地,中间衍射光学器件130可以布置在划分的第一区域S1和第二区域S2中的与输入衍射光学器件120相邻的第一区域S1中,以及输出衍射光学器件140可以布置在位于第一区域S1的右侧(基于图3)的第二区域S2中。
同时,当除光源之外输入的外部光入射到中间衍射光学器件130时,可能在从光源输出并且被接收和衍射的图像光中产生干涉,因此可能在中间衍射光学器件130所处的区域中产生虹图案。因此,必需设置用于降低中间衍射光学器件130中接收的外部光的光接收比的降低单元。
根据本发明的示例性实施方案,当中间衍射光学器件130和输出衍射光学器件140单独布置在沿水平方向分别划分的区域中时,当设计实际眼镜类型的头戴式显示装置(参见图8或9)时,输入衍射光学器件120和中间衍射光学器件130可以靠近地布置在与通过佩戴者的鼻子支撑的支撑部320相邻的区域中、或者与通过佩戴者的耳朵支撑的腿部530相邻的区域中。此外,输出衍射光学器件140与输入衍射光学器件120和中间衍射光学器件130间隔得远,并且可以布置在与佩戴者的瞳孔的位置相对应的区域中。最后,还可以在与中间衍射光学器件130(其靠近地布置在与支撑部320相邻的区域或与腿部530相邻的区域中)相对应的区域中布置用于降低中间衍射光学器件130中接收的外部光的光接收比的降低单元150,从而当佩戴者观看外部环境时,使由降低单元150造成的干扰最小化。
中间衍射光学器件130可以包括在导光单元110上沿垂直方向(基于图3的x轴方向)间隔和布置的主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132。在本文中,主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132在导光单元110上沿垂直方向间隔和布置的形式意指主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132的延伸方向彼此平行的状态,并且不限于垂直间隔和布置的形式,并且只要主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132在其间具有未形成栅格线图案的区域的同时布置在导光单元110上即可,任何间隔和布置的形式是可获得的。
主中间衍射光学器件131可以通过导光单元110与输入衍射光学器件120光学耦合,并且通过衍射将从输入衍射光学器件120接收的衍射光导向辅助中间衍射光学器件132侧。在本示例性实施方案中,主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132沿垂直方向间隔和布置,因此通过主中间衍射光学器件131衍射光可以在导光单元110上沿作为主方向的垂直方向(基于图3的x轴方向)通过内部全反射行进。
主中间衍射光学器件131可以沿作为主方向的水平方向(基于图3的y轴方向)延伸。
主中间衍射光学器件131的衍射比可以沿主中间衍射光学器件131的延伸方向从一侧(基于图3的左侧)到另一侧(基于图3的右侧)逐渐增加。通过主中间衍射光学器件131从输入衍射光学器件120接收的光被内部全反射并且在导光单元110上沿作为主方向的主中间衍射光学器件131的延伸方向移动,并且通过栅格线图案在全反射路径上通过衍射使光部分分支,因此光路径朝向辅助中间衍射光学器件132侧。最终,光量沿着具有作为主方向的主衍射光学器件131的延伸方向的全反射路径减少。即,期望通过栅格线图案衍射光的量在全反射路径中也减少,因此通过增加主衍射光学器件131的沿延伸方向的衍射比,通过主衍射光学器件131衍射并被导向辅助中间衍射光学器件132的延伸光(即复数个第一光束L3a)可以具有相似的光量。
图4a至图4c是沿着图3的线IV-IV截取的截面图并且是示出用于调节主中间衍射光学器件的衍射比的多个示例性实施方案的图。
参照图4a,主中间衍射光学器件131所包括的复数个栅格线可以在导光单元110的一个表面110a上设置成具有预定高度h1的突出形式131a。突出形式131a的栅格线可以布置成沿主中间衍射光学器件131的延伸方向具有预定周期d1。此外,突出形式131a的栅格线沿主中间衍射光学器件131的延伸方向从一侧到另一侧可以具有逐渐增大的高度h1。在本文中,突出形式131a的栅格线的高度h1增加的程度可以具有沿延伸方向以预定比率连续增加的形式,但是也可以具有阶梯函数形式(其中所述程度在预定部分内是均匀的,然后在另一部分中进一步增加)。
参照图4b,主中间衍射光学器件131所包括的复数个栅格线可以在导光单元110的一个表面110a上设置成具有预定深度h2的凹陷形式131b。凹陷形式131b的栅格线可以布置成沿主中间衍射光学器件131的延伸方向具有预定周期d2。此外,凹陷形式131b的栅格线沿主中间衍射光学器件131的延伸方向从一侧到另一侧可以具有逐渐增加的深度h2。在本文中,凹陷形式131b的栅格线的深度h2增加的程度可以具有沿延伸方向以预定比率连续增加的形式,但是也可以具有阶梯函数形式(其中所述程度在预定部分内是均匀的,然后沿延伸方向在另一部分中进一步增加)。
参照图4c,主中间衍射光学器件131所包括的复数个栅格线可以在导光单元110的一个表面110a上设置成具有预定高度h3的突出形式131c。突出形式131a的栅格线可以布置成沿主中间衍射光学器件131的延伸方向具有预定周期d3a。同时,突出形式131a的栅格线在周期d3a内可以具有预定的宽度d3b,并且通过将栅格线的宽度d3b除以栅格线的周期d3a获得的值(d3b/d3a)定义为“占空比(duty)”。在本文中,栅格线的占空比可以沿主中间衍射光学器件131的延伸方向从一侧到另一侧增加。在本文中,栅格线的占空比增加的程度可以具有沿延伸方向以预定比率连续增加的形式,但是也可以具有阶梯函数形式(其中所述程度在预定部分内是均匀的,然后在另一部分中进一步增加)。
辅助中间衍射光学器件132可以通过导光单元110与主中间衍射光学器件131光学耦合,并且通过衍射将从主中间衍射光学器件131接收的衍射光导向输出衍射光学器件140。在本示例性实施方案中,中间衍射光学器件130和输出衍射光学器件140分别布置在沿水平方向划分的区域中,并且通过辅助中间衍射光学器件132衍射光可以沿作为主方向的水平方向(基于图3的y轴方向)在导光单元110上通过内部全反射行进。
辅助中间衍射光学器件132的延伸方向可以相对于主中间衍射光学器件131的延伸方向朝着导光单元110的下侧(基于图3)倾斜。同时,通过辅助中间衍射光学器件132衍射光在朝着导光单元110的右侧(基于图3)内部全反射的同时朝着输出衍射光学器件140侧行进,并且可以沿作为主方向的主中间衍射光学器件131的延伸方向大致形成光路径。与本示例性实施方案不同,当辅助中间衍射光学器件的延伸方向与主中间衍射光学器件的延伸方向大致平行时,向输出衍射光学器件行进的光反复遇到辅助中间衍射光学器件的沿延伸方向占据的栅格线,并且光路径可能每次逐渐偏离。在这种情况下,难以形成预期的光路径,并且最后,由光形成的图像的品质降低。同时,与本示例性实施方案类似,当辅助中间衍射光学器件132的延伸方向相对于主中间衍射光学器件131的延伸方向朝着导光单元110的下侧(基于图3)倾斜时,向输出衍射光学器件140侧行进的光沿着相对于辅助中间衍射光学器件132的延伸方向倾斜的方向朝着导光单元110的上侧(基于图3)行进,因此,与前述情况相比,可以明确减少行进的光遇到在辅助中间衍射光学器件132的延伸方向占据的栅格线的次数,并且可以防止光路径偏离到非预期的路径。最后,具有可以使由光形成的图像的品质保持在高水平的优点。
辅助中间衍射光学器件132可以具有沿其延伸方向从一侧(基于图3的左侧)到另一侧(基于图3的右侧)基本相同的衍射比。辅助中间衍射光学器件132可以接收复数个第一光束L3a,并且使接收的第一光束L3a通过衍射导向输出中间衍射光学器件140侧以及使其通过导光单元110以光路径改变的复数个第二光束L3b的形式内部全反射。在这种情况下,在本示例性实施方案中,复数个第一光束L3a具有相似的光量,因此仅在每个点处(该处第一光束L3a通过辅助中间衍射光学器件132进行衍射)的衍射比基本上相同时,光路径改变的复数个第二光束L3b才可以具有相似的光量。在本文中,辅助中间衍射光学器件132的衍射比可以大于主中间衍射光学器件131的最大衍射比,并且特别地,可以接近100%。辅助中间衍射光学器件132将接收的第一光束L3a的光路径改变为第二光束L3b的形式,因此大多数接收的第一光束L3a的光路径通过衍射而改变,这是出于如下目的:与第一光束L3a相比,使第二光束L3b的光量的急剧减少最小化。
中间衍射光学器件130可以布置在导光单元110的一个表面110a侧。用于降低除从光源200输出的光L之外的外部光的接收比的降低单元150可以在导光单元的一个表面110a侧或另一个表面110b侧处布置与中间衍射光学器件130所处的区域相对应的区域中。在本文中,降低单元150可以是膜层,其能够在导光单元的一个表面110a侧或另一个表面110b侧处覆盖与中间衍射光学器件130所处的区域相对应的区域,并且可以包含不透明材料,例如黑色材料。降低单元150可以包含例如黑色墨。降低单元150的另一个方面可以是这样的塑料或玻璃结构:以与导光单元110间隔的方向上的预定距离,在导光单元的一个表面110a侧或另一个表面110b侧处,与中间衍射光学器件130所处的区域所对应的区域间隔开地进行布置。塑料或玻璃结构还可以包含不透明材料,例如黑色材料,并且更特别地,黑色墨。
图5是示意性地示出根据本发明的一个方面的衍射导光板的第二示例性实施方案的图。第二示例性实施方案的衍射导光板2100的大多数配置与第二示例性实施方案的衍射导光板1100的那些相同,因此将省略其描述并且将仅描述其之间的差异。
在第二示例性实施方案的衍射导光板2100中,中间衍射光学器件130包括布置成在导光单元110上沿垂直方向(基于图5的x轴方向)彼此间隔开的主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132,类似于第一示例性实施方案的衍射导光板1100。
同时,示出并描述了在第一示例性实施方案的衍射导光板1100中,设置有单个辅助中间衍射光学器件132,但是在第二示例性实施方案的衍射导光板2100中,复数个辅助中间衍射光学器件132可以设置成在导光单元110上沿垂直方向(基于图5的x轴方向)彼此间隔开。在每个辅助中间衍射光学器件132a和132b中,主光路径可以配置成接收从导光单元110的上侧朝向下侧的光(基于图5)并且通过衍射将光导向输出衍射光学器件140侧。在第二示例性实施方案中,中间衍射光学器件130和输出衍射光学器件140分别布置在沿水平方向划分的区域中,因此通过辅助中间衍射光学器件132a和132b衍射光可以通过内部全反射在导光单元110上沿作为主方向的水平方向(基于图5的y轴方向)行进。
同时,当沿垂直方向彼此间隔开的辅助中间衍射光学器件132的数量大时,通过主中间衍射光学器件131衍射的光L3a可以沿其中辅助中间衍射光学器件132彼此间隔开的垂直方向再分支成复数个光束L3b和L3b’并且进行延伸。因此,可以通过增加辅助中间衍射光学器件132的数量而不是增加主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132的延伸长度来实现与目标量一样多的光的一维延伸。然而,当辅助中间衍射光学器件132的数量增加时,行进的光遇到栅格线的次数也将增加,并且与预期的目标光路径相比,由于所述遇到而造成实际光路径偏离的可能性高。因此,优选使辅助中间衍射光学器件132的数量最小化。例如,如本发明的示例性实施方案,辅助中间衍射光学器件132可以包括:包括第一辅助中间衍射光学器件132a和第二辅助中间衍射光学器件132b的两个辅助中间衍射光学器件。
复数个辅助中间衍射光学器件132a和132b中的与主中间衍射光学器件131相邻地布置的第一辅助中间衍射光学器件132a通过导光单元110与主中间衍射光学器件131光学耦合,并且通过衍射以衍射光L3b的形式将从主中间衍射光学器件131接收的衍射光L3a导向输出衍射光学器件140侧。
复数个辅助中间衍射光学器件132a和132b中的与第一辅助中间衍射光学器件132a相邻地布置的第二辅助中间衍射光学器件132b可以通过导光单元110与第一辅助中间衍射光学器件132a光学耦合,并且接收未通过第一辅助中间衍射光学器件132a衍射到输出衍射光学器件140侧的光L3a’,并通过衍射以衍射光L3b’的形式将接收的光L3a’导向输出衍射光学器件140侧。
第一辅助中间衍射光学器件132a和第二辅助中间衍射光学器件132b的延伸方向可以彼此平行。这是出于如下目的:通过使复数个光束L3a在第一辅助中间衍射光学器件132a的延伸方向上相遇所在的点之间的沿导光单元110的垂直方向的间隔距离、与复数个光束L3a’在第二辅助中间衍射光学器件132b的延伸方向上相遇所在的点之间的沿导光单元110的垂直方向的间隔距离形成为相似,而使复数个光束L3b(其光路径通过第一辅助中间衍射光学器件132a改变)之间的沿导光单元110的垂直方向的间隔距离与复数个光束L3b’(其光路径通过第二辅助中间衍射光学器件132b改变)之间的沿导光单元110的垂直方向的间隔距离形成为相似。因此,可以在光进行延伸的整个区域上类似地保持根据光的延伸而减少的光的量的比率。
辅助中间衍射光学器件132a和132b可以基本上具有沿其延伸方向从一侧(基于图5的左侧)到另一侧(基于图5的右侧)的相同的衍射比。辅助中间衍射光学器件132可以接收复数个第一光束L3a和L3a’,并且使接收的第一光束L3a和L3a’通过衍射导向输出中间衍射光学器件140侧以及使其通过导光单元110以光路径改变的复数个第二光束L3b和L3b’的形式内部全反射。在这种情况下,在本示例性实施方案中,复数个第一光束L3a或L3a’具有相似的光量,因此当在每个点处(在该处第一光束L3a或L3a’通过辅助中间衍射光学器件132a和132b衍射)的衍射比基本上相同时,光路径改变的复数个第二光束L3b或L3b’的光量也可以变得相似。
在本文中,第二辅助中间衍射光学器件132b的衍射比可以大于第一辅助中间衍射光学器件132a的衍射比。例如,第一辅助中间衍射光学器件132a的衍射比可以接近约50%,以及第二辅助中间衍射光学器件132b的衍射比可以接近约100%。因此,第一辅助中间衍射光学器件132a可以衍射从主中间衍射光学器件131接收的光L3a的约50%(因此,光L3b的量为光L3a的量的约50%),使其余的50%向第二辅助中间衍射光学器件132b侧行进(因此,光L3a’的量为光L3a的量的约50%),第二辅助中间衍射光学器件132b可以接近100%地衍射从第一辅助中间衍射光学器件132a接收的光L3a’(因此,光L3b’的量为光L3a的量的约50%)。最后,光L3b(通过第一辅助中间衍射光学器件132a衍射并且具有改变的光路径)的量和光L3b’(通过第二辅助中间衍射光学器件132b衍射并且具有改变的光路径)的量在光L3a(通过主中间衍射光学器件131衍射并且具有改变的光路径)的量的50%的水平上彼此相似。
图6的(a)是沿着图5的线VI-VI截取的截面图,图6的(b)是沿着图5的线VI’-VI’截取的截面图,并且图6的(a)和图6的(b)是示出其中第一辅助中间衍射光学器件和第二辅助中间衍射光学器件的衍射比不同的示例性实施方案的图。
图6的(a)和(b)示出了如下情况:以具有预定高度ha和hb的突出1321a和1321b的形式在导光单元110的一个表面110a上设置第一辅助中间衍射光学器件132a和第二辅助中间衍射光学器件132b的所有栅格线。然而,除了突出的形式之外,还可以以具有预定深度的凹陷的形式在导光单元110的一个表面110a上设置复数个栅格线。在下文中,为了便于描述,将基于以突出1321a和1321b的形式设置复数个栅格线的情况描述本发明。突出1321a和1321b的形式的栅格线可以布置成具有预定周期d5。同时,突出1321a和1321b的形式的栅格线的高度ha和hb在第一辅助中间衍射光学器件132a和第二辅助中间衍射光学器件132b内的沿延伸方向可以相同。这是出于如下目的:形成第一辅助中间衍射光学器件132a或第二辅助中间衍射光学器件132b的衍射比沿第一辅助中间衍射光学器件132a或第二辅助中间衍射光学器件132b的延伸方向相同。然而,第二辅助中间衍射光学器件132b的突出1321b的形式的栅格线的高度hb可以大于第一辅助中间衍射光学器件132a的突出1321a的形式的栅格线的高度ha。这是出于如下目的:形成第二辅助中间衍射光学器件132b的衍射比大于第一辅助中间衍射光学器件132a的衍射比。同时,在第一辅助中间衍射光学器件132a和第二辅助中间衍射光学器件132b中当以凹陷的形式形成栅格线时,第二辅助中间衍射光学器件132a的凹陷可以比第一辅助中间衍射光学器件131b的凹陷更深。
图6是示意性地示出根据本发明的一个方面的衍射导光板的第三示例性实施方案的图。第三示例性实施方案的衍射导光板3100的大多数配置与第一示例性实施方案的衍射导光板1100的那些相同,因此仅省略其描述并且仅描述其之间的差异。
在第三示例性实施方案的衍射导光板2100中,中间衍射光学器件130包括布置成在导光单元110上沿垂直方向(基于图7的x轴方向)彼此间隔开的主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132,类似于第一示例性实施方案的衍射导光板1100。
同时,示出并描述了在第一示例性实施方案的衍射导光板1100中,设置有单个辅助中间衍射光学器件132,但是在第三示例性实施方案的衍射导光板2100中,复数个辅助中间衍射光学器件132可以设置成在导光单元110上沿垂直方向(基于图7的x轴方向)彼此间隔开。在每个辅助中间衍射光学器件132a和132b中,主光路径可以配置成接收从导光单元110的上侧朝向下侧(基于图7)的光并且通过衍射使光导向输出衍射光学器件140侧。在本示例性实施方案中,中间衍射光学器件130和输出衍射光学器件140分别布置在沿水平方向划分的区域中,并且通过辅助中间衍射光学器件132衍射光可以通过内部全反射在导光单元110上沿作为主方向的水平方向(基于图3的y轴方向)行进。
同时,当沿垂直方向彼此间隔开的辅助中间衍射光学器件132的数量大时,通过主中间衍射光学器件131衍射光L3a可以沿其中辅助中间衍射光学器件132彼此间隔开的垂直方向再分支成复数个光束L3b和L3b’并且进行延伸。因此,可以通过增加辅助中间衍射光学器件132的数量而不是增加主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132的延伸长度来实现与目标量一样多的光的一维延伸。然而,当辅助中间衍射光学器件132的数量增加时,行进的光遇到栅格线的次数也将增加,并且与预期的目标光路径相比,很可能由于所述遇到而使实际光路径偏离。因此,优选使辅助中间衍射光学器件132的数量最小化。例如,如本发明的示例性实施方案,辅助中间衍射光学器件132可以包括:包括第一辅助中间衍射光学器件132a和第二辅助中间衍射光学器件132b的两个辅助中间衍射光学器件。
复数个辅助中间衍射光学器件132a和132b中的与主中间衍射光学器件131相邻地布置的第一辅助中间衍射光学器件132a通过导光单元110与主中间衍射光学器件131光学耦合,并且接收来自主中间衍射光学器件131的衍射光L3a的一部分以及通过衍射以光L3b的形式将光L3a的接收的部分导向输出衍射光学器件140侧。
复数个辅助中间衍射光学器件132a和132b中的与第一辅助中间衍射光学器件132a相邻地布置的第二辅助中间衍射光学器件132b可以通过导光单元110与主中间衍射光学器件131光学耦合,并且接收来自主中间衍射光学器件131的衍射光L3a的未被第一辅助中间衍射光学器件132a接收的至少一部分L3a’,以及通过衍射以光L3b’的形式将接收的光L3a’导向输出衍射光学器件140侧。
第一辅助中间衍射光学器件132a和第二辅助中间衍射光学器件132b的延伸方向可以彼此平行。这是出于如下目的:通过使复数个光束L3a在第一辅助中间衍射光学器件132a的延伸方向上相遇所在的点之间的沿导光单元110的垂直方向的间隔距离、与复数个光束L3a’在第二辅助中间衍射光学器件132b的延伸方向上相遇所在的点之间的沿导光单元110的垂直方向的间隔距离形成为相似,而使复数个光束L3b(其光路径通过第一辅助中间衍射光学器件132a改变)之间的沿导光单元110的垂直方向的间隔距离与复数个光束L3b’(其光路径通过第二辅助中间衍射光学器件132b改变)之间的沿导光单元110的垂直方向的间隔距离形成为相似。因此,可以在光进行延伸的整个区域上类似地保持根据光的延伸而减少的光的量的比率。
辅助中间衍射光学器件132a和132b可以基本上具有沿其延伸方向从一侧(基于图3的左侧)到另一侧(基于图3的右侧)的相同的衍射比。辅助中间衍射光学器件132可以接收第一光束L3a和L3a’的至少一部分,并且使第一光束L3a和L3a’的接收的部分通过衍射导向输出中间衍射光学器件140侧以及使其以光路径改变的复数个第二光束L3b和L3b’的形式通过导光单元110内部全反射。在这种情况下,在本示例性实施方案中,复数个第一光束L3a或L3a’具有相似的光量,因此当每个点处(在该处第一光束L3a或L3a’的至少一部分通过辅助中间衍射光学器件132a和132b衍射)的衍射比基本上相同时,光路径改变的复数个第二光束L3b或L3b’的光量也可以变得相似。
在本文中,第二辅助中间衍射光学器件132b的跨越第二辅助中间衍射光学器件132b的延伸方向的方向上的宽度w_b可以大于第一辅助中间衍射光学器件132a的宽度w_a。首先,将在假设通过主中间衍射光学器件131衍射光束L3a是具有预定直径的圆形光束时描述本发明。作为一个示例性实施方案,第一辅助中间衍射光学器件132a的宽度w_a可以形成为通过主中间衍射光学器件131分支和衍射光束L3a的直径的约50%,并且第二辅助中间衍射光学器件132b的宽度w_b可以形成为通过主中间衍射光学器件131分支和衍射光束L3a的直径的100%或更大。此外,第一辅助中间衍射光学器件132a和第二辅助中间衍射光学器件132b的衍射比二者可以形成为接近100%。因此,第一辅助中间衍射光学器件132a可以接收和衍射通过主中间衍射光学器件131分支和衍射光束L3a的约50%的区域(因此,光L3b的量为光L3a的量的约50%),未被第一辅助中间衍射光学器件132a接收的光束L3a’可以向第二辅助中间衍射光学器件132b行进(因此,光L3a’的量为光L3a的量的约50%),第二辅助中间衍射光学器件132b可以接收和衍射未被第一辅助中间衍射光学器件132a接收的光束L3a’的整个区域(因此,光L3b’的量与光L3a’的量相似并且为光L3a的量的约50%)。最后,光L3b(通过第一辅助中间衍射光学器件132a衍射并且具有改变的光路径)的量和光L3b’(通过第二辅助中间衍射光学器件132b衍射并且具有改变的光路径)的量可以在光L3a(通过主中间衍射光学器件131衍射并且具有改变的光路径)的量的50%的水平上彼此相似。
图8是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第一示例性实施方案的一种形式的图,图9是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第二示例性实施方案的一种形式的图,以及图10是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第三示例性实施方案的一种形式的图。
显示装置11000、21000和31000可以分别包括输出形成图像的图像光的光源(未示出)以及根据本发明的方面的衍射导光板1100、2100和3100。在本文中,显示装置11000、21000和31000可以具有头戴型显示装置,所述头戴型显示装置具有如下结构:其中衍射导光板1100、2100和3100分别与形状如眼镜框的主体300耦接。在本文中,主体300可以包括:与各衍射导光板1100、2100和3100耦接的一对边界部310,连接一对边界部310的一侧并且通过佩戴者的鼻子(未示出)支撑的支撑部320,以及与边界部310的另一侧连接并且通过佩戴者的耳朵(未示出)支撑的腿部330。
在根据本发明的示例性实施方案的衍射导光板1100、2100和3100和/或显示装置11000、21000和31000中,中间衍射光学器件130和输出衍射光学器件140单独布置在导光单元110的沿水平方向(基于图8至10的y轴方向)划分的区域中,因此更特别地,中间衍射光学器件130可以靠近于与通过佩戴者的鼻子(未示出)支撑的支撑部320相邻的区域S1a地进行布置,以及输出衍射光学器件140可以布置在与通过佩戴者的耳朵支撑的腿部330相邻的区域S2a中。因此,即使降低单元150布置在导光单元110的另一个表面110b上的与中间衍射光学器件130所处的区域相对应的区域中,也可以使由降低单元150造成的佩戴者的视线模糊最小化。
图11是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第一示例性实施方案的另一种形式的图,图12是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第二示例性实施方案的另一种形式的图,以及图13是示意性地示出根据本发明的另一个方面的显示装置的第三示例性实施方案的另一种形式的图。
显示装置12000、22000和32000可以包括输出形成图像的图像光的光源(未示出)以及根据本发明的方面的衍射导光板1100、2100和3100。在本文中,显示装置12000、22000和32000可以具有头戴型显示装置,所述头戴型显示装置具有如下结构:其中衍射导光板1100、2100和3100分别与形状如眼镜框的主体500耦接。在本文中,主体500可以包括:各自与衍射导光板1100、2100和3100耦接的一对边界部510,连接一对边界部510的一侧并且通过佩戴者的鼻子(未示出)支撑的支撑部520,以及与边界部510的另一侧连接并且通过佩戴者的耳朵(未示出)支撑的腿部530。
在根据本发明的示例性实施方案的衍射导光板1100、2100和3100和/或显示装置12000、22000和32000中,中间衍射光学器件130和输出衍射光学器件140单独布置在导光单元110的沿水平方向(基于图11至13的y轴方向)划分的区域中,因此更特别地,中间衍射光学器件130可以靠近于与通过佩戴者的耳朵(未示出)支撑的腿部530相邻的区域S1b地进行布置,以及输出衍射光学器件140可以布置在与通过佩戴者的鼻子(未示出)支撑的支撑部520相邻的区域S2b中。因此,即使降低单元150布置在导光单元110的另一个表面110b上的与中间衍射光学器件130所处的区域相对应的区域中,也可以使由降低单元150造成的佩戴者的视线模糊最小化。
在根据本发明的示例性实施方案的衍射导光板1100、2100和3100和/或显示装置11000、21000、31000、12000、22000和32000中,即使从输入衍射光学器件120接收的光的光路径通过主中间衍射光学器件131沿作为主方向的垂直方向(图3、5和7的x轴方向)通过衍射改变,以及光路径改变的光的光路径通过辅助中间衍射光学器件132沿作为主方向的水平方向(图3、5和7中的y轴方向)通过衍射再次改变,主中间衍射光学器件131和辅助中间衍射光学器件132沿导光单元110的垂直方向彼此间隔开,并且特别地,辅助中间衍射光学器件132的延伸方向相对于主中间衍射光学器件131的延伸方向倾斜,因此具有这样的优点:与使用具有沿水平方向拉伸的长度和沿垂直方向拉伸的宽度的单个中间衍射光学器件来改变光路径至少两次的情况相比,可以减少光在行进时遇到栅格线的次数。因此,具有如下优点:行进的光无论何时遇到栅格线,都可以使光路径向非预期的路径的偏离最小化。
虽然关于提及的示例性实施方案描述了本发明,但是在不脱离本发明的原理或精神的情况下可以进行各种校正或修改。因此,只要校正或修改属于本发明的原理,该校正或修改就可以包括在所附权利要求的范围内。
Claims (12)
1.一种衍射导光板,包括:
配置成引导光的导光单元;
输入衍射光学器件,所述输入衍射光学器件配置成接收来自光源的光并衍射接收的光以在所述导光单元上引导接收的光;
中间衍射光学器件,所述中间衍射光学器件配置成接收来自所述输入衍射光学器件的衍射光并使接收的光通过衍射进行一维延伸;以及
输出衍射光学器件,所述输出衍射光学器件配置成接收来自所述中间衍射光学器件的延伸的光并使接收的光通过衍射从所述导光单元输出,
其中所述中间衍射光学器件和所述输出衍射光学器件单独布置在所述导光单元上的沿水平方向划分的区域中,
所述中间衍射光学器件包括布置成在所述导光单元上沿垂直方向彼此间隔开的主中间衍射光学器件和辅助中间衍射光学器件,
所述主中间衍射光学器件通过所述导光单元与所述输入衍射光学器件光学耦合,并且通过衍射将从所述输入衍射光学器件接收的衍射光导向所述辅助中间衍射光学器件侧,以及
所述辅助中间衍射光学器件通过所述导光单元与所述主中间衍射光学器件光学耦合并且通过衍射将从所述主中间衍射光学器件接收的衍射光导向所述输出衍射光学器件侧。
2.根据权利要求1所述的衍射导光板,其中所述辅助中间衍射光学器件的延伸方向相对于所述主中间衍射光学器件的延伸方向倾斜。
3.根据权利要求1所述的衍射导光板,其中所述主中间衍射光学器件具有沿所述主中间衍射光学器件的延伸方向从一侧到另一侧逐渐增大的衍射比。
4.根据权利要求1所述的衍射导光板,其中所述辅助中间衍射光学器件具有沿所述辅助中间衍射光学器件的延伸方向从一侧到另一侧相同的衍射比。
5.根据权利要求4所述的衍射导光板,其中所述辅助中间衍射光学器件的衍射比大于所述主中间衍射光学器件的最大衍射比。
6.根据权利要求1所述的衍射导光板,其中所述中间衍射光学器件布置在所述导光单元的一个表面侧,以及
在所述导光单元的一个表面侧或另一个表面侧处,在与所述中间衍射光学器件所处的区域相对应的区域中布置有用于降低除从所述光源输出的光之外的外部光的接收比的降低单元。
7.根据权利要求1所述的衍射导光板,其中设置有复数个辅助中间衍射光学器件以布置成在所述导光单元上沿垂直方向彼此间隔开,以及
所述复数个辅助中间衍射光学器件中的与所述主中间衍射光学器件相邻地布置的第一辅助中间衍射光学器件通过所述导光单元与所述主中间衍射光学器件光学耦合,并且通过衍射将从所述主中间衍射光学器件接收的衍射光导向所述输出衍射光学器件侧;以及与所述第一辅助中间衍射光学器件相邻地布置的第二辅助中间衍射光学器件通过所述导光单元与所述第一辅助中间衍射光学器件光学耦合,并且接收未通过所述第一辅助中间衍射光学器件衍射到所述输出衍射光学器件侧的光,并通过衍射将接收的光导向所述输出衍射光学器件侧。
8.根据权利要求1所述的衍射导光板,其中设置有复数个辅助中间衍射光学器件以布置成在所述导光单元上沿垂直方向彼此间隔开,以及
所述复数个辅助中间衍射光学器件中的与所述主中间衍射光学器件相邻地布置的第一辅助中间衍射光学器件通过所述导光单元与所述主中间衍射光学器件光学耦合,并且接收来自所述主中间衍射光学器件的衍射光的一部分,并通过衍射将所述衍射光的接收的部分导向所述输出衍射光学器件侧;以及与所述第一辅助中间衍射光学器件相邻地布置的第二辅助中间衍射光学器件通过所述导光单元与所述主中间衍射光学器件光学耦合,并且接收来自所述主中间衍射光学器件的所述衍射光的未被所述第一辅助中间衍射光学器件接收的至少一部分,并通过衍射将接收的光导向所述输出衍射光学器件侧。
9.根据权利要求7或8所述的衍射导光板,其中所述第一辅助中间衍射光学器件的延伸方向与所述第二辅助中间衍射光学器件的延伸方向平行。
10.根据权利要求7所述的衍射导光板,其中所述第二辅助中间衍射光学器件的衍射比大于所述第一辅助中间衍射光学器件的衍射比。
11.根据权利要求8所述的衍射导光板,其中所述第二辅助中间衍射光学器件的在跨越所述第二辅助中间衍射光学器件的延伸方向的方向上的宽度大于所述第一辅助中间衍射光学器件的宽度。
12.一种显示装置,包括:
配置成输出形成图像的图像光的光源;和
根据权利要求1至11中任一项所述的衍射导光板。
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