TWI425254B - 顯示裝置中光束擴展之方法及系統 - Google Patents

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Description

顯示裝置中光束擴展之方法及系統
本發明係關於一種顯示裝置，尤指使用一個或多個用來擴展供瀏覽之顯示器的出射光瞳之繞射元件。
雖然低解析度的液晶顯示器(LCD)面板經常用於行動裝置中，用以顯示網路資訊與文字內容訊息，然而人們多希望能使用高解析度的顯示器來瀏覽文字與影像的豐富資訊內容。一個微型顯示系統可提供每釐米50至100行的全彩像素，如此高的解析度通常都可用於虛擬之顯示器。一個虛擬之顯示器通常都含有一個能提供影像的微型顯示器以及一個光學配置物，該光學配置物係用來操縱影像發出的光，使其有如同直視顯示器面板一樣大的觀感。虛擬顯示器可為單眼或雙眼。
出自顯像光學元件傳到眼睛的光的光束大小稱為出射光瞳。於一個近眼顯示器(Near-Eye Display,NED)中，出射光瞳的直徑尺寸通常為10釐米等級。進一步放大出射光瞳使得虛擬顯示器在使用上更為容易，因為裝置可置於距眼前有一段距離的地方。所以顯然這種顯示器可不再被稱為近眼顯示器。抬頭顯示器(Head-up Display)就是一種具有相當大的出射光瞳之虛擬顯示器的例子。
WO 99/52002揭露一種放大虛擬顯示器之出射光瞳的方法。所揭露方法使用三個連續的全像光學元件(HOE)以放大出射光瞳。特定而言，該全像光學元件為如第一圖所示， 置於一個平面的光傳遞基板6上的繞射光柵元件。如所示者，來自影像來源2之光係入射到配置在基板6一側上的第一個HOE，或H1上。來自H1且耦合至基板6的光係導向至第二個HOE，或H2，於該處光的分佈係往一個方向擴展。H2也會將所擴展的光分佈重新導向至第三個HOE，或H3，於該處光分佈又往另一個方上擴展。全像光學元件可位於基板6的任何一側上。H3也會將擴展的光分佈從其上配置有H3的基板6表面再往外導出。如第一圖所示的光學系統，其可當作一種用來維持光束之大致方向的光束擴展裝置。這種裝置也叫做出射光瞳延長器(EPE)。
諸如第一圖所示的EPE造成色彩不一致而藉此導致再生之虛擬影像品質的下降。色彩不一致的主要原因在於不同色彩的光束在基板6中以不同的路徑行進，如第二圖所示。供例示之用，這裡只用代表兩個的色彩λ 1 與λ 2 來顯示先前技術EPE中色彩不一致的來源，其中λ 1 <λ 2 。
第二圖只用了兩個HOE，但當使用三個或更多HOE時色彩不一致的來源亦同。第一個HOE，或H1，通常具有一繞射結構，其係由平行的繞射光柵組成，用以將入射光耦合到基板6並將在基板6中的光分佈導向至第二個HOE，或H2。基板6作用為一光線導引件，將介於它兩個表面之間的光束，主要藉由全內反射(TIR)的方式予以捕捉。如第二圖所示，H1與H2等繞射元件都配置於基板6的下表面上。在這種光學裝置中，TIR只有在上表面才會完成，因部分光線會從基板的下表面繞射出去到瀏覽者的眼睛。
已知基板6中的繞射角度係取決於：sin (θi )-nsin (θm )=m λ/d
其中d為繞射元件(這裡為H1)的光柵週期
λ 為波長
n 為基板的折射率
m 為繞射階次
θi 為入射角，且 θm 為在第m階次的繞射角
如等式1所示，繞射角θ m 會隨波長λ增加，因此，繞射角θ m1 會比繞射角θ m2 小。結果是介於兩個連續之TIR之間的區間L也會隨波長而變化。λ 1 的區間L 1 比λ 2 的區間L 2 來得小。因此，雖然光柵的結構能設計成對於一個波長的輸出為均質，但在方向η外射的光分佈於所有的波長亦仍無法一致。如第二圖所見，在繞射元件H2上較短的波長λ 1 比的λ 2 經歷更多的「撞擊」，結果，在接近H1的區域會有較多更短波長λ 1 的光「洩漏」出繞射元件H2。在一個使用三原色(紅、綠、藍)的顯示器上，第二圖的EPE會使射出H2的繞射光柵結構的光產生不平均的色彩分佈，因此，相對於H1，近端會出現偏藍色而遠端會出現偏紅的色彩。而隨著沿η方向的距離增加，不均的色彩分佈就會更加明顯。
我們應注意到光會從H2所在的下表面或從上表面「洩漏」出基板6。從上表面發散出去的光分佈與下表面類似。
提出一種方法與系統以改良在一個出射光瞳延長器中光分佈上的色彩不均係有利且值得期待的。
本發明的目的係為提出一種出射光瞳延長器，其中該射出光束之不同色彩組分的相對量與入射光束者較為一致。為補償射出光束中繞射色彩組分的量的不均，本發明的出射光瞳延長器含有具有額外的繞射光柵的多數層，以提高繞射光的量較低的色彩組分之繞射光的量。
因此，本發明首先是提供一個光學裝置，包含：一個出射表面區段；一個接納一光束的入射表面區段，該光束包含至少一個第一個波長組分與一個第二個波長組分；以及至少一個第一層與一個第二層，第一層與第二層之各者包含一個第一個繞射元件與一個第二個繞射元件，使得所接納光束的至少一部份在該第一層中的第一個繞射元件中繞射以提供一第一個繞射部分；所接納光束的至少一部份在該第二層中的第一個繞射元件中繞射以提供一第二個繞射部分；第一個繞射部分的至少一部份會更進一步在第一層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第一個部分；並且第二個繞射部分的至少一部份會更進一步在第二層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第二個部分。
依照本發明，射出光束第一個部分中的第一個波長組分的量大於射出光束第一個部分中的第二個波長組分的量，且射出光束第二個部分中的第二個波長組分的量大於射出光束第二個部分中的第一個波長組分的量。
依照本發明，所接納的光束還含有一個第三個波長組分並且所述之光學裝置還包含：一個第三層，其包含一個第一個繞射元件與一個第二個繞射元件，使得所接納光束的至少一部份在該第三層中的第一個繞射元件中繞射以提供一第三個繞射部分，並且第三個繞射部分的至少一部份會更進一步在第三層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第三個部分。
依照本發明，射出光束第一個部分中的第一個波長組分的量大於射出光束第一個部分中的第二個波長組分的量，且亦大於射出光束第一個部分中的第三個波長組分的量。
射出光束第二個部分中的第二個波長組分的量大於射出光束第二個部分中的第一個波長組分的量，且亦大於射出光束第二個部分中的第三個波長組分的量。
射出光束第三個部分中的第三個波長組分的量大於射出光束第三個部分中的第一個波長組分的量，且亦大於射出光束第三個部分中的第二個波長組分的量。
依照本發明，該光學裝置還包含一個置於該第一層中 的第一個繞射元件與該第二層中的第一個繞射元件之間的濾光元件以降低射出光束的第二個部分中的第一個波長組分的量。
依照本發明，該光學裝置還包含另一個置於該第二層的第一個繞射元件與該第三層的第一個繞射元件之間的濾光元件以降低射出光束的第二個部分中的第二個波長組分的量，與射出光束的第三個部分中的第二個波長組分的量。
按照本發明，在第一、第二和第三層中的第一個與第二個繞射元件可為由機械方式或化學方式產生的全像光學元件或繞射光學元件。
依照本發明，第一個波長組分具有一個第一個波長的範圍，第二個波長組分具有一個比第一個波長範圍更長的第二個波長範圍，而第三個波長組分則具有一個比第二個波長範圍更長的第三個波長範圍。
依照本發明，第一個波長組分包含一藍色波長組分，第二個波長組分包含一綠色組分，且第三個波長組分包含一紅色組分。
本發明的第二個部分提出一個用來改善在一個光學裝置上射出光束之色彩不一致問題的方法，該光學裝置具有：一個接納一光束的入射表面區段，該光束包含至少一個第一個波長組分與一個第二個波長組分；以及一個容許射出光束通過射出表面射出該光學裝置的射出表面區段。該方法包含：在該光學裝置中提供至少一個第一層、一個第二層與 一個第三層；在該第一層中提供一個第一個繞射元件與一個第二個繞射元件；在該第二層中提供一個第一個繞射元件與一個第二個繞射元件，在該第三層中提供一個第一個繞射元件與一個第二個繞射元件，使得所接納光束的至少一部份在第一層中的第一個繞射元件中繞射以提供一個第一個繞射部分；所接納光束的至少一部份在第二層中的第一個繞射元件中繞射以提供一個第二個繞射部分；第一個繞射部分的至少一部份會更進一步在第一層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第一個部分；並且第二個繞射部分的至少一部份會更進一步在第二層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第二個部分，其中射出光束第一個部分中的第一個波長組分的量大於射出光束第一個部分中的第二個波長組分的量，亦大於射出光束第一個部分中的第三個波長組分的量；射出光束第二個部分中的第二個波長組分的量大於射出光束第二個部分中的第一個波長組分的量，亦大於射出光束第二個部分中的第三個波長組分的量；並且射出光束第三個部分中的第三個波長組分的量大於射 出光束第三個部分中的第一個波長組分的量，亦大於射出光束第三個部分中的第二個波長組分的量。
依照本發明，方法尚包含：於該第一層中的第一個繞射元件與該第二層中的第一個繞射元件之間設置一濾光元件以降低射出光束的第二個部分中的第一個波長組分的量，與射出光束的第三個部分中的第一個波長組分的量；在該第二層中的第一個繞射元件與該第三層中的第一個繞射元件之間設置另一個濾光元件以降低射出光束的第二個部分中的第二個波長組分的量，與在第三個部分的第二個波長組分的量。
本發明的第三個部分提出一個顯示器模組，其包含：一個接收影像資料的光學引擎；一個可運作性連接至該光學引擎的顯示裝置，用以根據影像資料產生影像；以及一個出射光瞳延長器，包含：一個出射表面區段，一個接納一光束的入射表面區段，該光束包含至少一個第一個波長組分與一個第二個波長組分；以及至少一個第一層、一個第二層與一個第三層，第一、第二與第三層各包含一個第一個繞射元件與一個第二個繞射元件，使得所接納光束的至少一部份在第一層中的第一個繞射元件中繞射以提供一個第一個繞射部分； 所接納光束的至少一部份在第二層中的第一個繞射元件中繞射以提供一個第二個繞射部分；所接納光束的至少一部份在第三層中的第一個繞射中元件繞射以提供一個第三個繞射部分；第一個繞射部分的至少一部份會更進一步在第一層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第一個部分；第二個繞射部分的至少一部份會更進一步在第二層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第二個部分；並且第三個繞射部分的至少一部份會更進一步在第三層中的第三個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第三個部分，其中射出光束第一個部分中的第一個波長組分的量大於射出光束第一個部分中的第二個波長組分的量，亦大於射出光束第一個部分中的第三個波長組分的量，射出光束第二個部分中的第二個波長組分的量大於射出光束第二個部分中的第一個波長組分的量，亦大於射出光束第二個部分中的第三個波長組分的量；並且射出光束第三個部分中的第三個波長組分的量大於射出光束第三個部分中的第一個波長組分的量，亦大於射出光束第三個部分中的第二個波長組分的量。
本發明的第四個部分提出一個電子裝置，其包含：一個資料處理單元； 一個可運作性連接至資料處理單元的光學引擎，用來接收來自該資料處理單元的影像資料；一個可運作性連接至光學引擎的顯示裝置，用以根據影像資料產生影像；以及一個出射光瞳延長器，包含：一個出射表面區段，一個接納一光束的入射表面區段，該光束包含至少一個第一個波長組分與一個第二個波長組分；以及至少一個第一層、一個第二層與一個第三層，第一、第二與第三層各包含一個第一個繞射元件與一個第二個繞射元件，使得所接納光束的至少一部份在第一層中的第一個繞射元件中繞射以提供一個第一個繞射部分；所接納光束的至少一部份在第二層中的第一個繞射元件中繞射以提供一個第二個繞射部分；所接納光束的至少一部份在第三層中的第一個繞射元件中繞射以提供一個第三個繞射部分；第一個繞射部分的至少一部份會更進一步在第一層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第一個部分；第二個繞射部分的至少一部份會更進一步在第二層中的第二個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第二個部分；並且第三個繞射部分的至少一部份會更進一步在第三 層中的第三個繞射元件中繞射，藉此形成通過出射表面區段射出的一個射出光束的第三個部分，其中射出光束第一個部分中的第一個波長組分的量大於射出光束第一個部分中的第二個波長組分的量，亦大於射出光束第一個部分中的第三個波長組分的量；射出光束第二個部分中的第二個波長組分的量大於射出光束第二個部分中的第一個波長組分的量，亦大於射出光束第二個部分中的第三個波長組分的量，並且，射出光束第三個部分中的第三個波長組分的量大於射出光束第三個部分中的第一個波長組分的量，亦大於射出光束第三個部分中的第二個波長組分的量。
依照本發明，該電子裝置包含一個可攜式的裝置，例如行動電話、個人數位助理(PDA)、通訊器、可攜式網際網路小家電、手上用電腦、數位影像播放器與相機、可穿式電腦、電腦遊戲裝置、特製置於眼前供瀏覽使用之產品，或其他的可攜式電子裝置等。然而，該出射光瞳延長器亦可用於非可攜式的裝置，例如遊戲裝置、販賣機、提款機，或例如烤箱、微波爐等家電與其他家電，與其他非可攜式的電子裝置等。
在參照第三圖a至第五圖的敘述之後即可清晰明瞭發明。
除了使用如第二圖所示的同質基板6，本發明的出射光 瞳延長器(EPE)10使用一種包含許多層的基板60，每層都有一個繞射光柵，如第三圖a至第三圖d所示。
如第三圖a所示，基板60有三個光學材質層110、120與130。第一層110有一個入射繞射光柵112與一個出射繞射光柵114。同樣的，第二層120有一個入射繞射光柵122與一個出射繞射光柵124，而第三層130則有一個入射繞射光柵132與一個出射繞射光柵134。如第三圖a所示，一個具有紅、綠、藍色彩組分(RGB)的入射光束70經過第一層110上的入射光柵112進入基板60。在光柵112、122與132中繞射之後，光束變寬，並通過第三層130的上表面射出。射出光束由數字80標示。為了能讓射出光束的相對色彩組分的量與射入光束的色彩組分的量更為一致，各層上的繞射光柵會選擇不同的光柵區間。光柵區間p係部分地根據以下的光束擴張器的所欲視野(FOV)計算：p =λ /(1+sin (FOV/2))
舉例來說，若FOV為24度且λ 為475nm時，則區間為393nm。按照本發明，光柵對(112，114)的區間p 1 是根據藍色波長組分所計算出來的，或475nm。為了容許綠色組分更有效率地繞射，光柵對(122，124)的區間p 2 是根據綠色波長組分(525nm)所計算出來的，且p 2 =435nm。同樣地，光柵對(132，134)的區間p 3 是根據λ 3 =630nm所計算出來的，或p 3 =522nm。因為不同光柵之不同色彩組分的繞射效率各自不同，在110、120與130每層的每一個色彩組分的繞射光的量都會有相當程度的不同。例如，在第一層110中，藍色 繞射光的量大於綠色光的量，且綠色光的量大於紅色光的量。其結果是當降低量之入射光束離開第一層110的上表面並進入第二層120時，所剩餘的藍色組分會相對不明顯。在第二層120中，綠色組分的繞射率大於紅色組分的繞射率。結果，當進一步減低的入射光離開第二層120層的上表面並進入第三層130時，剩下的綠色組分就會變得相對不明顯。因此，第三層130中的繞射光主要為紅色組分。如第三圖b所示，所有三層110、120、130中都有大量的紅色繞射光。只有在第一層110與第二層120中有較多量的綠色繞射光。然而，第一層110中的主要繞射光則是藍色。
在經歷各層上表面之一個或多個內部全反射和在繞射光柵134、124與114的一個或多個繞射程序之後，繞射光離開上表面為寬光束80。如第三圖c所示，藍色組分主要來自第一層110，綠色組分主要來自第一層110與第二層120。紅色組分則來自所有的三層110、120與130。
一般來說，在射出光束內與射入光束中的不同色彩組分的相對含量會有相當的不同。為了補償在出射光瞳延長器中的射出光束色彩組分之不均勻分佈，使用額外的繞射光柵以提高特定色彩組分的繞射光的量。此外，繞射溝槽的深度或高度h可被選擇來最佳化光線耦合到這些層中。高度h係視這些層的折射率、波長、週期p與繞射溝槽的形狀而定。
可以在出射光瞳延長器10內導入彩色濾光元件以調整 射出光束80中的色彩分佈。例如，在層120與層110之間可提供一黃色濾光元件140來阻絕未繞射的藍色組分進入第二層120。同樣地，可提供一個紅色濾光元件142來阻絕未繞射的綠色組分與任何剩下的未繞射藍色組分(若有任何殘存的話)，避免它們進入第三層110，濾光元件142與140可以是例如彩色塗層。
按照本發明，EPE10具有至少兩個繞射元件H1和H2，它們相互鄰近以便使光分佈藉由H2以一個方向擴展。繞射元件H1、H2的一個範例性配置係如第四圖所示。其可將繞射光柵112、114、122、124、132與134配置成使得射出光束會從不同的方向射出EPE10。因此，相同的入射光束70可能有射出光束80或射出光束90。
EPE10可用於可攜式的裝置100上，諸如行動電話、個人數位助理(PDA)、通訊器、可攜式網際網路小家電、手上用電腦、數位影像播放器與相機、可穿式電腦、電腦遊戲裝置、特製置於眼前供瀏覽之產品，或其他的可攜式電子裝置等。如第五圖所示，可攜式裝置100有一個外殼210，以收納用於若需通訊時對一個外部裝置(未顯示)接收或傳輸含有資料之訊號的通訊單元212。可攜式裝置100也具有一個控制及處理單元214，用來處理接收或傳輸的資訊，加上一個用來瀏覽的虛擬顯示系統230。該虛擬顯示系統230包括一個微顯示器或影像來源192與一個光學引擎190。該控制與處理單元214可運作性連接至一個光學引擎190以提供影像資料給該用來顯示影像於其上的影像來源 192。按照本發明，EPE10可以光學地連結到例如一個用來提供原始影像的光學引擎190。請注意繞射元件H1與H2的各者可為一個全像光學元件(HOE)或為一繞射光學元件(DOE)。如其名稱所示，一個全像光學元件為全像式製造，它使用至少兩個同調的光束以產生干擾光柵。相對而言，一個繞射光學元件可以用機械式或化學的方式產生。該EPE10可有兩個或更多的繞射元件。
本發明的目的是為使射出的光束中不同波長之色彩分佈實質上均勻。而本發明EPE的應用亦不受限在虛擬顯示器。按照本發明，在平面波導(基板60)中的選擇性反射控制也可以使用在任何需要在一個或多個方向上擴展光束並且使用不同波長的光的應用上。事實上繞射元件(H1、H2)為就是一種將光線耦合進入平面波導的光學耦合器與調光器裝置。因此，如第三圖a至d所顯示的EPE10可視為一種包含一個平面波導和多個光學耦合器(或調光器裝置)的光學裝置，該等光學耦合器(或調光器裝置)係設置成與該波導相鄰，或置於波導上面以進行光耦合或操縱用途。
如第五圖所示的影像來源192可為一個連續式的彩色矽基液晶(LCOS)裝置、一個有機發光二極體(OLED)陣列，一個微機電系統(MEMS)裝置，或任何其他用於傳輸、反射或放射之適用之微顯示裝置。
因此，本發明雖以如上之較佳實施例的方式敘述，熟習技術者亦應明瞭在未偏離本發明範疇的情況下，這些形式與細節皆可用於未來各式的變化型、省略型或變異型。
2‧‧‧影像來源
10‧‧‧出射光瞳延長器
60‧‧‧基板
70‧‧‧入射光束
80‧‧‧射出光束
90‧‧‧射出光束
100‧‧‧可攜式的裝置
110‧‧‧第一層
112、114、122、124、132、134‧‧‧繞射光柵
120‧‧‧第二層
130‧‧‧第三層
190‧‧‧光學引擎
192‧‧‧影像來源
210‧‧‧外殼
212‧‧‧通訊單元
214‧‧‧控制及處理單元
230‧‧‧虛擬顯示系統
第一圖為顯示一個使用三個繞射元件的出射光瞳延長器之綱要圖。
第二圖為一個出射光瞳延長器在先前技術的綱要圖。
第三圖a為顯示一個按照本發明之出射光瞳延長器的一個部份之綱要圖。
第三圖b為顯示依照本發明在出射光瞳延長器之不同層的入射光束的繞射綱要圖。
第三圖c為顯示出射光束之色彩組分的組成之綱要圖。
第三圖d為顯示按照本發明之另一個出射光瞳延長器的實施例。
第四圖為按照本發明之出射光瞳延長器從另一角度的視圖。
第五圖為顯示一具有虛擬顯示系統的移動裝置綱要圖。
10‧‧‧出射光瞳延長器
190‧‧‧光學引擎
192‧‧‧微顯示器
210‧‧‧收納外殼
212‧‧‧通訊單元
214‧‧‧控制或處理單元
230‧‧‧虛擬顯示系統

Claims (28)

  1. 一種光學裝置，包含：一出射表面區段；一接納一光束的入射表面區段，該光束包含至少一第一波長組分與一第二波長組分；以及至少一第一層與一第二層，該第一層與第二層各包含一第一繞射元件與一第二繞射元件，使得所接納光束的至少一部份在該第一層中的第一繞射元件中繞射，以提供一第一繞射部分；所接納光束的至少一部份在該第二層中的第一繞射元件中繞射，以提供一第二繞射部分；該第一繞射部分的至少一部份會更進一步在該第一層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的一射出光束的一第一部分；並且該第二繞射部分的至少一部份會更進一步在該第二層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的一射出光束的一第二部分。
  2. 如申請專利範圍第1項的光學裝置，其中該射出光束的第一部分中該第一波長組分的量大於該射出光束的第一部分中該第二波長組分的量，且該射出光束的第二部分中該第二波長組分的量大於該射出光束的第二部分中該第一個波長組分的量。
  3. 如申請專利範圍第1項的光學裝置，其中所接納的光束還包含一第三波長組分，且所述之光學裝置還包含：一第三層，其包含一第一繞射元件與一第二繞射元件，使得所接納光束的至少一部份在該第三層中的第一繞射元件中繞射，以提供一第三繞射部分；該第三繞射部分的至少一部份會更進一步在該第三層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的該射出光束的一第三部分。
  4. 如申請專利範圍第3項的光學裝置，其中該射出光束的第一部分中的第一波長組分的量大於該射出光束的第一部分中的第二波長組分的量、亦大於該射出光束的第一部分中的第三波長組分的量；該射出光束的第二部分中的第二波長組分的量大於該射出光束的第二部分中的第一波長組分的量、亦大於該射出光束的第二部分中的第三波長組分的量，並且該射出光束的第三部分中的第三波長組分的量大於該射出光束的第三部分中的第一波長組分的量、亦大於該射出光束的第三部分中的第二波長組分的量。
  5. 如申請專利範圍第2項的光學裝置，另包含一置於該第一層中的該第一繞射元件與該第二層中的該第一繞射元件之間的濾光元件以降低該射出光束的第二部分中的第一 波長組分的量。
  6. 如申請專利範圍第4項的光學裝置，另包含一置於該第一層中的該第一繞射元件與該第二層中的該第一繞射元件之間的濾光元件以降低該射出光束的第二部分中的第一波長組分的量及該射出光束的第三部分中的第一波長組分的量。
  7. 如申請專利範圍第6項的光學裝置，另包含置於該第二層的該第一繞射元件與該第三層的該第一繞射元件之間的另一個濾光元件以降低該射出光束的第二部分中的第二波長組分的量、與該射出光束的第三部分中的第二波長組分的量。
  8. 如申請專利範圍第6項的光學裝置，另包含置於該第二層的該第一繞射元件與該第三層的該第一繞射元件之間的另一個濾光元件以降低該射出光束的第二部分中的第一與第二波長組分的量、與該射出光束的第三部分中的第一與第二波長組分的量。
  9. 如申請專利範圍第1項的光學裝置，其中該第一層與第二層中的第一與第二繞射元件的至少一者為全像光學元件。
  10. 如申請專利範圍第1項的光學裝置，其中該第一與第二層中的第一與第二繞射元件的至少一者為由機械方式或化學方式產生的繞射光學元件。
  11. 如申請專利範圍第3項的光學裝置，其中該第一、第二和第三層中的第一與第二繞射元件的至少一者為一全像光學元件。
  12. 如申請專利範圍第3項的光學裝置，其中該第一、第二和第三層中的第一與第二繞射元件的至少一者為由機械方式或化學方式產生的繞射光學元件。
  13. 如申請專利範圍第1項的光學裝置，其中該第一波長組分具有一第一波長範圍，且該第二波長組分具有一比該第一波長範圍更長的第二波長範圍。
  14. 如申請專利範圍第3項的光學裝置，其中該第一波長組分具有一第一波長範圍，第二波長組分具有一比該第一波長範圍更長的第二波長範圍，且該第三波長組分則具有一比該第二波長範圍更長的第三波長範圍。
  15. 如申請專利範圍第3項的光學裝置，其中該第一波長組分包含一藍色波長組分，該第二波長組分包含一綠色波長組分，且該第三波長組分包含一紅色組分。
  16. 一種用來改善一光學裝置中射出光束色彩一致性的方法，該光學裝置包含：一接納一光束的入射表面區段，該光束包含至少一第一波長組分與一第二波長組分；及一容許該射出光束通過該出射表面以射出該光學裝置的出射表面區段，該方法包含：在該光學裝置中提供至少第一層與第二層；提供一第一繞射元件與一第二繞射元件於該第一層上；提供一第一繞射元件與一第二繞射元件於該第二層上，使得所接納光束的至少一部份在該第一層中的第一繞射元件中繞射以提供一第一繞射部分；所接納光束的至少一部份在該第二層中的第一繞射元件中繞射以提供一第二繞射部分；該第一繞射部分的至少一部份會更進一步在該第一層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的一射出光束的一第一部分；並且該第二繞射部分的至少一部份會更進一步在該第二層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的該射出光束的一第二部分，其中該射出光束的第一部分中的第一波長組分的量大於該射出光束的第一部分中的第二波長組分的量，並且 該射出光束的第二部分中的第二波長組分的量大於該射出光束的第二部分中的第一波長組分的量。
  17. 如申請專利範圍第16項的方法，其進一步包含：於該第一層中的第一繞射元件與該第二層中的第一繞射元件之間設置一濾光元件以降低該射出光束的第二部分中的第一波長組分的量。
  18. 如申請專利範圍第16項的方法，其進一步包含：在該光學裝置中提供一鄰近於該第二層的第三層；在該第三層中提供一第一繞射元件與一第二繞射元件，使得所接納光束的至少一部份也會在該第三層中的第一繞射元件中繞射以提供一第三繞射部分，且該第三繞射部分的至少一部份會更進一步在該第三層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的該射出光束的一第三部分，其中該射出光束的第一部分中的第一波長組分的量大於該射出光束的第一部分中的第二波長組分的量，亦大於該射出光束的第一部分中的第三波長組分的量；該射出光束的第二部分中的第二波長組分的量大於該射出光束的第二部分中的第一波長組分的量，亦大於該射出光束的第二部分中的第三波長組分的量；並且該射出光束的第三部分中的第三波長組分的量大於該 射出光束的第三部分中的第一波長組分的量，亦大於該射出光束的第三部分中的第二波長組分的量。
  19. 如申請專利範圍第18項的方法，其進一步包含：於該第一層中的第一繞射元件與該第二層中的第一繞射元件之間設置一濾光元件以降低該射出光束的第二部分中的第一波長組分的量與該射出光束的第三部分中的第一波長組分的量。
  20. 如申請專利範圍第19項的方法，其進一步包含：於該第二層的第一繞射元件與該第三層的第一繞射元件之間設置另一濾光元件以降低該射出光束的第二部分中的第二波長組分的量與該射出光束的第三部分中的第二波長組分的量。
  21. 一種顯示模組，包含：一用來接收影像資料的光學引擎；一可運作性連接至該光學引擎的顯示裝置，用以根據該影像資料產生影像；以及一出射光瞳延長器，其包含：一出射表面區段；一接納一光束的入射表面區段，該光束包含至少一第一波長組分與一第二波長組分，以及至少一第一層、一第二層與一第三層，該第一、第 二與第三層各包含一第一繞射元件與一第二繞射元件，使得，所接納光束的至少一部份在該第一層中的第一繞射元件中繞射以提供一第一繞射部分；所接納光束的至少一部份在該第二層中的第一繞射元件中繞射以提供一第二繞射部分；所接納光束的至少一部份在該第三層中的第一繞射元件中繞射以提供一第三繞射部分；該第一繞射部分的至少一部份會更進一步在該第一層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的一射出光束的一第一部分；該第二繞射部分的至少一部份會更進一步在該第二層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的該射出光束的一第二部分；並且該第三繞射部分的至少一部份會更進一步在該第三層中的第三繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的該射出光束的一第三部分。
  22. 如申請專利範圍第21項的顯示模組，其中該射出光束的第一部分中的第一波長組分的量大於該射出光束的第一部分中的第二波長組分的量，亦大於該射出光束的第一部分中的第三波長組分的量；該射出光束的第二部分中的第二波長組分的量大於該射出光束的第二部分中的第一波長組分的量，亦大於該射 出光束的第二部分中的第三波長組分的量；並且該射出光束的第三部分中的第三波長組分的量大於該射出光束的第三部分中的第一波長組分的量，亦大於該射出光束的第三部分中的第二波長組分的量。
  23. 一種電子裝置，包含：一資料處理單元；一可運作性連接至該資料處理單元的光學引擎，用來接收來自該資料處理單元的影像資料；一可運作性連接至該光學引擎的顯示裝置，用以根據該影像資料產生影像；以及一出射光瞳延長器，其包含：一出射表面區段；一接納一光束的入射表面區段，該光束包含至少一第一波長組分與一第二波長組分；以及至少一第一層、一第二層與一第三層，該第一、第二與第三層各包含一第一繞射元件與一第二繞射元件，使得所接納光束的至少一部份在該第一層中的第一繞射元件中繞射以提供一第一繞射部分；所接納光束的至少一部份在該第二層中的第一繞射元件中繞射以提供一第二繞射部分；所接納光束的至少一部份在該第三層中的第一繞射元件中繞射以提供一第三繞射部分； 該第一繞射部分的至少一部份會更進一步在該第一層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的一射出光束的一第一部分；該第二繞射部分的至少一部份會更進一步在該第二層中的第二繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的該射出光束的一第二部分；並且該第三繞射部分的至少一部份會更進一步在該第三層中的第三繞射元件中繞射，藉此形成通過該出射表面區段射出的該射出光束的一第三部分。
  24. 如申請專利範圍第23項的電子裝置，其中：該射出光束的第一部分中的第一波長組分的量大於該射出光束的第一部分中的第二波長組分的量，亦大於該射出光束的第一部分中的第三波長組分的量；該射出光束的第二部分中的第二波長組分的量大於該射出光束的第二部分中的第一波長組分的量，亦大於該射出光束的第二部分中的第三波長組分的量；並且該射出光束的第三部分中的第三波長組分的量大於該射出光束的第三部分中的第一波長組分的量，亦大於該射出光束的第三部分中的第二波長組分的量。
  25. 如申請專利範圍第24項的電子裝置，其包含一電腦遊戲裝置。
  26. 如申請專利範圍第24項的電子裝置，其包含一數位 相機。
  27. 如申請專利範圍第24項的電子裝置，其進一步包含一用於接收含有可指示該影像資料的資訊的訊號之通訊單元，其中該資料處理單元可運作性連接至該通訊單元以接收該資訊。
  28. 如申請專利範圍第27項的電子裝置，其包含一行動終端裝置。
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