TWI797374B - 用於擴增實境或虛擬實境顯示器之裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種裝置，其包括：一波導(2；102)；一輸入繞射光學結構(4；104)，其經組態以自一投射器接收光且將該經接收光耦合至該波導中；及一輸出繞射光學結構(10；110)。一中間繞射光學結構(6、8；106)經組態以自該輸入繞射光學結構(4；104)接收光、提供該經接收光之一一維擴展、及朝向該輸出繞射光學結構(10；110)耦合該經擴展光。該輸出繞射光學結構(10；110)經組態以自該中間繞射光學結構接收光且朝向一觀察者耦合該光。

Description

用於擴增實境或虛擬實境顯示器之裝置
本發明係關於一種用於一擴增實境或虛擬實境顯示器(諸如頭戴裝置或抬頭顯示器)之裝置。特定而言，本發明係關於一種其中一中間繞射光學結構經定位於一輸入光柵與一輸出繞射光學結構之間的波導。此可改良來自輸出繞射光學結構之光學輸出之空間均勻性而不會負面地影響視場角。
擴增實境顯示器允許使用者觀察其等環境以及經投射影像。在軍事或運輸應用中，經投射影像可經重疊於由使用者感知之真實世界上。此等顯示器之其他應用包含視訊遊戲機及可穿戴裝置，諸如眼鏡。相比之下，在虛擬實境顯示器中，一使用者可僅感知經投射影像且來自其等真實世界環境之光被遮擋。
在一正常擴增實境設定中，一透明顯示螢幕經提供於一使用者前方使得其等可繼續查看實體世界。顯示螢幕通常係一玻璃波導且一投射器經提供至一側。來自投射器之光藉由一繞射光柵(一輸入光柵)耦合至波導中。經投射光在波導內全內反射。光接著藉由另一繞射光柵(一輸出光柵)耦合出波導，使得使用者可觀察光。投射器可提供擴增一使用者對實體世界之視野之資訊及/或影像。
WO 2016/020643中揭示一種用於在一擴增實境顯示器中二維地擴展輸入光之光學裝置。提供用於將輸入光自一投射器耦合至一波導中之一輸入繞射光學元件。該光學裝置亦包含一輸出元件，該輸出元件具有在波導中彼此重疊之兩個繞射光學元件，使得該兩個繞射光學元件之各者可自輸入繞射光學元件接收光且朝向該對中之另一繞射光學元件耦合光，該另一繞射光學元件接著可充當朝向一觀察者將光耦合出波導之一輸出繞射光學元件。在一項實施例中，彼此重疊之兩個繞射光學元件呈一光子晶體提供。此係藉由在波導之表面內或上配置一支柱陣列，相對於周圍波導介質增大折射率來達成。自一觀察者觀點，WO 2016/020643中之支柱被描述為當在波導之平面中觀察時具有一圓形截面形狀。已發現此配置在同時二維地擴展光且將光耦合出波導方面非常有效。有利地，此可改良波導上之空間之使用，其可降低製造成本。
US 6,580,529中描述另一光學裝置。在此裝置中，提供用於將入射光耦合至一基板波導中之一第一線性全像光學元件。提供與來自第一線性全像元件之光成一角度的一第二線性全像光學元件。第二線性全像光學元件提供單次光繞射朝向一第三線性全像光學元件。以此方式，第二線性全像光學元件可在基板波導內提供光之一維擴展。
本發明之一目的係改良來自一擴增實境顯示器或一虛擬實境顯示器中之一輸出元件之空間均勻性，同時保留一寬視場角。
根據本發明之一態樣，提供一種用於一擴增實境或虛擬實境顯示器之裝置，其包括：一波導；一輸入繞射光學結構，其經組態以自一投射器接收光且將該經接收光耦合至該波導中；一輸出繞射光學結構；及一中間繞射光學結構，其經組態以自該輸入繞射光學結構接收光、提供該經接收光之一維擴展、及朝向該輸出繞射光學結構耦合該經擴展光，其中該輸出繞射光學結構經組態以自該中間繞射光學結構接收光且朝向一觀察者耦合該光；其中該中間繞射光學結構包括繞射特徵，該等繞射特徵與自該輸入繞射光學結構接收之光成一第一角度定向，以在該中間繞射光學結構內提供一第一繞射及一第二繞射，以朝向該輸出繞射光學結構耦合光，其中該第一繞射自該輸入繞射光學結構朝向該等繞射特徵成一第二角度耦合光，使得在該中間繞射光學結構中之複數個間隔位置處提供該第二繞射，從而提供光之該一維擴展，其中該第二繞射朝向該輸出繞射光學結構耦合光。較佳地，該輸入繞射光學元件係一繞射光柵。
以此方式，光在中間繞射光學結構內被繞射兩次。由第一繞射引入之光學效應被第二繞射抵消。換言之，中間繞射光學結構內之雙重繞射可係自共軛的。
此方法可允許來自一輸入繞射光學結構之光之一維擴展而不會引入任何非所欲之光學效應，諸如色度及角度分散。接著，可使用一輸出光學結構朝向一觀察者耦合此經擴展光束，以在二維區域上提供擴增實境或虛擬實境影像。
較佳地，第一角度及第二角度實質上相等。以此方式，光可沿相同於其耦合入之方向耦合出中間繞射結構，此係因為第一繞射及第二繞射可彼此抵消。藉由提供相等之第一角度及第二角度，第一繞射及第二繞射可精確地自共軛使得由第一繞射產生之色度及角度分散可被第二繞射抵消。
中間繞射光學結構可包括第一線性光柵及第二線性光柵，其中第一光柵包括與自輸入繞射光學結構接收之光成第一角度定向以在第一光柵內提供第一繞射及第二繞射的繞射特徵。第二線性光柵可包括與自輸入繞射光學結構接收之光成一第三角度定向以在第二光柵內提供一第三繞射及一第四繞射的繞射特徵。第三繞射較佳地朝向第二光柵之繞射特徵成一第四角度耦合光，使得在第二光柵中之複數個間隔位置處提供第四繞射，從而提供光之一維擴展，其中第四繞射朝向輸出繞射光學結構耦合光。
較佳地，第三角度及第四角度實質上相等。以此方式，第一光柵及第二光柵可沿不同方向提供來自輸入繞射光學結構之光之各自一維擴展。
較佳地，第一角度及第三角度實質上相等且相反。例如，第一角度可係+45°且第三角度可係-45°。以此方式，中間繞射光學結構內之第一光柵及第二光柵可分別將來自輸入繞射光學結構之光旋轉±90°。因此，第一光柵及第二光柵可沿相同且相反之方向提供光之一維擴展。接著，第一光柵及第二光柵可在內部繞射光，再次將光旋轉90°，使得光朝向輸出繞射光學元件耦合。此可在光入射於輸出繞射光學元件上之前，提供有效一維擴展而不會引入非所欲之光學效應。提供接近±45°之第一角度及第三角度可係所欲的，此係因為此可沿實質上正交於光自輸入繞射光學結構朝向中間繞射光學結構耦合所沿之方向之方向提供一維擴展。此可提供波導上之空間之有效使用以實現一精巧設計，其對於擴增實境應用尤其重要。
在另一實例中，第一角度可係+(45+Δ)°且第三角度可係-(45+Δ)°，其中Δ係非零。已發現，此可取決於自輸出繞射光學元件耦合至使用者之光是由中間繞射光學元件內之第一光柵還是第二光柵繞射而最佳地繞射光中之視場角之不同部分。
此可用來增大由輸出繞射光學元件朝向觀察者耦合之光中提供之視場角。通常，將提供自輸出繞射光學元件之一第一側發出之光之一第一視場角，且將提供自第二側發出之光之一第二視場角。第一視場角及第二視場角較佳地部分重疊，但各視場角包含彼此不同之角度。此可將使用者對視場角之感知增大至一水平軸上約35°。
在一項實施例中，第一光柵及第二光柵可在波導中彼此重疊作為一對交叉光柵。交叉光柵之使用可有利地改良裝置之精巧性。在另一實施例中，第一光柵及第二光柵可在波導上實體地間隔。
輸出繞射光學結構較佳地包括在波導中或上彼此重疊之兩個繞射光學元件，其中兩個繞射光學元件之各者經組態以自中間繞射光學元件接收光且朝向另一繞射光學元件耦合光，該另一繞射光學元件接著可充當朝向一觀察者提供外耦合階的一輸出繞射光學元件。
在一種配置中，兩個繞射光學元件可呈一光子晶體提供。以此方式，光子晶體可同時二維地擴展光且朝向一觀察者將光耦合出波導。有利地，中間繞射光學元件可將已一維地擴展之一光束提供至輸出繞射光學結構。此可改良來自輸出繞射光學元件之光之空間均勻性，且可有助於減少可能在缺失一中間繞射光學元件之情況下以其他方式形成之「暗隅角」之影響。
根據本發明之另一態樣，提供一種擴增實境或虛擬實境頭戴裝置，其包括：一投射器，其經組態以提供擴增實境或虛擬實境影像；一安裝架，其用於將頭戴裝置定位於一使用者之頭部上；及先前所定義之裝置。
圖1展示一笛卡爾座標系(x, y, z)內之一波導2之一平面圖。波導2在x-y平面中包括兩個主要平坦平行面且由一透明介質(諸如玻璃)製成。一輸入繞射光柵4經提供於波導2之一表面上以將光自一投射器(未展示)耦合至波導2中。投射器(未展示)經組態以沿垂直於頁面平面(即，平行於z軸)之一方向提供光。由輸入光柵4耦合至波導2中之光藉由全內反射朝向一第一中間光柵6及一第二中間光柵8行進。第一中間光柵6及第二中間光柵8一起可被認為係一中間繞射光學元件6、8。光自中間繞射光學元件6、8朝向一輸出元件10耦合，輸出元件10朝向一觀察者將光耦合出波導2以提供擴增實境或虛擬實境影像。光沿垂直於頁面平面(即，平行於z軸)之一方向朝向一觀察者耦合出輸出元件10。
輸入光柵4將光耦合至波導2中使得其沿平行於y軸之一方向行進。第一中間光柵6包括與y軸成+45°定向之凹槽，y軸係自輸入光柵4接收光所沿之方向。當光遇到第一中間光柵6時，其經歷一第一繞射進入一第一階且旋轉90°。如圖1之平面圖中所觀察，經繞射光沿負x方向傳播，仍藉由全內反射捕獲於波導2內。經繞射光在沿其長度之多個點處再次與第一中間光柵6相互作用，且在各相互作用點處光被繞射或不被繞射。在光被繞射之情況下，與第一中間光柵6之一第二繞射再次使光再次旋轉90°，使得其沿與y軸平行之一方向朝向輸出元件10耦合。未經繞射光繼續在波導2內傳播以在一進一步點處與第一中間光柵6相互作用。以此方式，第一中間光柵6在x軸上提供光之一維擴展。自第一中間光柵6朝向輸出元件10傳播之光在第一中間光柵6內被繞射兩次，且旋轉90°兩次。第一中間光柵6內之兩次繞射相互作用相等且相反使得其等係自共軛的，且由第一繞射引入之光學效應被第二繞射抵消。
來自輸入光柵4之一部分光在與第一中間光柵6進行第一相互作用時不被繞射；此光部分在波導2內藉由全內反射沿平行於y軸之一方向朝向第二中間光柵8傳輸且行進。第二中間光柵8包括與y軸成-45°定向之凹槽，y軸係自輸入光柵4接收光所沿之方向。當光遇到第二中間光柵8時(其中一些光經歷一第一繞射)進入一第一階且旋轉90°。經繞射光在圖1之參考框架中沿正x方向傳播，仍藉由全內反射捕獲於波導2內。接著，經繞射光在沿其長度之多個點處遇到第二中間光柵8；光再次被繞射且旋轉90°使得其沿平行於y軸之一方向朝向輸出元件10傳播。以此方式，第二中間光柵8在x軸上提供光之一維擴展，x軸係與第一中間光柵6相反之方向。自第二中間光柵8朝向輸出元件10傳播之光已在第二中間光柵8內被繞射兩次，且旋轉90°兩次。
入射於第二中間光柵8上之光之一部分在第一相互作用時不被繞射。光之此分量在全內反射下繼續沿與y軸平行之一方向朝向輸出元件10傳播。因此，輸出元件10處接收之光之一中心部分既不被第一中間光柵6繞射亦不被第二中間光柵8繞射。
在此實施例中，輸出元件10係如WO 2016/020643中所描述之一擴展繞射光學出射光瞳。因此，輸出元件10包括一對交叉線性光柵或一光子晶體結構。在兩種情況下，輸出元件10包括在波導2中或上彼此重疊之兩個繞射光學元件。輸出元件10中之兩個繞射光學元件之各者經組態以沿實質上平行於y軸之一方向自第一中間光柵6或第二中間光柵8接收光。接著，輸出元件10內之各繞射光學元件可朝向該對中之另一繞射光學元件耦合經接收光，該另一繞射光學元件接著可充當沿z軸朝向一觀察者耦合出波導2之一輸出繞射光學元件。
在輸出元件10中彼此重疊之兩個繞射光學元件具備與y軸成±30°之繞射光學特徵，y軸係自第一中間光柵6及第二中間光柵接收光所沿之方向。因此，光係由至與y軸成±60°之各自重疊繞射光學特徵繞射。因此，光在一V形錐體內之輸出元件10內擴展，包含在距與輸出元件10之第一相互作用點之±60°之間。藉由使用第一中間光柵6及第二中間光柵8一維地擴展光，可提供複數個此等V形錐體，從而在輸出元件10之頂部處自沿x軸之各自點發出。以此方式，可在輸出元件10內提供一經改良之光空間分佈。此係在不引入角度或色度分散之情況下達成，此係因為在第一中間光柵6及第二中間光柵8之各者內發生兩次相等且相反之繞射相互作用；此意謂著由第一中間光柵6中之第一繞射相互作用產生之任何不利光學效應被第一中間光柵6中之第二繞射相互作用抵消(且適用於第二中間光柵8)。
可控制第一中間光柵6及第二中間光柵8之繞射效率以改良在相對於x軸之不同位置處朝向輸出元件10耦合之光之亮度之均勻性。此可在光柵6、8中之一塗層厚度或特徵高度與沿x軸遠離自輸入光柵4接收光所在之中心點之位置成比例之情況下達成。藉由增大遠離中心點之位置處之繞射效率，可增大經繞射光而非未經繞射光之相對比例。因此，儘管隨著階指向輸出元件10，光束之絕對亮度可沿x方向減小，但一更高比例之光可在沿x方向與中心點具有一更大間之位置處繞射。此可確保來自第一中間光柵6及第二中間光柵8之經一維擴展光沿x軸之一均勻亮度。
圖2展示另一波導102之一平面圖。在此配置中，單個中間光柵106經提供於輸入光柵104與輸出元件110之間。輸入光柵104經提供於波導102之一表面上以將光自一投射器(未展示)耦合至波導102中。在此實施例中，中間光柵106包括在波導102中彼此重疊之一對線性光柵。此等交叉光柵分別具備與光線成±45°角之凹槽，y軸係在中間光柵106處自輸入光柵104接收光所沿之方向。交叉光柵可經提供於波導2之相同表面上或在不同實施例中經提供於相對表面上。
具有與y軸成+45°之凹槽之線性光柵繞射來自輸入光柵104之光，使得光旋轉90°，從而光在圖2之參考框架中沿負x方向(即，向左)傳播。接著，此光將再次由+45°凹槽繞射，使得光再次旋轉90°且沿平行於y軸之一方向朝向輸出元件110耦合。
具有-45°凹槽之線性光柵將繞射光使得光旋轉90°，從而光沿正x方向傳播。接著，此光將再次由-45°凹槽繞射，使得光再次旋轉90°且沿平行於y軸之一方向朝向輸出元件110耦合。以此方式，中間光柵106可沿正x軸方向及負x方向提供自輸入光柵104中心接收之一光束之一維光擴展。
在圖2之實施例中使用一交叉光柵作為一中間光柵106提供一擴增實境顯示器尤其所欲之精巧性優點。然而，在一些配置中，空間分離光柵(在y軸上)可能較佳，諸如圖1之實施例中之第一中間光柵6及第二中間光柵8。此係因為交叉光柵內之一第二繞射將在正y軸上遠離輸出元件110繞射一些光。此將針對首先由+45°凹槽繞射且隨後由-45°凹槽繞射之光(且反之亦然)而出現。此可能導致系統中之光之一損耗，其在未應用對策之情況下可能降低效率。
在此實施例中，輸出元件110係跨具有平行於x軸之凹槽之二維區域提供之一線性光柵。圖2中所展示之實施例之輸出元件110可連同圖1中所展示之實施例之第一中間光柵6及第二中間光柵8一起提供。同樣，圖1中所展示之實施例之輸出元件10可具備圖2中所展示之實施例之中間光柵106。
圖3係圖1中所展示之波導2之一部分之一示意圖。已發現，在一些情況下，由第一中間光柵6 (及第二中間光柵8)產生之雙重繞射可致使與直接傳播至輸出元件10而非由第一中間光柵6或第二中間光柵8繞射之光相比，視場角輕微減小。一眼睛盒12係以角度空間展示。眼睛盒12表示自圖1中之輸出元件10輸出之光之視場角。針對未經繞射光(沿x軸接近35°且沿y軸接近20°) (即，自一觀察者之觀點水平地且垂直地)達成一寬視場角。已發現，第一中間光柵6對來自輸入光柵4之光之雙重繞射可導致更高角度以逃避波導2內之全內反射。此可致使藉由第一中間光柵6或第二中間光柵8一維地擴展之光之視場角減小。來自圖1中所展示之第一中間光柵6及第二中間光柵8之經一維擴展光之視場角可係約26°。在未校正之情況下，此可能為一使用者產生一些非所欲之觀察條件，此係因為未由第一中間光柵6或第二中間光柵8繞射且繼續僅由輸出元件10繞射之光可具有一寬視場角，然而由第一中間光柵6及第二中間光柵8繞射之光可具有一減小之視場，從而導致全角影像之左區域及右區域之非均勻性。
圖4係本發明之另一實施例中之一波導之一部分之一示意圖。在此實例中，第一中間光柵6之凹槽與y軸成一+(45+Δ)°角定向，y軸係自輸入光柵4接收光所沿之方向。光在朝向輸出元件10耦合之前由第一中間光柵6繞射兩次。在此組態中，與未經繞射光相比，經雙重繞射光之視場角仍減小。然而，視場角在眼睛盒12內偏移。特定而言，視場角朝向負x方向偏移。此意謂著來自第一中間光柵6 (其通常佔據輸出元件10之左手側)之光向左偏移。
圖5係本發明之另一實施例中之一波導之一部分之一示意圖。在此實例中，第一中間光柵6之凹槽與y軸成一+(45+Δ)°角定向。第二中間光柵8之凹槽與y軸成一-(45+Δ)°角定向。以此方式，來自第一中間光柵6之經雙重繞射光具備向左偏移之一約26°視場角，而來自第二中間光柵8之經雙重繞射光具備向右偏移之一約26°視場角。此等視場角在眼睛盒12中重疊使得其等一起提供約35°之一總視場，此相同於未經繞射光之視場角。因此，即使自第一中間光柵6及第二中間光柵8提供一較小視場角，使用者之眼睛仍感知約35°之一寬視場角。來自第一中間光柵6及第二中間光柵8之「缺失」角度可由直接朝向輸出元件10傳播而不經歷第一中間光柵6或第二中間光柵8之任何繞射之光之部分提供。
在一些實施例中，Δ值可係約2°，且在其他實施例中可係約5°。可設想，可使用非零且小於10°之Δ值。雙重繞射在第一中間光柵6及第二中間光柵8兩者中係自共軛的，此允許此等光柵具備不同角度凹槽。
圖6B係使用如WO 2016/020643中所描述之一輸入光柵及一輸出元件截取之光線路徑之一示意圖。圖6A展示產生至眼睛之一外耦合光線之輸出元件10上之相互作用位置。圖6A中之區域限於20 mm (水平) ×10 mm (垂直)以保持清晰度。如可見，光線二維地擴展且同時在一V形區域內以六邊形陣列耦合出波導，此係因為光自與輸出元件之第一相互作用點在與y軸成±60°之角度之間繞射。
圖7B係圖1中所展示之波導中截取之光線路徑之一示意圖。圖7A展示在相同於圖6A之區域內產生至眼睛之一外耦合光線之輸出元件10上之相互作用位置。在此情況下，提供複數個V形擴展錐體，各V形擴展錐體自與輸出元件10之第一相互作用之一各自點發出。光束以六邊形陣列耦合出各V形錐體。光束在x軸上一維地擴展且此改良來自眼睛盒之輸出之空間均勻性，此係因為來自各自V形錐體之六邊形陣列部分重疊。
圖8B係在其中Δ=5°之一實施例中之圖5中所展示之波導中截取之光線路徑之一示意圖。圖8A展示在相同於圖6A及圖7A之區域內產生至眼睛之一外耦合光線之輸出元件10上之相互作用位置。如可見，其中光耦合出輸出元件之點之數目增大。此有利地改良一使用者在一擴增實境或虛擬實境裝置中之體驗。
2:波導 4:輸入繞射光學結構/輸入繞射光柵 6:中間繞射光學結構/第一中間光柵/中間繞射光學元件 8:中間繞射光學結構/第二中間光柵/中間繞射光學元件 10:輸出繞射光學結構/輸出元件 12:眼睛盒 102:波導 104:輸入繞射光學結構 106:中間繞射光學結構 110:輸出繞射光學結構
現參考圖式舉實例描述本發明之實施例，其中：
圖1係本發明之一實施例中之一波導之一平面圖；
圖2係本發明之另一實施例中之一波導之一平面圖；
圖3係圖1中所展示之波導之一部分之一示意平面圖；
圖4係本發明之另一實施例中之一波導之一部分之一示意圖；
圖5係本發明之另一實施例中之一波導之一部分之一示意圖；
圖6A展示基於圖6B中所展示之光線路徑、在一20 mm×10 mm區域內朝向一使用者之眼睛外耦合之光線之空間位置；
圖6B係使用一輸入光柵及一輸出元件截取之光線路徑之一示意圖；
圖7A展示基於圖7B中所展示之光線路徑、在20 mm×10 mm區域內朝向一使用者之眼睛外耦合之光線之空間位置；
圖7B係圖1中所展示之波導中截取之光線路徑之一示意圖；
圖8A展示基於圖8B中所展示之光線路徑、在20 mm×10 mm區域內朝向一使用者之眼睛外耦合之光線之空間位置；及
圖8B係圖5中所展示之波導中截取之光線路徑之一示意圖。
2:波導
4:輸入繞射光學結構/輸入繞射光柵
6:中間繞射光學結構/第一中間光柵/中間繞射光學元件
8:中間繞射光學結構/第二中間光柵/中間繞射光學元件
10:輸出繞射光學結構/輸出元件

Claims (13)

  1. 一種用於一擴增實境或虛擬實境顯示器之裝置，其包括： 一波導； 一輸入繞射光學結構，其經組態以自一投射器接收光且將該經接收光耦合至該波導中； 一輸出繞射光學結構；及 一中間繞射光學結構，其經組態以自該輸入繞射光學結構接收光、提供該經接收光之一一維擴展、及朝向該輸出繞射光學結構耦合該經擴展光，其中該輸出繞射光學結構經組態以自該中間繞射光學結構接收光且朝向一觀察者耦合該光； 其中該中間繞射光學結構包括繞射特徵，該等繞射特徵與自該輸入繞射光學結構接收之光成一第一角度定向，以在該中間繞射光學結構內提供一第一繞射及一第二繞射，以朝向該輸出繞射光學結構耦合光，其中該第一繞射自該輸入繞射光學結構朝向該等繞射特徵成一第二角度耦合光，使得在該中間繞射光學結構中之複數個間隔位置處提供該第二繞射，從而提供光之該一維擴展，其中該第二繞射朝向該輸出繞射光學結構耦合光。
  2. 如請求項1之裝置，其中該第一角度及該第二角度實質上相等。
  3. 如請求項1或2之裝置，其中該中間繞射光學結構包括第一線性光柵及第二線性光柵，其中該第一光柵包括與該輸入繞射光學結構接收之光成該第一角度定向以在該第一光柵內提供該第一繞射及該第二繞射的繞射特徵，且其中該第二光柵包括與自該輸入繞射光學結構接收之光成一第三角度定向以在該第二光柵內提供一第三繞射及一第四繞射的繞射特徵，其中該第三繞射朝向該第二光柵之繞射特徵成一第四角度耦合光，使得在該第二光柵中之複數個間隔位置處提供該第四繞射，從而提供光之該一維擴展，其中該第四繞射朝向該輸出繞射光學結構耦合光。
  4. 如請求項3之裝置，其中該第三角度及該第四角度實質上相等。
  5. 如請求項3之裝置，其中該第一角度及該第三角度實質上相等且相反。
  6. 如請求項5之裝置，其中該第一角度係+45°且該第三角度係-45°。
  7. 如請求項5之裝置，其中該第一角度係+(45+Δ)°且該第三角度係-(45+Δ)°，其中Δ係非零。
  8. 如請求項3之裝置，其中該第一光柵及該第二光柵在該波導中至少部分地彼此重疊作為一對交叉光柵。
  9. 如請求項3之裝置，其中該第一光柵及該第二光柵在該波導上實體地間隔。
  10. 如請求項3之裝置，其中該輸出繞射光學結構包括在該波導中或上彼此重疊之兩個繞射光學元件，其中該兩個繞射光學元件之各者經組態以自該中間繞射光學元件接收光且朝向該另一繞射光學元件耦合該光，該另一繞射光學元件接著可充當朝向一觀察者提供外耦合階之一輸出繞射光學元件。
  11. 如請求項10之裝置，其中該兩個繞射光學元件呈一光子晶體提供。
  12. 如請求項3之裝置，其中該輸入繞射光學元件係一繞射光柵。
  13. 一種擴增實境或虛擬實境頭戴裝置，其包括： 一投射器，其經組態以提供擴增實境或虛擬實境影像； 一安裝架，其用於將該頭戴裝置定位於一使用者之頭部上；及 如前述請求項中任一項之裝置。
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