非显而易见杯

专利无效挑战赛

目标专利:3501具有宽视场的波导显示系统

专利公开号:CN115398315B

专利权人:交互数字

无效请求书提交日期:2026年


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非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。



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序号 权利要求内容

1

一种光学系统,包括第一波导;其具有第一透射衍射内耦合器(DG1);和第一衍射外耦合器(DG6);以及第二波导;其具有第二透射衍射内耦合器(DG2);反射衍射内耦合器(DG3);第二衍射外耦合器(DG4);以及第三衍射外耦合器(DG5);其中所述第二透射衍射内耦合器(DG2)在输入区域中布置在所述第一透射衍射内耦合器(DG1)与所述反射衍射内耦合器(DG3)之间;并且其中:(a)以大于第一临界角且小于掠射角的角度入射的蓝光通过所述第一透射衍射内耦合器(DG1)耦合到所述第一波导中;而角度小于所述第一临界角的蓝光被透射;并通过所述第二透射衍射内耦合器(DG2)耦合到所述第二波导中;(b)以大于第二临界角且小于所述掠射角的角度入射的绿光通过所述第一透射衍射内耦合器(DG1)耦合到所述第一波导中;而角度小于所述第二临界角的绿光被透射;并通过所述第二透射衍射内耦合器(DG2)耦合到所述第二波导中;(c)透射通过所述第一波导的红光在大于第三临界角且小于所述掠射角的角度下通过所述第二透射衍射内耦合器(DG2)耦合到所述第二波导中;并且在小于所述第三临界角的角度下通过所述反射衍射内耦合器(DG3)耦合到所述第二波导中;(d)外耦合被配置为使得蓝光和绿光通过所述第一衍射外耦合器(DG6)和所述第三衍射外耦合器(DG5)耦合出;而角度小于所述第三临界角的红光通过所述第三衍射外耦合器(DG5)耦合出;角度大于所述第三临界角的红光通过所述第二衍射外耦合器(DG4)耦合出。

2

根据权利要求1所述的光学系统,包括图像生成器;所述图像生成器操作以在所述输入区域处提供图像;其中所述光学系统被配置为在输出区域复制所述图像;所述输出区域包括所述第一衍射外耦合器(DG6)、所述第二衍射外耦合器(DG4)和所述第三衍射外耦合器(DG5)。

3

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中所述光学系统被配置为复制跨越至少100°的视场的图像。

4

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中所述光学系统被配置为复制全色图像。

5

根据权利要求1或2中所述的光学系统,其中所述第一透射衍射内耦合器具有第一光栅间距;所述第二透射衍射内耦合器具有大于所述第一光栅间距的第二光栅间距;并且所述反射衍射内耦合器具有大于所述第二光栅间距的第三光栅间距。

6

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中其中 是所述第一透射衍射内耦合器(DG1)的光栅间距; 是非零整数; 是所述第一波导的折射率;是介于450nm与700nm之间的波长; 是介于55度与90度之间的角度;并且 等于以所述第二波导的临界角衍射的角度;其中所述第二波导的所述临界角是arcsin(1/ );其中 是所述第二波导的折射率。

7

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中其中 是所述第二透射衍射内耦合器的光栅间距; 是非零整数; 是介于55度与90度之间的角度;并且 是法向入射的±5度内的角度; 是所述第二波导的折射率;并且 是介于450nm与700nm之间的波长。

8

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中所述光学系统被配置为:(i)将具有第一入射角的至少一些入射光耦合成在所述第一波导和所述第二波导中的至少一者中以第一方向行进;以及(ii)将具有与所述第一入射角相反的第二入射角的至少一些入射光耦合成在所述第一波导和所述第二波导中的至少一者中以与所述第一方向相反的第二方向行进。

9

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中:所述第一透射衍射内耦合器的第一光栅间距(d)1 介于420nm与520nm之间;所述第二透射衍射内耦合器的第二光栅间距(d)2 介于600nm与700nm之间;并且所述反射衍射内耦合器的第三光栅间距(d)3 介于720nm与820nm之间。

10

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中:所述第一透射衍射内耦合器的第一光栅间距(d)1 介于460nm与480nm之间;所述第二透射衍射内耦合器的第二光栅间距(d)2 介于640nm与660nm之间;并且所述反射衍射内耦合器的第三光栅间距(d)3 介于760nm与780nm之间。

11

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中:所述第二透射衍射内耦合器的第二光栅间距(d2)比所述第一透射衍射内耦合器的第一光栅间距(d)1 大30%与50%之间;并且所述反射衍射内耦合器的第三光栅间距(d)3 比所述第二光栅间距大10%与30%之间。


对比文件列表

编号 名称

权利要求1

一种光学系统,包括第一波导;其具有第一透射衍射内耦合器(DG1);和第一衍射外耦合器(DG6);以及第二波导;其具有第二透射衍射内耦合器(DG2);反射衍射内耦合器(DG3);第二衍射外耦合器(DG4);以及第三衍射外耦合器(DG5);其中所述第二透射衍射内耦合器(DG2)在输入区域中布置在所述第一透射衍射内耦合器(DG1)与所述反射衍射内耦合器(DG3)之间;并且其中:(a)以大于第一临界角且小于掠射角的角度入射的蓝光通过所述第一透射衍射内耦合器(DG1)耦合到所述第一波导中;而角度小于所述第一临界角的蓝光被透射;并通过所述第二透射衍射内耦合器(DG2)耦合到所述第二波导中;(b)以大于第二临界角且小于所述掠射角的角度入射的绿光通过所述第一透射衍射内耦合器(DG1)耦合到所述第一波导中;而角度小于所述第二临界角的绿光被透射;并通过所述第二透射衍射内耦合器(DG2)耦合到所述第二波导中;(c)透射通过所述第一波导的红光在大于第三临界角且小于所述掠射角的角度下通过所述第二透射衍射内耦合器(DG2)耦合到所述第二波导中;并且在小于所述第三临界角的角度下通过所述反射衍射内耦合器(DG3)耦合到所述第二波导中;(d)外耦合被配置为使得蓝光和绿光通过所述第一衍射外耦合器(DG6)和所述第三衍射外耦合器(DG5)耦合出;而角度小于所述第三临界角的红光通过所述第三衍射外耦合器(DG5)耦合出;角度大于所述第三临界角的红光通过所述第二衍射外耦合器(DG4)耦合出。


权利要求2

根据权利要求1所述的光学系统,包括图像生成器;所述图像生成器操作以在所述输入区域处提供图像;其中所述光学系统被配置为在输出区域复制所述图像;所述输出区域包括所述第一衍射外耦合器(DG6)、所述第二衍射外耦合器(DG4)和所述第三衍射外耦合器(DG5)。


权利要求3

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中所述光学系统被配置为复制跨越至少100°的视场的图像。


权利要求4

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中所述光学系统被配置为复制全色图像。


权利要求5

根据权利要求1或2中所述的光学系统,其中所述第一透射衍射内耦合器具有第一光栅间距;所述第二透射衍射内耦合器具有大于所述第一光栅间距的第二光栅间距;并且所述反射衍射内耦合器具有大于所述第二光栅间距的第三光栅间距。


权利要求6

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中其中 是所述第一透射衍射内耦合器(DG1)的光栅间距; 是非零整数; 是所述第一波导的折射率;是介于450nm与700nm之间的波长; 是介于55度与90度之间的角度;并且 等于以所述第二波导的临界角衍射的角度;其中所述第二波导的所述临界角是arcsin(1/ );其中 是所述第二波导的折射率。


权利要求7

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中其中 是所述第二透射衍射内耦合器的光栅间距; 是非零整数; 是介于55度与90度之间的角度;并且 是法向入射的±5度内的角度; 是所述第二波导的折射率;并且 是介于450nm与700nm之间的波长。


权利要求8

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中所述光学系统被配置为:(i)将具有第一入射角的至少一些入射光耦合成在所述第一波导和所述第二波导中的至少一者中以第一方向行进;以及(ii)将具有与所述第一入射角相反的第二入射角的至少一些入射光耦合成在所述第一波导和所述第二波导中的至少一者中以与所述第一方向相反的第二方向行进。


权利要求9

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中:所述第一透射衍射内耦合器的第一光栅间距(d)1 介于420nm与520nm之间;所述第二透射衍射内耦合器的第二光栅间距(d)2 介于600nm与700nm之间;并且所述反射衍射内耦合器的第三光栅间距(d)3 介于720nm与820nm之间。


权利要求10

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中:所述第一透射衍射内耦合器的第一光栅间距(d)1 介于460nm与480nm之间;所述第二透射衍射内耦合器的第二光栅间距(d)2 介于640nm与660nm之间;并且所述反射衍射内耦合器的第三光栅间距(d)3 介于760nm与780nm之间。


权利要求11

根据权利要求1或2所述的光学系统,其中:所述第二透射衍射内耦合器的第二光栅间距(d2)比所述第一透射衍射内耦合器的第一光栅间距(d)1 大30%与50%之间;并且所述反射衍射内耦合器的第三光栅间距(d)3 比所述第二光栅间距大10%与30%之间。


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