СОСТАВНОЙ РАСШИРИТЕЛЬ ВЫХОДНОГО ЗРАЧКА

1. Устройство, включающее
составную подложку из оптического материала, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, причем указанная составная подложка включает первую часть и вторую часть, которые физически разделены и установлены с возможностью поворота относительно друг друга в заранее заданном диапазоне углов вокруг линии, разделяющей первую и вторую части;
два дифракционных элемента, расположенных на первой или второй поверхности и установленных с возможностью приема входного оптического пучка, причем один из двух дифракционных элементов расположен на первой части подложки, а второй дифракционный элемент расположен на второй части подложки соответственно, и указанные два дифракционных элемента расположены, по существу, рядом друг с другом и прилегают к указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки; и
два дополнительных дифракционных элемента, расположенных на первой или второй поверхности подложки, причем один из двух дополнительных дифракционных элементов расположен на первой части подложки, а второй дополнительный дифракционный элемент расположен на второй части подложки соответственно, при этом
по меньшей мере часть входного оптического пучка испытывает дифракцию на двух дифракционных элементах с получением двух дифрагированных оптических пучков, по существу, поровну разделенных между первой частью и второй частью подложки соответственно, по существу, в пределах первой и второй поверхностей подложки, и
по меньшей мере часть дифрагированных оптических пучков в первой части и второй части подложки затем выводится из составной подложки посредством дифракции на каждом из указанных дополнительных дифракционных элементов с получением двух, по существу, идентичных выходных оптических пучков с выходным зрачком, расширенным в одном или двух измерениях.
2. Устройство по п.1, которое сконфигурировано с использованием по меньшей мере одного из следующих условий:
две области, в каждой из которых размещается один из указанных двух дифракционных элементов, являются симметричными относительно указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки, и
две дополнительные области, в каждой из которых размещается один из указанных двух дополнительных дифракционных элементов, являются симметричными относительно указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки.
3. Устройство по п.1, в котором указанные два дифракционных элемента имеют асимметричный профиль штрихов, так что входной оптический пучок, дифрагированный каждым из двух дифракционных элементов, по существу, передается только в ту часть из первой и второй частей, в которой расположен каждый из указанных двух дифракционных элементов.
4. Устройство по п.1, в котором указанные два дифракционных элемента имеют асимметричный профиль штрихов и являются наклонными дифракционными решетками с углом наклона более 20°.
5. Устройство по п.1, в котором указанные два дифракционных элемента являются асимметричными, так что их профили штрихов являются зеркальным отражением друг друга относительно линии, разделяющей первую и вторую части подложки.
6. Устройство по п.1, в котором указанные два дифракционных элемента и указанные два дополнительных дифракционных элемента расположены на одной, первой или второй, поверхности указанных первой и второй частей составной подложки.
7. Устройство по п.1, в котором поглощающее вещество нанесено по меньшей мере на одну из следующих областей:
торец по меньшей мере одной из первой и второй частей в области их физического разделения вдоль указанной линии, и
поверхность составной подложки, находящуюся напротив поверхности с расположенными на ней указанными двумя дифракционными элементами.
8. Устройство по п.1, в котором штрихи указанных двух дифракционных элементов являются симметричными относительно указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки.
9. Устройство по п.1, в котором каждая из указанных первой и второй частей указанной составной подложки включает промежуточный дифракционный элемент, так что по меньшей мере часть оптического пучка, дифрагированного на первом или втором дифракционном элементе, сначала поступает на указанный промежуточный дифракционный элемент, который посредством дифракции на указанном промежуточном дифракционном элементе передает указанную по меньшей мере часть дифрагированного оптического пучка на один из указанных двух дополнительных дифракционных элементов, расположенных на каждой из указанных частей для обеспечения двумерного расширения выходного зрачка указанного входного оптического пучка каждой указанной частью.
10. Устройство по п.9, в котором каждый из указанных двух дифракционных элементов включает периодические линии с периодом d, a указанный промежуточный дифракционный элемент включает дополнительные периодические линии с периодом d′, который равен
,
где α - угол между нормалью к первой части или ко второй части и нормалью к плоскости, включающей первую часть и вторую часть, когда первая и вторая части повернуты в указанном заранее заданном диапазоне углов так, чтобы обе части лежали в указанной плоскости, ρ - угол между периодическими линиями и дополнительными периодическими линиями, и λ - длина волны входного оптического пучка.
11. Устройство по п.9, которое сконфигурировано так, что промежуточный дифракционный элемент имеет нечетное число дифракции первого порядка или четное число дополнительных отражений первого порядка.
12. Способ, включающий
прием входного оптического пучка двумя дифракционными элементами, расположенными на первой или второй поверхности составной подложки, изготовленной из оптического материала, причем указанная составная подложка включает первую часть и вторую часть, которые физически разделены и установлены с возможностью поворота относительно друг друга в заранее заданном диапазоне углов вокруг линии, разделяющей первую и вторую части, при этом один из двух дифракционных элементов расположен на первой части, а второй дифракционный элемент расположен на второй части соответственно, и указанные два дифракционных элемента расположены, по существу, рядом друг с другом и прилегают к линии, разделяющей первую и вторую части, причем две области, в каждой из которых размещается один из указанных двух дифракционных элементов, являются симметричными относительно указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки;
дифракцию по меньшей мере части входного оптического пучка на двух дифракционных элементах с получением двух дифрагированных оптических пучков, по существу, поровну разделенных между первой частью и второй частью подложки соответственно, по существу, в пределах первой и второй поверхностей подложки;
вывод по меньшей мере части дифрагированных оптических пучков в каждой из первой части и второй части из составной подложки посредством дифракции на каждом из двух дополнительных дифракционных элементов с получением двух, по существу, идентичных выходных расширенных оптических пучков с выходным зрачком, расширенным в одном или двух измерениях,
при этом два дополнительных дифракционных элемента расположены на первой или второй поверхности подложки, причем один из двух дополнительных дифракционных элементов расположен на первой части подложки, а второй дополнительный дифракционный элемент расположен на второй части подложки соответственно.
13. Способ по п.12, в котором два указанных дифракционных элемента имеют асимметричный профиль штрихов, так что входной оптический пучок, дифрагированный каждым из этих двух дифракционных элементов, передается, по существу, только в ту часть из первой и второй частей, в которой расположен каждый из двух дифракционных элементов.
14. Способ по п.12, в котором указанные два дифракционных элемента являются асимметричными, так что их профили штрихов являются зеркальным отражением друг друга относительно линии, разделяющей первую и вторую части подложки.
15. Способ по п.12, в котором поглощающее вещество нанесено по меньшей мере на одну из следующих областей:
торец по меньшей мере одной из первой и второй частей в области их физического разделения вдоль указанной линии, и
поверхность составной подложки, находящуюся напротив поверхности с расположенными на ней указанными двумя дифракционными элементами.
16. Электронное устройство, включающее
блок обработки данных;
оптический процессор, функционально соединенный с блоком обработки данных для приема данных изображения от блока обработки данных;
устройство отображения, функционально соединенное с оптическим процессором для формирования изображения на основе данных изображения; и
расширитель выходного зрачка, включающий
составную подложку из оптического материала, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, причем указанная составная подложка включает первую часть и вторую часть, которые физически разделены и установлены с возможностью поворота относительно друг друга в заранее заданном диапазоне углов вокруг линии, разделяющей первую и вторую части;
два дифракционных элемента, расположенных на первой или второй поверхности с возможностью приема входного оптического пучка, причем один из двух дифракционных элементов расположен на первой части подложки, а второй дифракционный элемент расположен на второй части подложки соответственно, и указанные два дифракционных элемента расположены, по существу, рядом друг с другом и прилегают к указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки; и
два дополнительных дифракционных элемента, расположенных на первой или второй поверхности подложки, причем один из двух дополнительных дифракционных элементов расположен на первой части подложки, а второй дополнительный дифракционный элемент расположен на второй части подложки соответственно, при этом
по меньшей мере часть входного оптического пучка испытывает дифракцию на двух дифракционных элементах с получением двух дифрагированных оптических пучков, по существу, поровну разделенных между первой частью и второй частью подложки соответственно, по существу, в пределах первой и второй поверхностей подложки, и
по меньшей мере часть дифрагированных оптических пучков в первой части и второй части подложки затем выводится из составной подложки посредством дифракции на каждом из указанных дополнительных дифракционных элементов с получением двух, по существу, идентичных выходных оптических пучков с выходным зрачком, расширенным в одном или двух измерениях.
17. Электронное устройство по п.16, также включающее
блок регулировки угла расширителя выходного зрачка для обеспечения поворота первой и второй частей относительно друг друга вокруг указанной линии.
18. Электронное устройство по п.16, которое представляет собой цифровую камеру, компьютерное игровое устройство, беспроводное устройство, портативное устройство или мобильный терминал.
19. Электронное устройство по п.16, сконфигурированное с использованием по меньшей мере одного из следующих условий:
две области, в каждой из которых размещается один из указанных двух дифракционных элементов, являются симметричными относительно указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки, и
две дополнительные области, в каждой из которых размещается один из указанных двух дополнительных дифракционных элементов, являются симметричными относительно указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки.
20. Электронное устройство по п.16, в котором указанные два дифракционных элемента имеют асимметричный профиль штрихов, так что входной оптический пучок, дифрагированный каждым из двух дифракционных элементов, может передаваться только в ту часть из первой и второй частей, в которой расположен каждый из двух дифракционных элементов.
21. Электронное устройство по п.16, в котором указанные два дифракционных элемента являются асимметричными, так что их профили штрихов являются зеркальным отражением друг друга относительно линии, разделяющей первую и вторую части подложки.
22. Электронное устройство по п.16, в котором указанные два дифракционных элемента и указанные два дополнительных дифракционных элемента расположены на одной, первой или второй, поверхности, указанных первой и второй частей составной подложки.
23. Электронное устройство по п.16, в котором поглощающее вещество нанесено по меньшей мере на одну из следующих областей:
торец по меньшей мере одной из первой и второй частей в области их физического разделения вдоль указанной линии, и
поверхность составной подложки, находящуюся напротив поверхности с расположенными на ней указанными двумя дифракционными элементами.
24. Очки, включающие
носимую оправу; и
расширитель выходного зрачка, функционально прикрепленный к указанной носимой оправе, причем указанный расширитель выходного зрачка включает
составную подложку из оптического материала, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, причем указанная составная подложка включает первую часть и вторую часть, которые физически разделены и установлены с возможностью поворота относительно друг друга в заранее заданном диапазоне углов вокруг линии, разделяющей первую и вторую части;
два дифракционных элемента, расположенных на первой или второй поверхности с возможностью приема входного оптического пучка, причем один из двух дифракционных элементов расположен на первой части подложки, а второй дифракционный элемент расположен на второй части подложки соответственно, и указанные два дифракционных элемента расположены, по существу, рядом друг с другом и прилегают к указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки; и
два дополнительных дифракционных элемента, расположенных на первой или второй поверхности подложки, причем один из двух дополнительных дифракционных элементов расположен на первой части подложки, а второй дополнительный дифракционный элемент расположен на второй части подложки соответственно, при этом
по меньшей мере часть входного оптического пучка испытывает дифракцию на двух дифракционных элементах с получением двух дифрагированных оптических пучков, по существу, поровну разделенных между первой частью и второй частью подложки соответственно, по существу, в пределах первой и второй поверхностей подложки, и
по меньшей мере часть дифрагированных оптических пучков в первой части и второй части подложки затем выводится из составной подложки посредством дифракции на каждом из указанных дополнительных дифракционных элементов с получением двух, по существу, идентичных выходных оптических пучков с выходным зрачком, расширенным в одном или двух измерениях, так что каждый из указанных двух выходных оптических пучков поступает только в одну часть, левую или правую, указанных очков.
25. Очки по п.24, также включающие
блок регулировки угла расширителя выходного зрачка, сконфигурированный для предоставления сигнала регулировки расширителю выходного зрачка для осуществления поворота указанных первой и второй частей относительно друг друга в указанном заранее заданном диапазоне углов.
26. Устройство, включающее
два средства для дифракции
для приема входного оптического пучка, причем указанные два средства для дифракции расположены на первой или второй поверхности составной подложки из оптического материала, которая включает первую часть и вторую часть, которые физически разделены и установлены с возможностью поворота относительно друг друга вокруг линии, разделяющей первую и вторую части, в заранее заданном диапазоне углов, при этом одно этих из двух средств для дифракции расположено на первой части подложки, а другое средство для дифракции расположено на второй части подложки соответственно, и указанные два средства для дифракции расположены, по существу, рядом друг с другом и прилегают к указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки, при этом две области, на каждой из которых размещено одно из этих двух средств для дифракции, являются симметричными относительно указанной линии, разделяющей первую и вторую части подложки, и
для дифрагирования по меньшей мере части входного оптического пучка на двух средствах для дифракции с получением двух дифрагированных оптических пучков, по существу, поровну разделенных между первой частью и второй частью подложки соответственно, по существу, в пределах первой и второй поверхностей подложки; и
два дополнительных средства для дифракции, предназначенные для вывода по меньшей мере части дифрагированных оптических пучков в каждой части из первой и второй частей из составной подложки посредством дифракции на каждом из двух дополнительных средств для дифракции с получением двух, по существу, идентичных выходных расширенных оптических пучка с расширенным выходных зрачком по одному или двум измерениям,
при этом два дополнительных средства для дифракции расположены на первой или второй поверхности, причем одно из этих двух дополнительных средств для дифракции расположено на первой части, а второе расположено на второй части соответственно.
27. Устройство по п.26, в котором указанные два средства для дифракции являются двумя входными дифракционными решетками, и указанные два дополнительных средства для дифракции являются двумя выходными дифракционными решетками.