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KR102679655B1 - 회절 도파관 소자 및 회절 도파관 디스플레이 - Google Patents

회절 도파관 소자 및 회절 도파관 디스플레이 Download PDF

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KR102679655B1
KR102679655B1 KR1020207019839A KR20207019839A KR102679655B1 KR 102679655 B1 KR102679655 B1 KR 102679655B1 KR 1020207019839 A KR1020207019839 A KR 1020207019839A KR 20207019839 A KR20207019839 A KR 20207019839A KR 102679655 B1 KR102679655 B1 KR 102679655B1
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diffractive
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유소 올코넨
안티 수나리
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디스페릭스 오와이
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Abstract

본 발명은 개인용 디스플레이 기구를 위한 회절 도파관 소자에 관한 것으로, 상기 소자는 도파관 평면 내로 연장되는 디스플레이 도파관, 광선을 상기 디스플레이 도파관 내로 회절 커플링하기 위해 디스플레이 도파관 상에 또는 내에 배치된 인-커플링 회절 광학 소자, 및 상기 디스플레이 도파관 밖으로 회절적으로 커플링된 광선을 커플링하기 위해 디스플레이 도파관 상에 또는 내에 배치된 아웃-커플링 회절 광학 소자를 포함한다. 부가적으로, 광학적으로 상기 아웃-커플링 회절 광학 소자 상류에 광선 배수기 소자가 제공되고, 상기 광선 배수기 소자는 상기 인-커플링 격자로 유입되는 광선을 광선이 아웃-커플링 회절 광학 소자로 유입되기 전에 상기 도파관 평면 내에서 공간적으로 변위된 복수의 평행한 광선으로 분할할 수 있다. 본 발명은 부가적으로 도파관 디스플레이 기구에 관한 것이다.

Description

회절 도파관 소자 및 회절 도파관 디스플레이
본 발명은 회절 도파관에 관한 것이다. 그러한 도파관은 헤드 마운트 디스플레이(HMDs) 및 헤드 업 디스플레이(HUDs)와 같은 개인용 디스플레이 기구에 사용될 수 있다.
도파관은 많은 현대의 개인용 디스플레이 기구에서 주요한 이미지-형성 소자이다. 디스플레이되는 이미지는 회절 격자를 사용하여 도파관 내로 그리고 도파관 밖으로 커플링될 수 있을 뿐만 아니라 도파관 내에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 이미지를 프로젝터로부터 도파관으로 커플링하기 위해 인-커플링(in-coupling) 격자, 도파관의 하나 이상의 면내(in-plane) 치수에서 광 필드를 확장하기 위한 출구 동공 확장기 격자, 및 도파관의 이미지를 사용자의 눈으로 커플링하는 아웃-커플링(out-coupling) 격자를 제공할 수 있다.
회절 도파관 소자에 관한 하나의 문제는 그로부터 아웃-커플링된 이미지의 스트리핑(striping)이다. 이는 전반사(total internal reflection)를 통해 도파관 내로 이동하는 광 빔 바운싱 주기(bouncing period), 즉, 시청자의 눈 동공의 직경보다 긴 홉 길이(hop length)를 가질 수 있기 때문이다. 이러한 경우에, 픽셀은 동공 옆으로 회절되고, 따라서, 사용자게 보이지 않을 수 있다. 각각의 이미지 픽셀이 좁은 빔으로만 구성되기 때문에, 이러한 효과는 특히 레이저 프로젝터가 이미지 형성에 사용될 때 높은 입사 각도(도파관의 법선에 대해)에서 두드러진다.
본 발명의 목적은 전술한 문제를 해결하고, 스트리핑을 방지하거나 감소시키는 해결책을 제공하고, 보다 완전한 이미지를 제공하는데 도움을 주는 것이다.
본 발명은 도파관의 인-커플링 회절 광학 소자와 연결하여 입사한 광선을 서로부터 변위되는(displaced) 도파관 내에서 전파되는 복수의 평행한 광선으로 분할할 수 있는 광선 배수기 소자(ray multiplier element)를 제공하는 기술적 사상에 기초한다. 배수기는 적어도 하나의 광선, 바람직하게는 복수의 광선이 모든 입사 각도에서 시청자의 동공으로 배출되도록 설계될 수 있고, 이에 의해 스트립이 방지된다. 상기 광선 배수기 소자는 입사 광선을 하나 이상의 치수로 분할하도록 구성될 수 있다.
특히, 본 발명은 독립항에 기재된 것을 특징으로 한다.
제1 실시 형태에 따르면, 본 발명은 개인용 디스플레이 기구를 위한 회절 도파관 소자를 제공하고, 상기 소자는 도파관 평면 내에서 연장하는 디스플레이 도파관, 광선을 디스플레이 도파관 내로 회절하여 커플링하기 위해 상기 디스플레이 도파관 상으로 또는 도파관 내로 배치된 인-커플링 회절 광학 소자, 및 상기 회절하여 커플링된 광선을 상기 디스플레이 도파관의 밖으로 커플링하기 위해 상기 디스플레이 도파관 상으로 또는 도파관 내로 배치된 아웃-커플링 회절 광학 소자를 포함한다. 부가적으로, 광학적으로 아웃-커플링 회절 광학 소자의 상류에 광선 배수기 소자가 제공되고, 복수의 평행한 광선이 아웃-커플링 회절 광학 소자로 유입되기 전에 상기 광선 배수기 소자는 인-커플링 격자로 유입된 광선을 도파관 평면 내에서 공간적으로 변위된 복수의 평행한 광선으로 분할할 수 있다. 상기 광선 배수기 소자는 인-커플링 회절 광학 소자의 상류 또는 하류에 제공될 수 있다.
특히, 복수의 평행 광선의 밀도, 즉, 원 광선 및 다중 광선을 포함하는 것은 디스플레이 도파관 내의 유입 광선의 전파 방향에서 유입 광선의 홉 길이보다 높다. 이는 광 필드의 실제 광선 밀도화(densification)가 발생하는 것으로 보장한다.
제2 실시 형태에 따르면, 본 발명은 전술한 종류의 회절 도파관 소자 및 복수의 레이저 광선을 상기 인-커플링 회절 광학 소자 상에 투영하도록 구성된 이미지 프로젝터를 포함하는 회절 도파관 디스플레이를 제공하고, 상기 광선은 광선 배수기 소자 내에서 공간적으로 배수화된다. 이미지 프로젝터에 의해 발광된 초기 단일 빔은 아웃-커플링 격자로부터 평행 다중 광선 빔으로 배출된다.
특히, 광선 배수기 소자 내에 발생하는 각각의 특정한 각도에서 다중화된 광선의 공간적 변위는 디스플레이 도파관 내의 광선의 홉 길이와 상이하여, 부가적인 공간 확산이 발생한다. 전형적인 실시 양태에서, 변위는 도파관 내의 홉 길이 보다 작다.
본 발명은 상당한 이익을 제공한다. 광선 배수기는 도파관 내에서 전파하는 광선의 바운싱 밀도를 증가시키고, 따라서 아웃-커플링 격자에서 유닛 영역 당 아웃-커플링 광선의 개수를 증가시킨다. 이는 적어도 하나의 광선이 시청자 눈의 동공으로 배출되는 것의 가능성을 증가시키거나 완전히 보장한다. 따라서, 줄무늬가 방지되거나, 적어도 감소된 완전하고 보다 균일한(줄무늬 없는) 이미지가 보인다.
본 발명은 줄무늬가 생기기 쉬운 특히 높은 입사 각도를 갖는 디스플레이의 성능을 향상시킨다.
입사 광의 전파 방향에서 복수의 평행 광선의 밀도가 홉 길이 보다 높아지도록 본 발명은 종래의 출구 동공 확장기(EPE) 격자와 상이하다는 것에 유의해야만 한다. 종래 기술에 따른 EPE는 원 전파 방향으로 광 필드를 밀도화 할 수 없지만, 횡방향으로만 밀도화 할 수 있다.
본 발명은 미러를 구비한 비교적 간단한 광선 배수기 소자로 전체 도파관 디자인을 변화 시키지 않고 구현될 수 있다.
종속항은 본 발명의 선택된 실시 양태에 관한 것이다.
일부 실시 양태에서, 상기 광선 배수기 소자는 상기 디스플레이 도파관 보다 작은 두께를 갖는 평면 배수기 도파관을 포함한다. 배수기 도파관은 인-커플링 회절 광학 소자와 직접 상호 작용하여 적어도 일 방향으로 광선 배수화를 야기하도록 위치할 수 있다. 예를 들어, 부가적인 격자 또는 미세 미러 배열은 다른 치수에서 배수화를 야기하도록 제공될 수 있다. 일부 실시 양태에서, 배수기 도파관은 인-커플링 회절 광학 소자와 정렬된 상기 디스플레이 도파관의 표면 상에 또는 아래에 배치된다. 따라서, 상기 배수화는 도파관의 풋프린트(footprint)를 증가시키지 않고 달성 될 수 있다.
일부 실시 양태에서, 광선 배수기 소자는 유입 광선의 분할을 수행하거나 촉진하도록 구성된 하나 이상의 미세 미러 소자 또는 회절 격자를 포함한다.
일부 실시 양태에서, 배수기 소자는 디스플레이 도파관의 대향하는 표면 및 상기 인-커플링 회절 광학 소자에 의해 도파관으로 회절된 광의 전파 경로 상의 배치된 2개의 회절 격자를 구비한 디스플레이 도파관 내의 일 구역(zone)에 있다. 회절 격자, 또는 보다 일반적으로 회절 광학 소자는 광선이 회절 광학 소자에 부딪치는데 요구되는 변위를 야기한다.
일부 실시 양태에서, 광선 배수기 소자는 입사 광선의 위에서 미리 정의된 입사 각도로만 상기 광선을 분할하도록 구성된다. 마찬가지로, 광선 배수기 소자는 입사 광선의 적어도 2개의 상이한 입사 각도에 대해 2개의 상이한 배수화 인자를 각각 제공하도록 구성된다.
전형적인 실시 양태에서, 도파관 소자는 레이저-조명된 소자이고, 상기 소자 내에서 특정한 입사 각도를 갖는 각각의 단일 광선은 사용자에 의해 보여지는 이미지의 단일 픽셀에 대응한다. 따라서, 이미지 프로젝터는 스캐닝 빔 프로젝터와 같은 레이저 빔 프로젝터이다.
다음으로, 본 발명의 실시 양태 및 그 장점은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 논의된다.
도 1A 및 도 1B는 사용자의 동공으로 배출되지 않는 입사 광선, 및 배출되는 입사 광선을 각각 갖는 종래의 도파관의 측 단면도를 도시한다.
도 2A 내지 도 2C는 본 발명의 실시 양태에 따른 3개의 상이한 종류의 광선 배수기 소자를 갖는 도파관의 측 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 양태에 따른 도파관의 평면도를 도시한다.
본 명세서에서 회절 광학 요소는 가시광 파장, 즉, 일반적으로 1㎛ 미만의 차수에서 적어도 1차원을 갖는 규칙적인 또는 비-규칙적인 특징을 포함하는 격자 및 다른 광학 구조를 지칭하며, 따라서 광의 상당한 회절을 야기한다. 예는 라인 격자(1차원 격자) 및 2차원 격자를 포함한다. 상기 격자는 단일 영역 격자(동일한 미세 구조 및 상기 격자 영역을 통한 광학 응답을 갖는) 또는 다중 영역 격자(즉, 상이한 미세 구조 및 광학 응답을 갖는 구역을 포함하는)일 수 있다.
"홉 길이"는 상기 도파관의 동일한 표면 상에서 전반사를 통해 도파관 내에서 전파하는 광의 2개의 연속적인 바운싱 점 사이의 거리이다.
예를 들어, 증강 현실(AR) 도파관이 레이저 광에 의해 조명될 때 본 명세서에서 논의된 빔 배수기가 요구된다. 그러한 도파관에 의해 생성된 이미지가 관찰자의 눈에 연속적으로 나타나기 위해, 각각의 FOV 각도에 대응하는 적어도 하나의 레이저 빔이 눈의 동공을 동시에 조명하는 것이 요구된다. 일반적으로, 사람의 눈의 동공은 2mm를 초과하는 직경을 갖고, 이는 모든 상황에서 연속적인 이미지를 보장하기 위해 아웃-커플링 영역에서 상기 빔이 서로로부터 이러한 거리 이하로 분리되어야만 한다는 것을 의미한다. 그러나, 보통의 도파관 구조에서, 동공 확장으로 배출 후 빔간 거리는 5mm 만큼 클 수 있고, 따라서 빔은 부가로 (EPE 함수로) 세분화되어야 한다. 이러한 부가적인 세분화는 본 광선 배수기의 목적이다.
먼저 본 발명의 근본적인 문제를 설명하기 위해, 도 1A는 인-커플링 격자(31)와 아웃-커플링 격자(33)를 갖는 평면 도파관(10)을 도시한다. 입사 광선(11A)은 전반사를 통해 전파되는 도파관(11) 내로 인-커플링 격자(31)에 의해 회절된다. 입사 광선(11A)의 입사 각도는 도파관의 법선에 비해 상대적으로 높고, 이에 따라 회절 각도 또한 높고, 홉 길이(dA)(바운싱 주기)는 길다. 긴 주기 때문에, 아웃-커플링 격자(33) 영역에서 상기 도파관을 배출된 광선(15A, 15B)은 시청자 눈의 동공(20)을 놓친다. 특정한 각도의 광선이 보이기 위해, 그러한 각도의 가시 영역(22) 내에서 배출되어야 한다.
도 1B는 입사 광선(11B)의 입사 각도가 낮아서, 회절 각도가 더 낮아지고 홉 길이(dB)가 더 짧아지는 수정된 상황을 도시한다. 이제, 하나의 배출 광선(16)은 동공(20)을 만난다. 눈이 이동하더라도, 적어도 하나의 배출 광선(15A, 16, 15B)은 항상 동공(20)을 만날 것이다.
일반적으로 말해, 본 빔 배수기 소자는 상기 디스플레이 소자의 주 도파관으로부터 분리된 구성 요소이거나, 도파관 기능의 일부분으로서 통합 될 수 있다. 이는 격자 조합을 사용하여 및/또는 도파관 두께를 제어하여 실현될 수 있다. 비-제한적인 예가 이하에서 논의된다.
일부 실시 양태에서, 빔 배수기 소자는 주 디스플레이 도파관의 두께보다 작은 두께를 갖는 부가적인 도파관을 이용하여 인-커플링 격자의 상류에 제공된다.
이에 따라, 도 2A는 광선 배수기 소자(12A)가 도파관(10) 상에 제공되는 일 실시 양태를 도시한다. 본 명세서에서 상기 소자(12A)는 주 도파관(10) 보다 더 얇고 면적이 더 작은 배수기 도파관을 포함한다. 인-커플링 격자는 배수기 도파관과 디스플레이 도파관(10) 사이의 배수기 소자의 하류에 위치한다. 입사 광선(11)은 짧은 바운싱 주기로 배수기 도파관 내부에서 바운싱하고, 인-커플링 격자(31)에서의 모든 바운스에서 광의 일부가 상기 디스플레이 도파관(10) 내로 회절된다. 따라서, 상기 광선은 배수화되고, 적어도 하나의 광선, 여기서는 2개의 광선(16A, 16B)이 눈의 동공(20)으로 배출된다.
도 2B는 광선 배수기 소자(12B)가 2개의 얇은 배수화/배수기 도파관(31A, 31B)과 그 사이의 매개체(DOE 31C)에 의해 행성되는 일 실시 양태를 도시한다. 입사 광(11)이 배수기 소자(12B)로 유입될 때, 얇은 부분은 광선이 도파관 내에서 전파되기 위해 아웃-커플링 격자(33)를 향해 주 도파관(10) 내로 탈출할 때 광선의 양이 배수화되도록 상호 작용한다. 이러한 예에서, 4개의 광선(16A 내지 16D)은 눈의 동공(20)에 부딪친다.
일부 실시 양태에서, 상이한 두께를 갖는 2개 이상의 얇은 층이 제공된다. 추가적인 실시 양태에서, 적어도 한쌍의 광선 사이에서 제로 차수(zero-order) 격자(단지 제로번째 회절 차수를 갖는 격자)가 제공된다.
일부 실시 양태에서, 광은 적층된 얇은 층 내에서 상이한 방향으로 전파되고, 이는 또는 효과적인 빔 배수기 구성을 제공한다.
도 2C는 광선 배수기 소자(12C)가 상기 디스플레이 도파관(10)의 대향하는 표면 상에 배치된 2개의 배수기 격자(14A, 14B)를 포함하는 일 실시 양태를 도시한다. 상기 격자는 상기 광선을 낮은 각도로 회절하도록 구성되고, 다시 한번 하나 이상의 빔(16A, 16B)이 눈 동공(20)으로 배출되는 결과를 갖는다. 초기 인-커플링 광선은 도파관(10)의 제1 면(여기서 바닥 면) 상에서 제1 배수기 격자(14A)에 부딪치고, 광선의 제1 부분은 전반사를 통해 "정상적으로" 계속되고, 광선의 제2 부분은 도파관(10)의 제2 면(여기서 상면) 상에서 반사성 회절에 의해 제2 배수기 격자(14A)를 향해 지향된다. 그러한 저점으로부터, 제2 광선은 다시 반사적으로 회절되고, 제1 광선과 동일한 전파 각도로 계속되지만, 그로부터 변위된다. 따라서, 두 광선은 시야의 눈의 동공 파이프(22)에 "맞게 변화한다".
일 실시 양태에서, 배수기 격자(14A, 14B)는 서로 유사하고, 즉, 동일한 격자 주기 및 방향(또는 더 일반적으로 격자 벡터)을 갖는다.
도 2C의 예에서, 배수화 인수는 2이지만, 광선 배수기 소자(12C), 즉 소자 내의 배수기 격자(14A, 14B)의 폭을 연장함으로써, 2보다 큰 배수화 인수가 달성될 수 있다.
도 2C의 예에서, 간략화를 위해 1차원의 광선 배수화만이 도시된다. 그러나, 다중 영역 격자 및/또는 2차원 주기성 격자를 사용함으로써, 2차원 배수화가 달성된다.
일 실시 양태에서, 배수기 격자(14A, 14B)는 본질적으로 같은 광학 기능을 수행하는 일부 광학 소자로 대체된다. 예를 들어, 부분적으로 투과성 미러 배열로, 동일한 각도 유지 빔 분할 효과가 달성될 수 있다.
일부 실시 양태에서, 배수기 소자는 상기 아웃-커플링 격자의 영역에서 더 두꺼운 주 도파관 층 상부 위에 얇은 도파관 층으로 제공된다. 광이 주 도파관으로부터 얇은 도파관으로 누설될 때, 광의 홉 길이는 짧아진다. 더 짧은 홉 길이는 얇은 층의 상부에 있는 아웃-커플링 격자/DOE에 의해 결합된 배출 광선의 거리를 짧게 한다.
또한, 배수화 인수를 증가시키기 위해 유사하거나 상이한 종류의 광선 배수기 소자의 캐스케이드(cascade)가 제공될 수 있다.
전형적인 실시 양태에서, 배수기 소자는 높은 입사 각도 빔, 즉, 디스플레이 소자의 FOV 한계 각도에서의 빔에 대해 예를 들어 4 내지 100에서 적어도 4, 특히 적어도 9인 배수화 인수를 제공할 수 있다. 특히, 배수기 소자는 디스플레이 기구의 FOV 내의 모든 각도를 위해 2mm의 직경을 갖는 동공 영역 당 적어도 9개의 빔을 제공하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명을 상기 도파관(10)의 평면도로서 도시한다. 광선 배수기 소자(12)는 원 빔(11)을 2차원으로 변위되고 동일한 방향으로 전파되는 부가적인 빔(11')으로 복제하기 위해 인-커플링 격자(31)와 정렬된다. 빔(11, 11')은 출구 동공 확장기(EPE) 격자(32)로 이동하고, 1차원 또는 2차원으로 출구 동공을 증가시킨다. EPE 격자(32)로부터, 광선은 아웃-커플링 격자(33)를 향해 계속되고, 원 및 복제된 빔(11, 11')에 대응하고 전체 아웃-커플링 격자(33)에 걸쳐 확장되는 아웃-커플링 빔(16, 16')은 서로 평행하게 상기 아웃-커플링 격자로부터 배출된다. 따라서, 이미지의 무결성, 즉, 상대 픽셀 위치가 유지되고, 이미지의 동질성이 개선된다. 점선 원(19)은 원 동공 크기, 즉, 여기서는 인-커플링 격자(31) 영역을 도시하고, 이는 아웃-커플링 격자(33)에 여러번 복제된다.
이러한 예에서, 도시된 배수화 인수는 2x2, 즉, 4개이지만, 전술한 예로부터 이해되는 바와 같이 다른 대칭 또는 비-대칭 배수화 인수 역시 구현될 수 있다.
명확성을 위해, 도시된 예는 단지 하나의 입사 각을 위한 광선-배수화 효과를 도시한다. 그러나, 동일한 효과가 인-커플링 격자를 만나는 넓은 범위의 각도에서 관찰된다.
이미지 프로젝터와 그 치수에 대해 광선 배수기 소자를 적합하게 위치시킴으로써, 각도 범위가 제어될 수 있고, 심지어 상이한 각도에 대해 상이한 배수화 인자가 제공될 수 있다.
일부 실시 양태에서, 적어도 일부 높은 입사각에 대한 배수화 인수는 적어도 일부 낮은 입사각에 대한 배수화 인수보다 높게 구성된다(홉 길이는 본질적으로 짧고, 상기 문제는 덜 관련된다).
본 발명의 실시 양태는 그 상이한 형태에서 눈 근접 디스플레이(near-to-the-eye displays, NED)와 같은 증강현실(AR), 가상현실(VR) 및 혼합현실(MR) 기구 및 헤드 업 디스플레이(HUD) 뿐만 아니라 다른 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 등의 다양한 개인용 디스플레이 기구에 이용될 수 있다.
비록 본 명세서에서는 자세하게 논의하지 않았지만, 도파관 또는 이의 개별 층은 인-커플링에 부가하여 출구 동공 확장기와 아웃-커플링 격자를 포함할 수 있고, 또한 빔 재지향 격자와 같은 다른 회절 광학 소자를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 개인용 디스플레이 기구를 위한 회절 도파관 소자로서,
    상기 소자는:
    - 도파관 평면 내에서 연장되는 디스플레이 도파관,
    - 광선을 상기 디스플레이 도파관 내로 회절 커플링하기 위해 상기 디스플레이 도파관 상에 또는 상기 디스플레이 도파관 내에 배치된 인-커플링(in-coupling) 회절 광학 소자로서, 상기 커플링된 광선은 전파 홉 길이(propagation hop length)로 상기 디스플레이 도파관 내에서 전파되는, 상기 인-커플링 회절 광학 소자,
    - 상기 디스플레이 도파관 밖으로 회절 커플링된 광선을 커플링하기 위해 상기 디스플레이 도파관 상에 또는 상기 디스플레이 도파관 내에 배치된 아웃-커플링(out-coupling) 회절 광학 소자,
    - 상기 아웃-커플링 회절 광학 소자 상류의 광선 배수기(multiplier) 소자로서, 상기 광선 배수기 소자는 상기 인-커플링 회절 광학 소자로 입사하는 광선을 적어도 하나의 차원에서 상기 도파관 평면 내에서 공간적으로 변위된(displaced) 복수의 평행한 광선으로 분할할 수 있고, 입사광의 전파 방향(direction of propagation)으로 상기 복수의 평행한 광선의 공간적 변위는 상기 홉 길이보다 작은, 상기 광선 배수기 소자를 포함하는 회절 도파관 소자에 있어서,
    - 상기 광선 배수기 소자가, 상기 디스플레이 도파관보다 작은 두께를 갖고 상기 인-커플링 회절 광학 소자의 상류에 그와 정렬하여 배치된 배수기 도파관을 포함하는 것 및
    - 상기 광선 배수기 소자가, 상기 디스플레이 도파관의 대향하는 표면 및 상기 인-커플링 회절 광학 소자에 의해 상기 도파관 내로 회절된 광의 전파 경로 상에 배치된 2개의 회절 격자를 갖는 상기 디스플레이 도파관 내의 일 구역(zone)이고, 상기 디스플레이 도파관에서 커플링된 광선을 인-커플링 회절 광학 소자에 의해 분할하기 위해 상기 인-커플링 회절 광학 소자의 하류에 배치된 것 중 정확하게 하나를 특징으로 하는,
    회절 도파관 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광선 배수기 소자가 입사 광선을 상기 홉 길이 내에서 적어도 2개의 변위된 빔으로 배수화하도록 구성된,
    회절 도파관 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광선 배수기 소자가 상기 인-커플링 회절 광학 소자로 입사하는 각각의 광선을 2개의 차원에서 복수의 평행한 광선으로 분할하도록 구성된,
    회절 도파관 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광선 배수기 소자가 입사 광선의 미리 결정된 입사 각도를 초과해서만 상기 광선을 분할하도록 구성된,
    회절 도파관 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광선 배수기 소자가 상기 입사 광선의 적어도 2개의 상이한 입사 각도를 위해 적어도 2개의 상이한 배수화 인수(multiplication factor)를 각각 제공하도록 구성된,
    회절 도파관 소자.
  6. 회절 도파관 디스플레이에 있어서,
    - 제1항에 따른 회절 도파관 소자,
    - 복수의 레이저 광선을 상기 인-커플링 회절 광학 소자 상으로 투영하도록 구성된 이미지 프로젝터로서, 상기 광선이 상기 광선 배수기 소자 내에서 공간적으로 배수화되는, 상기 이미지 프로젝터를 포함하는,
    회절 도파관 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이미지 프로젝터는 레이저 프로젝터인,
    회절 도파관 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 레이저 프로젝터는 상기 인-커플링 회절 광학 소자 상으로 상이한 각도로 상기 복수의 광선을 제공하기 위해 미세전자기계(microelectromechanical) 미러를 포함하는,
    회절 도파관 소자.
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