本申请各实施例属ar显示，尤其涉及一种单层彩色全息光波导显示装置。
背景技术：
1、衍射光波导显示技术是增强现实（ar）领域的重要发展方向，衍射光波导显示主要包含表面浮雕光栅和全息体光栅两类，由于衍射光栅的色散作用，使得不同波长的入射光在同一衍射级次下对应的衍射角度不同，即不同颜色的图像光在波导中全反射传输的角度不同，从而导致单层光波导全彩显示时可实现的视场较小，且在同一衍射光栅的作用下，不同波长对应的衍射效率存在较大差异，使得图像的颜色均匀性较差。
2、因此，为了缓解或解决上述存在的技术问题，实现光波导全彩显示，现有技术其中一种是通过多层光波导叠加以解决上述问题，该方案需要每层光波导对应不同的颜色通道进行衍射光栅设计，但是这种方案存在制备工艺复杂、成本高、衍射效率低以及多层波导体积较大等问题；另外一种是单层波导复用光栅或者多片光栅组合的方案，但是该方案的设计复杂、衍射效率低以及色散带来的鬼像影响。
技术实现思路
1、为了解决或缓解现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种单层彩色全息光波导显示装置，包括图像输出装置、耦入光栅、耦出光栅和光波导；
2、所述图像输出装置包括微显示器和准直透镜组件构成，其中，所述微显示器输出红、绿和蓝三种波长的图像光经所述准直透镜组件发射到光波导中，所述红、绿和蓝三种波长的图像光分别对应不同的视场；
3、所述耦入光栅和耦出光栅均为倾斜式全息体光栅，且均由聚合物基体及液晶构成，所述聚合物基体的折射率为1.45 ~ 1.65；所述耦入光栅和耦出光栅的厚度为2 μm ~10 μm；
4、所述耦入光栅和耦出光栅的光栅周期相同；
5、所述耦入光栅响应所述红、绿和蓝三种波长的图像光，随后经所述光波导以全反射方式传播至耦出光栅，最后经所述耦出光栅射出所述红、绿和蓝三种波长对应的布拉格角度依次排布连接的单层彩色显示图像。
6、作为本申请一优选实施例，所述装置还包括折转光栅；
7、所述折转光栅设置在所述光波导中，所述折转光栅的光栅周期小于耦入光栅和耦出光栅的光栅周期，且所述耦入光栅、耦出光栅和折转光栅的光学矢量形成一闭合三角形。
8、作为本申请一优选实施例，所述倾斜式全息体光栅均为透射式光栅和/或反射式体光栅。
9、作为本申请一优选实施例，所述透射式光栅的倾斜角为45°~71.5°，所述反射式光栅倾斜角度为18.5°~45°。
10、作为本申请一优选实施例，所述耦入光栅和耦出光栅的光栅周期为175nm ~ 10 μm。
11、作为本申请一优选实施例，所述耦入光栅和耦出光栅的折射率为0.01~0.1。
12、作为本申请一优选实施例，所述光波导的厚度为1mm~2.5mm，折射率为1.5~2.0。
13、与现有技术相比，本申请实施例提供了一种单层彩色全息光波导显示装置，本申请通过可以响应不同视场的图像光的耦入光栅和耦出光栅，且设置所述耦入光栅和耦出光栅的光栅周期相同，实现了不同视场的图像光对应的视场是相互连接的，从而可以实现单层波导彩色显示。本申请相比于其他光波导彩色方案，具有轻薄化、工艺简单、成本低、并且有利于大批量生产制作的优势。
1.一种单层彩色全息光波导显示装置，其特征在于，包括图像输出装置、耦入光栅、耦出光栅和光波导；
2.如权利要求1所述的一种单层彩色全息光波导显示装置，其特征在于，所述装置还包括折转光栅；
3.如权利要求1所述的一种单层彩色全息光波导显示装置，其特征在于，所述倾斜式全息体光栅均为透射式光栅和/或反射式体光栅。
4.如权利要求3所述的一种单层彩色全息光波导显示装置，其特征在于，所述透射式光栅的倾斜角为45°~71.5°，所述反射式光栅倾斜角度为18.5°~45°。
5.如权利要求1所述的一种单层彩色全息光波导显示装置，其特征在于，所述耦入光栅和耦出光栅的光栅周期为175nm ~ 10 μm。
6.如权利要求1所述的一种单层彩色全息光波导显示装置，其特征在于，所述耦入光栅和耦出光栅的折射率为0.01~0.1。
7.如权利要求1所述的一种单层彩色全息光波导显示装置，其特征在于，所述光波导的厚度为1mm~2.5mm，折射率为1.5~2.0。
