一种大视场全息波导近眼显示系统技术方案

本发明专利技术涉及大视场全息波导近眼显示系统，包括波导、设于所述波导输入端的多个第一多功能定向复杂全息结构以及设于所述波导输出端的第二多功能定向复杂全息结构；多个所述第一多功能定向复杂全息结构按照设定规则排布于所述波导的一侧，且每个所述第一多功能定向复杂全息结构均对应设有一个光源，所述光源发出的光线依次经过所述第一多功能定向复杂全息结构、波导以及所述第二多功能定向复杂全息结构，且多个所述光源发出的光线分别沿不同的方向射出拼接形成观看视角。本发明专利技术提供的大视场全息波导近眼显示系统实现了大视场甚至是全视场的显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及近眼显示
，尤其涉及一种大视场全息波导近眼显示系统。
技术介绍
全息波导显示技术是一种集多项先进光学技术于一身的光学显示技术，其重要组成部分是波导体全息光栅，它采用光学波导作为基底引导相干光记录全息图，其基本原理是光的全反射和衍射。全息波导近眼显示系统主要包括波导以及设于波导两端的全息光栅，从光源发出的光入射到输入全息光栅上，由于全息光栅的衍射效应使平行光改变传输方向从而满足全反射条件并沿波导方向向前无损传播，当光线传播到输出全息光栅时，全反射条件被破坏从而使光线从全息波导出射进入人眼成像。由于全息波导近眼显示系统具有结构紧凑、便携以及易于实现显示效果等优点，全息波导近眼显示系统被广泛应用于显示、光学互联以及平显和头戴显示器中。由于体积全息光栅具有严格的角度选择和波长选择性，会造成人眼观看视角的局限性。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是解决全息波导近眼显示系统可观看视角小的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种大视场全息波导近眼显示系统，包括波导、设于所述波导输入端的多个第一多功能定向复杂全息结构以及设于所述波导输出端的第二多功能定向复杂全息结构；多个所述第一多功能定向复杂全息结构按照设定规则排布于所述波导的一侧，且每个所述第一多功能定向复杂全息结构均对应设有一个光源，所述光源发出的光线依次经过所述第一多功能定向复杂全息结构、波导以及所述第二多功能定向复杂全息结构，且多个所述光源发出的光线分别沿不同的方向射出拼接形成观看视角。根据本专利技术，多个所述第一多功能定向复杂全息结构均贴附于所述波导的一侧，且多个所述第一多功能定向复杂全息结构沿所述波导的宽度方向等间距排布。根据本专利技术，所述波导的一侧设有多个凸面透镜，所述凸面透镜的平面侧紧贴所述波导，所述凸面透镜的凸面上均阵列排布有多个所述第一多功能定向复杂全息结构。根据本专利技术，所述波导的一侧设有多个抛物面凹腔，每个所述抛物面凹腔的表面均阵列排布有多个所述第一多功能定向复杂全息结构。根据本专利技术，所述第一多功能定向复杂全息结构为透射式，所述第一多功能定向复杂全息结构与所述光源位于所述波导的同一侧。根据本专利技术，所述第一多功能定向复杂全息结构为反射式，所述第一多功能定向复杂全息结构与所述光源分别位于所述波导的两侧。根据本专利技术，所述波导采用透明的光学玻璃或透明的光学塑料制成。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本专利技术实施例提供的大视场全息波导近眼显示系统多个第一多功能定向复杂全息结构按照设定规则排布于波导的一侧，每个第一多功能定向复杂全息结构对应设置的光源发出的光线经第一多功能定向复杂全息结构衍射后经波导全反射传输，经第二多功能定向复杂全息结构衍射输出，多个光源输出的光线出光方向不同并使多个方向输出的光线拼接在一起，形成了大的视角，实现大视场甚至是全视场的显示。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的一种大视场全息波导近眼显示系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的第一种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图3是本专利技术实施例一提供的第二种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图4是本专利技术实施例一提供的第三种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图5是本专利技术实施例一提供的第四种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图6是本专利技术实施例二提供的第一种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图7是本专利技术实施例二提供的第二种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图8是本专利技术实施例二提供的第三种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图9是本专利技术实施例二提供的第四种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图10是本专利技术实施例三提供的一种大视场全息波导近眼显示系统的结构示意图；图11是本专利技术实施例三提供的第二种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图12是本专利技术实施例三提供的第二种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图13是本专利技术实施例三提供的第三种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图14是本专利技术实施例三提供的第四种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图15是本专利技术实施例四提供的第一种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图16是本专利技术实施例四提供的第二种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图17是本专利技术实施例四提供的第三种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图18是本专利技术实施例四提供的第四种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图19是本专利技术实施例五提供的一种大视场全息波导近眼显示系统的结构示意图；图20是本专利技术实施例五提供的第二种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图21是本专利技术实施例五提供的第二种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图22是本专利技术实施例五提供的第三种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图23是本专利技术实施例五提供的第四种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图24是本专利技术实施例六提供的第一种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图25是本专利技术实施例六提供的第二种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图26是本专利技术实施例六提供的第三种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图；图27是本专利技术实施例六提供的第四种方式的大视场全息波导近眼显示系统的工作原理图。图中：1：光源；2：第一多功能定向复杂全息结构；3：波导；4：第二多功能定向复杂全息结构；5：凸面透镜。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术实施例提供了一种大视场全息波导3近眼显示系统，如图1所示，包括波导3、设于波导3输入端的多个第一多功能定向复杂全息结构2以及设于波导3输出端的第二多功能定向复杂全息结构4；多个第一多功能定向复杂全息结构2按照设定规则排布于波导3的一侧，且每个第一多功能定向复杂全息结构2均对应设有一个光源1，光源1发出的光线依次经过第一多功能定向复杂全息结构2、波导3以及第二多功能定向复杂全息结构4，且多个光源1发出的光线分别沿不同的方向射出拼接形成观看视角。本专利技术实施例提供的大视场全息波导3近眼显示系统多个第一多功能定向复杂全息结构2按照设定规则排布于波导3的一侧，每个第一多功能定向复杂全息结构2对应设置的光源1发出的光线经第一多功能定向复杂全息结构2衍射后经波导3全反射传输，经第二多功能定向复杂全息结构4衍射输出，多个光源1输出的光线出光方向不同并使多个方向输出的光线拼接在一起，形成了大的视角，实现大视场甚至是全视场的显示。进一步地，本实施例中波导3可以采用透明的光学玻璃或透明的光学塑料制成。进一步地，本实施例中多个第一多功能定向复杂全息结构2均贴附于波导3的一侧，且多个第一多功能定向复杂全息结构2沿波导3的宽度方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大视场全息波导近眼显示系统，其特征在于：包括波导、设于所述波导输入端的多个第一多功能定向复杂全息结构以及设于所述波导输出端的第二多功能定向复杂全息结构；多个所述第一多功能定向复杂全息结构按照设定规则排布于所述波导的一侧，且每个所述第一多功能定向复杂全息结构均对应设有一个光源，所述光源发出的光线依次经过所述第一多功能定向复杂全息结构、波导以及所述第二多功能定向复杂全息结构，且多个所述光源发出的光线分别沿不同的方向射出拼接形成观看视角。

【技术特征摘要】
1.一种大视场全息波导近眼显示系统，其特征在于：包括波导、设于所述波导输入端的多个第一多功能定向复杂全息结构以及设于所述波导输出端的第二多功能定向复杂全息结构；多个所述第一多功能定向复杂全息结构按照设定规则排布于所述波导的一侧，且每个所述第一多功能定向复杂全息结构均对应设有一个光源，所述光源发出的光线依次经过所述第一多功能定向复杂全息结构、波导以及所述第二多功能定向复杂全息结构，且多个所述光源发出的光线分别沿不同的方向射出拼接形成观看视角。2.根据权利要求1所述的大视场全息波导近眼显示系统，其特征在于：多个所述第一多功能定向复杂全息结构均贴附于所述波导的一侧，且多个所述第一多功能定向复杂全息结构沿所述波导的宽度方向等间距排布。3.根据权利要求1所述的大视场全息波导近眼显示系统，其特征在于：所述波导的一侧设有多个凸面透镜，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娟，郝碧宁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11