本申请涉及一种单层波导和显示装置，单层波导包括相对的第一表面和第二表面，第一表面形成有第一入瞳区域、第一扩瞳区域和第一出瞳区域，第二表面形成有第二入瞳区域、第二扩瞳区域和第二出瞳区域；第一出瞳区域和第二出瞳区域边缘对齐设置，第一入瞳区域和第二入瞳区域以第一出瞳区域为中心左右对称，第一扩瞳区域和第二扩瞳区域以第一出瞳区域为中心左右对称。本申请单层波导能够实现图像拼接，以加大视场角，或者能够实现图像重叠，以使得显示亮度色彩更加均匀。亮度色彩更加均匀。亮度色彩更加均匀。
【技术实现步骤摘要】
单层波导及显示装置
[0001]本申请属于显示
，特别涉及一种单层波导及显示装置。
技术介绍
[0002]要让使用者在佩戴AR眼镜时有强的沉浸感能有好的体验效果，需要AR眼镜尽可能大的视场角去适配人眼的大视场角FOV，需要提高视场角FOV去看到虚拟画面的更大区域。然而如今一般AR眼镜的视场角FOV都不能做到很大，想要提高视场角，就容易造成更大的硬件体积和更小的eye box，会减低佩戴的舒适性和轻便性。
[0003]现今在与普通眼镜外形结构接近的AR眼镜上，采用衍射光栅的衍射波导，因为波导材料折射率和光机本身视场角FOV的限制，波导显示模组的FOV加大到60
°
以上十分困难。采用多层衍射波导叠加的方式，可以拼接任意大小的FOV，然而会加大AR镜片的体积和重量，多层波导和多种光栅模组会增加AR波导制作的难度。
技术实现思路
[0004]本申请提供一种单层波导及显示装置，以解决现有技术中实现大视场角的波导体积大的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提出一种单层波导，包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面形成有第一入瞳区域、第一扩瞳区域和第一出瞳区域，所述第二表面形成有第二入瞳区域、第二扩瞳区域和第二出瞳区域；所述第一出瞳区域和第二出瞳区域边缘对齐设置，所述第一入瞳区域和所述第二入瞳区域以所述第一出瞳区域为中心左右对称，所述第一扩瞳区域和所述第二扩瞳区域以所述第一出瞳区域为中心左右对称。
[0006]在一个实施例中，所述第一表面和所述第二表面由同一光栅模板压印形成入瞳区域、扩瞳区域和出瞳区域。
[0007]在一个实施例中，所述第一入瞳区域的光栅方向和所述第一出瞳区域的光栅方向垂直，所述第一扩瞳区域的光栅方向与所述第一入瞳区域的光栅方向呈45
°
夹角；所述第二入瞳区域的光栅方向和所述第二出瞳区域的光栅方向垂直，所述第二扩瞳区域的光栅方向与所述第二入瞳区域的光栅方向有45
°
夹角；所述第一扩瞳区域的光栅方向与所述第二扩瞳区域的光栅方向左右对称。
[0008]为解决上述技术问题，本申请提出一种显示装置，包括第一光机、第二光机和前述单层波导；所述第一光机设置于所述第一入瞳区域，所述第二光机设置于所述第二入瞳区域。
[0009]在一个实施例中，所述第一光机发出的中心光线垂直入射于所述第一入瞳区域，由第一出瞳区域发出的光线形成第一图像；所述第二光机发出的中心光线垂直入射于所述第二入瞳区域，由第二出瞳区域发出的光线形成第二图像；所述第一图像和所述第二图像重合。
[0010]在一个实施例中，所述第一光机发出的中心光线和第二光机发出的中心光线在预
设方向上以相同入射角分别入射第一入瞳区域和第二入瞳区域，由第一出瞳区域发出的光线和第二出瞳区域发出的光线分别形成第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像在所述预设方向上无缝拼接。
[0011]在一个实施例中，所述第一光机和第二光机的显示视场角相同。
[0012]在一个实施例中，所述第一光机的出光孔到所述第一入瞳区域的中心有第一距离，所述第二光机的出光孔到所述第二入瞳区域的中心有第二距离，所述第一距离和所述第二距离相等，且小于1mm。
[0013]在一个实施例中，所述第一光机发出的光线和所述第二光机发出的光线的波矢最大值取决于所述单层波导的折射率。
[0014]在一个实施例中，所述第一入瞳区域的波矢V11，所述第一扩瞳区域的波矢V21和所述第一出瞳区域的波矢V31，在所述单层波导的波矢图中的路径为闭环；所述第二入瞳区域的波矢V12，所述第二扩瞳区域的波矢V22和所述第二出瞳区域的波矢V32，在所述单层波导的波矢图中的路径为闭环。
[0015]区别于现有技术，本申请单层波导包括相对的第一表面和第二表面，第一表面形成有第一入瞳区域、第一扩瞳区域和第一出瞳区域，第二表面形成有第二入瞳区域、第二扩瞳区域和第二出瞳区域；第一出瞳区域和第二出瞳区域边缘对齐设置，第一入瞳区域和第二入瞳区域以第一出瞳区域为中心左右对称，第一扩瞳区域和第二扩瞳区域以第一出瞳区域为中心左右对称。输入光分别由第一表面和第二表面的入瞳区域射入，在出瞳区域射出，通过输入光角度调整，在出瞳区域射出后图像会拼接或重叠。本申请利用单层波导的双面光栅结构实现了在图像拼接时大的视场角或重叠时显示的均匀性。本申请用现有的单层波导和现有的光机，保持小的波导体积和重量同时加大FOV，且在成像完全重叠时，可以提高整体画面的均匀性。
附图说明
[0016]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0017]图1是本申请实施例单层波导的侧视图；
[0018]图2是图1所示单层波导的俯视图；
[0019]图3是图1所示单层波导中光栅结构示意图；
[0020]图4是本申请实施例显示装置的俯视图；
[0021]图5是图4所示显示装置中单层波导的波矢图；
[0022]图6是图4所示显示装置拼接显示的第一示意图；
[0023]图7是图4所示显示装置拼接显示的第二示意图；
[0024]图8是图4所示显示装置重叠显示的示意图；
[0025]图9是图8中重叠显示时色彩的互补示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0027]请参阅图1
‑
3，图1是本申请实施例单层波导的侧视图，图2是图1所示单层波导的俯视图，图3是图1所示单层波导中光栅结构示意图。
[0028]本实施例单层波导100包括相对的第一表面11和第二表面12，在第一表面11形成有第一入瞳区域101、第一扩瞳区域102和第一出瞳区域103，第二表面12形成有第二入瞳区域201、第二扩瞳区域202和第二出瞳区域203。
[0029]其中，从单层波导100的垂直方向来看，第一出瞳区域103和第二出瞳区域203的边缘对齐设置，即第一出瞳区域103和第二出瞳区域203在垂直方向上是重合的。
[0030]第一入瞳区域101和第二入瞳区域201以第一出瞳区域103为中心左右对称，第一扩瞳区域102和第二扩瞳区域202也是以第一出瞳区域103为中心左右对称，由于两出瞳区域是重合的，因而两入瞳区域和两扩瞳区域的对称也可以认为是以第二扩瞳区域203为中心左右对称。
[0031]分别由第一表面和第二表面的进入的光线，最后由两出瞳区域发出形成拼接图像，扩大视场角，或形成重合图像，且具有高均匀性。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单层波导，其特征在于，所述单层波导包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面形成有第一入瞳区域、第一扩瞳区域和第一出瞳区域，所述第二表面形成有第二入瞳区域、第二扩瞳区域和第二出瞳区域；所述第一出瞳区域和第二出瞳区域边缘对齐设置，所述第一入瞳区域和所述第二入瞳区域以所述第一出瞳区域为中心左右对称，所述第一扩瞳区域和所述第二扩瞳区域以所述第一出瞳区域为中心左右对称。2.根据权利要求1所述的单层波导，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面由同一光栅模板压印形成入瞳区域、扩瞳区域和出瞳区域。3.根据权利要求1所述的单层波导，其特征在于，所述第一入瞳区域的光栅方向和所述第一出瞳区域的光栅方向垂直，所述第一扩瞳区域的光栅方向与所述第一入瞳区域的光栅方向呈45
°
夹角；所述第二入瞳区域的光栅方向和所述第二出瞳区域的光栅方向垂直，所述第二扩瞳区域的光栅方向与所述第二入瞳区域的光栅方向有45
°
夹角；所述第一扩瞳区域的光栅方向与所述第二扩瞳区域的光栅方向左右对称。4.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括第一光机、第二光机和权利要求1～3中任一项所述的单层波导；所述第一光机设置于所述第一入瞳区域，所述第二光机设置于所述第二入瞳区域。5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一光机发出的中心光线垂直入射于所述第一入瞳区...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋厚强，朱以胜，
申请(专利权)人：深圳市光舟半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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