一种光波导及增强现实设备制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种光波导及增强现实设备，光波导包括波导基底，波导基底的第一侧包括耦入区域和耦出区域，沿波导基底的第一侧指向波导基底的第二侧的方向，波导基底的折射率减小，第一侧与第二侧相对设置；图像光束从耦入区域耦入波导基底内，在波导基底内传输后在耦出区域耦出；图像光束中不同视场角度的光束在波导基底的传输深度不同，光束在波导基底的传输深度与光束的视场角大小负相关。本实用新型专利技术实施例的技术方案，光波导通过使不同视场角的光束具有不同的传输深度，进而具有接近的传输周期，有利于使不同视场角度的耦出光束密度相当，有利于优化视场均匀性。有利于优化视场均匀性。有利于优化视场均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种光波导及增强现实设备


[0001]本技术涉及显示
，尤其涉及一种光波导及增强现实设备。

技术介绍

[0002]随着显示技术的发展，各种沉浸式的显示技术不断出现。增强现实(AR)可以将真实世界和虚拟图像相融合而呈现在人眼前，且结合可穿戴技术，能解放人的双手，且能达到更好的显示效果。
[0003]在AR应用中，通常会用到光波导传输虚拟图像。当光波导的折射率大于周围介质折射率且在波导中的入射角大于全反射临界角时，光即可在波导内无泄漏地传输，发生全反射。来自微型投影仪的光被耦合进入波导后，光就在波导内继续无损地传播图像，直到被后续结构耦出。
[0004]目前的AR显示设备，由于不同视场的光束在波导中传输的角度不同，会导致不同视场的均匀性不佳，影响用户体验。

技术实现思路

[0005]本技术实施例提供了一种光波导及增强现实设备，该光波导通过使不同视场角度的光束在波导基底内具有不同的传输深度，进而具有接近的传输周期，有利于使不同视场角度的耦出光束密度相当，有利于优化视场均匀性。
[0006]根据本技术的一方面，提供了一种光波导，包括：
[0007]波导基底，所述波导基底的第一侧包括耦入区域和耦出区域，沿所述波导基底的第一侧指向所述波导基底的第二侧的方向，所述波导基底的折射率减小，所述第一侧与所述第二侧相对设置；
[0008]图像光束从所述耦入区域耦入所述波导基底内，在所述波导基底内传输后在所述耦出区域耦出；
[0009]所述图像光束中不同视场角度的光束在所述波导基底的传输深度不同，光束在所述波导基底的传输深度与光束的视场角大小负相关。
[0010]可选的，所述波导基底在所述第一侧指向所述第二侧的方向上折射率渐变或者折射率梯度变化。
[0011]可选的，所述波导基底包括多层基底结构，不同基底层之间胶接，不同基底层的折射率在所述第一侧指向所述第二侧的方向上逐渐减小，且任意相邻两基底层之间胶材的折射率与所述任意相邻两基底层其中之一的折射率相同。
[0012]可选的，所述图像光束包括第一波段光束、第二波段光束和第三波段光束，所述第一波段光束的波长、所述第二波段光束的波长和所述第三波段光束的波长依次减小，所述第一波段光束在所述波导基底的传输深度、所述第二波段光束在所述波导基底的传输深度和所述第三波段光束在所述波导基底的传输深度依次增加。
[0013]可选的，所述耦入区域包括第一耦入区域、第二耦入区域和第三耦入区域，所述第
一耦入区域、所述第二耦入区域和所述第三耦入区域沿靠近所述耦出区域的方向依次排列，所述第一耦入区域用于接收所述第一波段光束，所述第二耦入区域用于接收所述第二波段光束，所述第三耦入区域用于接收所述第三波段光束。
[0014]可选的，所述波导基底的第一侧还包括扩瞳区域，图像光束从所述耦入区域耦入所述波导基底内，在所述波导基底内经扩瞳区域偏转传输后在所述耦出区域耦出。
[0015]可选的，所述扩瞳区域包括第一扩瞳区域和第二扩瞳区域；所述第一波段光束从所述第一耦入区域耦入所述波导基底，在所述波导基底内全内反射传输至所述第一扩瞳区域后再偏转传输至所述耦出区域耦出；所述第二波段光束从所述第二耦入区域耦入所述波导基底，在所述波导基底内全内反射传输至所述第二扩瞳区域后再偏转传输至所述耦出区域耦出；所述第三波段光束从所述第三耦入区域耦入所述波导基底，在所述波导基底内全内反射传输至所述耦出区域耦出。
[0016]可选的，所述耦入区域、扩瞳区域和耦出区域均设置为一维光栅。
[0017]根据本技术的另一方面，还提供了一种增强现实设备，包括：
[0018]设备主体；
[0019]光机，所述光机被设置于所述设备主体，用于投射图像光束；以及
[0020]如所述的任意一种光波导。
[0021]可选的，所述设备主体被实施为眼镜架，所述眼镜架包括横梁部和镜腿部，并且所述镜腿部从所述横梁部至少一侧向后延伸，所述光波导被对应地设置于所述横梁部。
[0022]本技术实施例提供的光波导，包括波导基底，波导基底的第一侧包括耦入区域和耦出区域，沿波导基底的第一侧指向波导基底的第二侧的方向，波导基底的折射率减小，第一侧与第二侧相对设置；图像光束从耦入区域耦入波导基底内，在波导基底内传输后在耦出区域耦出；图像光束中不同视场角度的光束在波导基底的传输深度不同，光束在波导基底的传输深度与光束的视场角大小负相关。通过设置具有折射率变化的波导基底，可以使不同视场角度的光束具有不同的传输深度，进而具有接近的传输周期，有利于使视场角度的耦出光束密度相当，有利于优化视场均匀性。
[0023]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本技术实施例提供的一种光波导的结构示意图；
[0026]图2为本技术实施例提供的另一种光波导的结构示意图；
[0027]图3为本技术实施例提供的又一种光波导的结构示意图；
[0028]图4为本技术实施例提供的又一种光波导的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0030]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0031]图1为本技术实施例提供的一种光波导的结构示意图。参考图1，本实施例提供的光波导包括：波导基底10，波导基底10的第一侧包括耦入区域11和耦出区域12，沿波导基底10的第一侧指向波导基底10的第二侧的方向x，波导基底10的折射率减小，第一侧与第二侧相对设置；图像光束从耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光波导，其特征在于，包括：波导基底，所述波导基底的第一侧包括耦入区域和耦出区域，沿所述波导基底的第一侧指向所述波导基底的第二侧的方向，所述波导基底的折射率减小，所述第一侧与所述第二侧相对设置；图像光束从所述耦入区域耦入所述波导基底内，在所述波导基底内传输后在所述耦出区域耦出；所述图像光束中不同视场角度的光束在所述波导基底的传输深度不同，光束在所述波导基底的传输深度与光束的视场角大小负相关。2.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，所述波导基底在所述第一侧指向所述第二侧的方向上折射率渐变或者折射率梯度变化。3.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，所述波导基底包括多层基底结构，不同基底层之间胶接，不同基底层的折射率在所述第一侧指向所述第二侧的方向上逐渐减小，且任意相邻两基底层之间胶材的折射率与所述任意相邻两基底层其中之一的折射率相同。4.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，所述图像光束包括第一波段光束、第二波段光束和第三波段光束，所述第一波段光束的波长、所述第二波段光束的波长和所述第三波段光束的波长依次减小，所述第一波段光束在所述波导基底的传输深度、所述第二波段光束在所述波导基底的传输深度和所述第三波段光束在所述波导基底的传输深度依次增加。5.根据权利要求4所述的光波导，其特征在于，所述耦入区域包括第一耦入区域、第二耦入区域和第三耦入区域，所述第一耦入区域、所述第二耦入区域和所述第三耦入区域沿靠近所述耦出区域的方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，张雅琴，楼歆晔，
申请(专利权)人：上海鲲游科技有限公司，
类型：新型
国别省市：