光传输器件以及头戴显示设备制造技术

技术编号:42393912 阅读:3 留言:0更新日期:2024-08-16 16:18
本申请实施例提供了一种光传输器件及头戴显示设备;其中,所述光传输器件包括:第一基底、第二基底以及光输入元件和光输出元件;所述第二基底设置于所述第一基底的一侧,且所述第二基底至少部分覆盖所述第一基底;所述光输入元件和所述光输出元件设置于所述第一基底;经所述光输入元件耦合进所述第一基底的光线,一部分在所述第一基底内全反射传播至所述光输出元件后出射,另一部分射入所述第二基底内全反射传播并多次透射回所述第一基底,最终传播至所述光输出元件后出射。本申请实施例提供的光学方案能够提升光传输器件的光学效率及耦出光线均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及光学成像,更具体地,本申请实施例涉及一种光传输器件及一种头戴显示设备。


技术介绍

1、目前,光波导是实现增强现实的主流技术方案之一,基于透明基板的全反射作用将光线进行无损传导。在光波导中,对于不同初始入射角的光线,在光波导片中发生全反射传播时的角度差异较大,这对于大fov波导片尤为明显。

2、由于各光线传播角度差异大,在波导片中全反射一次时在波导平面内的空间位置变化差异大。因此,从光线耦入波导至耦出波导进入人眼的过程中,在波导片内发生全反射的次数,及与耦出光栅进行有效衍射的次数,对不同角度光线有较大的差异。较少的全反射/衍射次数会导致相应的光线利用效率偏低,从而影响波导整体的图像传递效率。同时,不同光线之间的效率差异过大,会直接导致波导传递入眼的图像的均匀性较差。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种光传输器件及头戴显示设备的新技术方案。

2、根据本申请的第一方面,提供了一种光传输器件,所述光传输器件包括:

3、第一基底;

4、第二基底,所述第二基底设置于所述第一基底的一侧,且所述第二基底至少部分覆盖所述第一基底;

5、光输入元件和光输出元件,设置于所述第一基底;

6、经所述光输入元件耦合进所述第一基底的光线,一部分在所述第一基底内全反射传播至所述光输出元件后出射,另一部分射入所述第二基底内全反射传播并多次透射回所述第一基底,最终传播至所述光输出元件后出射。

7、可选地,所述第一基底与所述第二基底的折射率不同。

8、可选地,所述第二基底的厚度为10um~500um。

9、可选地,所述第一基底与所述第二基底之间设置有透反射分离层。

10、可选地,所述透反射分离层设置于所述第一基底靠近所述第二基底的表面上的局部区域,并位于所述第一基底向所述第二基底传播光线的路径上。

11、可选地,所述第二基底覆盖所述透反射分离层,且所述第二基底的尺寸与所述透反射分离层的尺寸相匹配。

12、可选地,所述第二基底覆盖所述透反射分离层,且所述透反射分离层在靠近光线从所述第一基底出射向所述第二基底的一端形成第一镂空区。

13、可选地,所述透反射分离层靠近所述第二基底的光传播末端的位置形成第二镂空区。

14、可选地,所述透反射分离层包括至少一层半反半透膜。

15、可选地,所述第一基底与所述第二基底之间的部分位置设置有增透膜;

16、所述增透膜位于所述第一基底向所述第二基底传播光线的路径上。

17、可选地,所述增透膜位于所述第二基底的光传输末端与所述第一基底之间。

18、可选地,所述光传输器件还包括第三基底及第四基底,所述第三基底及所述第四基底依次设置于所述第二基底背离所述第一基底的一侧;

19、所述第一基底与所述第二基底之间部分位置设置有增透膜,所述第二基底与所述第三基底之间部分位置分别设置有透反射分离层及增透膜。

20、可选地,所述第一基底与所述第二基底之间:

21、在光线由所述第一基底出射向其他基底的位置及所述第二基底的光传输末端对应的位置设有增透膜;及

22、在所述第二基底与所述第三基底之间间隔设置有透反射分离层及增透膜,其中,所述透反射分离层靠近光线有所述第二基底出射向所述第三基底的位置。

23、可选地,所述光输入元件及所述光输出元件位于所述第一基底背离所述第二基底的一侧表面;

24、或,

25、所述光输入元件位于所述第一基底靠近所述第二基底的一侧表面,所述光输出元件位于所述第一基底背离所述第二基底的一侧表面。

26、可选地,所述光输入元件及所述光输出元件为衍射光学元件。

27、根据本申请的第二方面,提供了一种头戴显示设备,所述头戴显示设备,包括:

28、外壳;及

29、如第一方面所述的光传输器件。

30、本申请实施例的一个有益效果为:

31、本申请实施例提供了一种光传输器件,通过在所述第一基底的一侧适当的位置增加额外的第二基底,该设计可以有效增加光线的全反射及增加在所述光输出元件位置处光线的衍射耦出次数,也即可以增加光传输器件的耦出位置处耦出光线密度,从而可以实现提高光传输结构的光学效率及成像画面的均匀性。

32、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述,本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光传输器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述第一基底(11)与所述第二基底(12)的折射率不同。

3.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述第二基底(12)的厚度为10um~500um。

4.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述透反射分离层(40)设置于所述第一基底(11)靠近所述第二基底(12)的表面上的局部区域,并位于所述第一基底(11)向所述第二基底(12)传播光线的路径上。

5.根据权利要求4所述的光传输器件,其特征在于,所述第二基底(12)覆盖所述透反射分离层(40),且所述第二基底(12)的尺寸与所述透反射分离层(40)的尺寸相匹配。

6.根据权利要求4所述的光传输器件,其特征在于,所述第二基底(12)覆盖所述透反射分离层(40),且所述透反射分离层(40)在靠近光线从所述第一基底(11)出射向所述第二基底(12)的一端形成第一镂空区。

7.根据权利要求6所述的光传输器件,其特征在于,所述透反射分离层(40)靠近所述第二基底(12)的光传播末端的位置形成第二镂空区。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的光传输器件,其特征在于,所述透反射分离层(40)包括至少一层半反半透膜。

9.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述第一基底(11)与所述第二基底(12)之间的部分位置设置有增透膜(50);

10.根据权利要求9所述的光传输器件,其特征在于,所述增透膜(50)位于所述第二基底(12)的光传输末端与所述第一基底(11)之间。

11.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述光传输器件还包括第三基底(13)及第四基底(14),所述第三基底(13)及所述第四基底(14)依次设置于所述第二基底(12)背离所述第一基底(11)的一侧;

12.根据权利要求11所述的光传输器件,其特征在于,所述第一基底(11)与所述第二基底(12)之间:

13.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述光输入元件(20)及所述光输出元件(30)位于所述第一基底(11)背离所述第二基底(12)的一侧表面;

14.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述光输入元件(20)及所述光输出元件(30)为衍射光学元件。

15.一种头戴显示设备,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种光传输器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述第一基底(11)与所述第二基底(12)的折射率不同。

3.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述第二基底(12)的厚度为10um~500um。

4.根据权利要求1所述的光传输器件,其特征在于,所述透反射分离层(40)设置于所述第一基底(11)靠近所述第二基底(12)的表面上的局部区域,并位于所述第一基底(11)向所述第二基底(12)传播光线的路径上。

5.根据权利要求4所述的光传输器件,其特征在于,所述第二基底(12)覆盖所述透反射分离层(40),且所述第二基底(12)的尺寸与所述透反射分离层(40)的尺寸相匹配。

6.根据权利要求4所述的光传输器件,其特征在于,所述第二基底(12)覆盖所述透反射分离层(40),且所述透反射分离层(40)在靠近光线从所述第一基底(11)出射向所述第二基底(12)的一端形成第一镂空区。

7.根据权利要求6所述的光传输器件,其特征在于,所述透反射分离层(40)靠近所述第二基底(12)的光传播末端的位置形成第二镂空区。

8.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈浪魏如东
申请(专利权)人:歌尔光学科技上海有限公司
类型:新型
国别省市:

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