【技术实现步骤摘要】
本申请涉及增强现实领域，尤其涉及一种光学器件及增强现实显示设备。
技术介绍
1、光波导显示技术是增强现实领域最具挑战性、最复杂的难题之一，衍射光波导是光波导显示技术中常用的一种光波导。通常，投影光源出射的图像光线入射到耦入光栅后发生衍射，其中，衍射1级光线经过衍射光波导全内反射传输到耦出光栅并耦出到人眼，使人眼看到显示画面；同时，反射0级光线会反射回投影光源并被投影光源再次反射后再次入射到耦入光栅，经过同样的全内反射以及耦出，入射到人眼，使人眼看到与正常图像对应的伪像，也称为鬼影图像，鬼影图像的存在严重影响显示效果，影响用户使用体验。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本申请提供了一种能够避免形成鬼影图像的光学器件及增强现实显示设备。
2、具体地，一种光学器件，包括：
3、投影光源，所述投影光源出射非偏振的图像光线；
4、衍射光波导，所述衍射光波导包括偏振选择耦入光栅；以及
5、偏振转化组件，所述偏振转换组件包括偏振片和四分之一波片，所述偏振片的偏振方向与所述四分之一波片的快轴方向的夹角为45°或-45°；
6、其中，所述投影光源出射的图像光线经由所述偏振片转化为第一线偏振光，再经由所述四分之一波片转化为圆偏振光后入射至所述偏振选择耦入光栅；并且，经所述偏振选择耦入光栅衍射后向所述投影光源返回的图像光线，经由所述四分之一波片转化为第二线偏振光后入射至所述偏振片，并被所述偏振片吸收，所述第一线偏振光与所述第二线偏振光的偏振方
7、可实施地，所述偏振选择耦入光栅包括单层双折射率材料层或者多层堆叠的双折射率材料层；所述双折射材料层包括由双折射材料的双折射材料分子形成的螺旋结构。
8、可实施地，所述偏振片的偏振方向与所述四分之一波片的快轴方向的夹角为45°，所述圆偏振光为左旋圆偏振光，所述双折射材料分子的旋转方向为左旋；或者，所述偏振片的偏振方向与所述四分之一波片的快轴方向的夹角为-45°，所述圆偏振光为右旋圆偏振光，所述双折射材料分子的旋转方向为右旋。
9、可实施地，所述双折射率介质层的折射率范围为1.5-2.5，所述双折射率介质层的折射率差值范围为0.05-1。
10、可实施地，所述双折射率介质层的厚度范围为50nm-5μm。
11、可实施地，所述双折射率介质层中周期性倾斜折射率平面的倾斜角度范围为5°-85°。
12、可实施地，所述偏振选择耦入光栅具有角度选择性，所述图像光线经所述偏振选择耦入光栅衍射耦入所述衍射光波导后的传播角度位于所述偏振选择耦入光栅的角度选择范围之外。
13、可实施地，所述衍射光波导还包括耦出光栅，所述耦出光栅为表面浮雕光栅或者偏振选择体全息光栅。
14、可实施地，所述四分之一波片、所述偏振片与所述偏振选择耦入光栅平行设置。
15、一种增强现实显示设备，包括前述任一项所述的光学器件。
16、本申请提供了一种光学器件及增强现实显示设备，该光学器件中选用偏振选择体全息光栅作为衍射光波导的耦入元件，偏振选择体全息光栅能够在一定角度范围下对特定偏振状态的光线具有极高的衍射效率，基于此配合使用包括偏振片和四分之一波片的偏振转化组件，一方面将投影光源出射的无偏光转化为圆偏光作为耦入光栅的入射光，以极大地提高耦入效率，另一方面，反射回投影光源的光线会先经过偏振转化组件，该光线已经过一次四分之一波片的作用，此时再经四分之一波片作用后，偏振方向旋转90°，再入射至偏振片时的偏振方向便与偏振片的偏振方向垂直，从而被阻挡并吸收以防止其入射至投影光源也防止其反射回耦入光栅处，能够有效减小甚至避免不期望的鬼影图像。
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1.一种光学器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述偏振选择耦入光栅包括单层双折射率材料层或者多层堆叠的双折射率材料层；所述双折射材料层包括由双折射材料的双折射材料分子形成的螺旋结构。
3.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，所述偏振片的偏振方向与所述四分之一波片的快轴方向的夹角为45°，所述圆偏振光为左旋圆偏振光，所述双折射材料分子的旋转方向为左旋；或者，所述偏振片的偏振方向与所述四分之一波片的快轴方向的夹角为-45°，所述圆偏振光为右旋圆偏振光，所述双折射材料分子的旋转方向为右旋。
4.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，所述双折射率介质层的折射率范围为1.5-2.5，所述双折射率介质层的折射率差值范围为0.05-1。
5.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，所述双折射率介质层的厚度范围为50nm-5μm。
6.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，所述双折射率介质层中周期性倾斜折射率平面的倾斜角度范围为5°-85°。
7.根据权利要求1所述的光学
8.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述衍射光波导还包括耦出光栅，所述耦出光栅为表面浮雕光栅或者偏振选择体全息光栅。
9.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述四分之一波片、所述偏振片与所述偏振选择耦入光栅平行设置。
10.一种增强现实显示设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的光学器件。
...【技术特征摘要】
1.一种光学器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述偏振选择耦入光栅包括单层双折射率材料层或者多层堆叠的双折射率材料层；所述双折射材料层包括由双折射材料的双折射材料分子形成的螺旋结构。
3.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，所述偏振片的偏振方向与所述四分之一波片的快轴方向的夹角为45°，所述圆偏振光为左旋圆偏振光，所述双折射材料分子的旋转方向为左旋；或者，所述偏振片的偏振方向与所述四分之一波片的快轴方向的夹角为-45°，所述圆偏振光为右旋圆偏振光，所述双折射材料分子的旋转方向为右旋。
4.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，所述双折射率介质层的折射率范围为1.5-2.5，所述双折射率介质层的折射率差值范围为0.05-1。
5.根据权利要求2所述的光学器件...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋楚豪，张雅琴，楼歆晔，
申请(专利权)人：上海鲲游科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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