一种光波导及其制备方法、增强现实设备技术

本发明专利技术实施例提供一种光波导及其制备方法、增强现实设备，涉及增强现实技术领域，可减小光波导的厚度。该光波导包括介质层以及由所述介质层承载的N个条形的半透半反膜，多个所述半透半反膜沿第一方向依次排列，所述第一方向垂直于所述介质层的厚度方向、且垂直于所述条形的半透半反膜的长度方向，其中，每相邻两个所述半透半反膜在所述介质层的厚度方向有重叠区域；其中，N个依次排列的所述半透半反膜为同一曲面分成的N个连续的子曲面，各所述子曲面的高度之和为所述曲面的高度；且各所述半透半反膜的凹陷侧朝向所述介质层的同一个底面；N为正整数，N≥2。用于减小光波导厚度。

【技术实现步骤摘要】
一种光波导及其制备方法、增强现实设备
本专利技术涉及增强现实
，尤其涉及一种光波导及其制备方法、增强现实设备。
技术介绍
增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”结合的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息，声音，味道，触觉等)，通过电脑等技术模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。为了实现增强现实显示，现有的增强现实设备如AR(AugmentedReality，增强现实)眼镜的光学方案有离轴光学、棱镜、自由曲面以及光波导等。其中，光波导和自由曲面结合的光学方案由于具有较大的视场而得到广泛应用，例如AR眼镜。光波导和自由曲面结合的光学方案的光学结构如图1所示，在光波导的介质层10端部加装自由曲面20，利用自由曲面20进行半透半反成像，通过自由曲面20将显示图像放大，从而使得人眼看到的是一个放大的虚像。然而，如图1所示，由于需要考虑自由曲面20的结构，因此需要的光波导介质层10的厚度较大，从而导致光波导的厚度较大，一般在10mm左右，而光波导厚度的增加会导致AR眼镜的重量增加，携带及美感方面大打折扣，从而降低了用户的满意度。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种光波导及其制备方法、增强现实设备，可减小光波导的厚度。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种光波导，包括介质层以及由所述介质层承载的N个条形的半透半反膜，多个所述半透半反膜沿第一方向依次排列，所述第一方向垂直于所述介质层的厚度方向、且垂直于所述条形的半透半反膜的长度方向，其中，每相邻两个所述半透半反膜在所述介质层的厚度方向有重叠区域；其中，N个依次排列的所述半透半反膜为同一曲面分成的N个连续的子曲面，各所述子曲面的高度之和为所述曲面的高度；且各所述半透半反膜的凹陷侧朝向所述介质层的同一个底面；N为正整数，N≥2。优选的，多个所述半透半反膜的高度相等，多个所述半透半反膜的下边缘位于同一平面内。优选的，所述介质层包括多个条形的子介质层，多个所述子介质层沿其宽度方向依次拼接，相邻两个所述子介质层的相互拼接的两个拼接面中一个为凹面，另一个为凸面，所述半透半反膜夹设在所述相互拼接的两个拼接面之间，所述相互拼接的两个拼接面和所述半透半反膜相贴合。进一步优选的，多个所述半透半反膜的高度相等，多个所述子介质层的厚度相等，所述子介质层的厚度与所述半透半反膜的高度相等。优选的，所述半透半反膜为直条状。第二方面，提供一种增强现实设备，包括上述的光波导和图像显示装置；所述图像显示装置用于将显示的图像投影至所述光波导上；所述光波导用于将所述图像显示装置发出的光反射向人眼。优选的，所述图像显示装置发出的光分别照射到连续排列的N个条形的半透半反膜的部分，用于形成连续的画面。优选的，所述图像显示装置发出的光为偏振光，所述半透半反膜为偏振分光介质膜，所述偏振分光介质膜用于使射到其上的所述偏振光发生全发射。优选的，所述图像显示装置为液晶显示装置。第三方面，提供一种光波导的制备方法，包括：形成多个条形的子介质层，各所述子介质层具有拼接面，所述拼接面为曲面；在任意两个所述子介质层用于相互拼接的两个拼接面中的至少一个拼接面上形成覆盖该拼接面的半透半反膜，以在多个所述子介质层的拼接面上形成N个所述半透半反膜；其中，N为正整数，N≥2；将多个所述子介质层沿所述子介质层的宽度方向依次拼接在一起；其中，N个依次排列的所述半透半反膜为同一曲面分成的N个连续的子曲面，各所述子曲面的高度之和为所述曲面的高度；且各所述半透半反膜的凹陷侧朝向所述子介质层的同一个底面。本专利技术实施例提供一种光波导及其制备方法、增强现实设备，光波导包括介质层以及由介质层承载的N个条形的半透半反膜，相对于现有技术中将半透半反膜制作成一个整体曲面，本专利技术实施例包括N个半透半反膜，每个半透半反膜为一个子曲面，各半透半反膜(即各子曲面)的曲面面型为曲面的一部分，且N个半透半反膜沿第一方向依次排列，由于各子曲面的高度之和为小于曲面的高度，因而本专利技术实施例N个半透半反膜的高度均小于现有技术中半透半反膜整体的高度，而光波导的厚度取决于半透半反膜的高度，因此相对于现有技术，本专利技术实施例光波导的厚度减小，且在实现光波导薄化的同时，能起到与现有技术相同的作用，利用多个半透半反膜30实现大视场图像放大，不会降低光波导的成像效果及质量。此外，光波导的厚度减小使得光波导的重量减小，便于携带，还提高了光波导的外观美感。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，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。图1为现有技术提供的一种光波导的结构示意图；图2(a)为本专利技术实施例提供的一种光波导的结构示意图一；图2(b)为图2(a)光波导的介质层的结构示意图；图2(c)为本专利技术实施例提供的一种光波导的结构示意图二；图3(a)为本专利技术实施例提供的一种光波导的结构示意图三；图3(b)为图3(a)光波导的介质层的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种将一曲面分为多个子曲面的对照示意图；图5(a)为本专利技术实施例提供的一种光波导的俯视结构示意图一；图5(b)为本专利技术实施例提供的一种光波导的俯视结构示意图二；图6为本专利技术实施例提供的一种介质层包括多个子介质层的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种增强现实设备的结构示意图一；图8为本专利技术实施例提供的一种增强现实设备的结构示意图二；图9为本专利技术实施例提供的一种增强现实设备的结构示意图三；图10为本专利技术实施例提供的一种光波导的制备方法的流程示意图。附图标记：01-光波导；02-图像显示装置；10-介质层；101-子介质层；20-曲面(自由曲面)；201-子曲面；30(301、302)-半透半反膜；40-分界线。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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。本专利技术实施例提供一种光波导，如图2(a)和图3(a)所示，包括介质层10以及由介质层10承载的N个条形的半透半反膜30，多个半透半反膜30沿第一方向依次排列，第一方向垂直于介质层10的厚度方向、且垂直于条形的半透半反膜30的长度方向，其中，每相邻两个半透半反膜30在介质层10的厚度方向有重叠区域；其中，N个依次排列的半透半反膜30，如图4所示为同一曲面20分成的N个连续的子曲面201，各子曲面201的高度h之和为曲面20的高度H；且各半透半反膜30的凹陷侧朝向介质层10的同一个底面；N为正整数，N≥2。现有的光波导中将半透半反膜设计成整体呈曲面的形状，利用曲面20不同位置的弯曲度将图像显示装置发出的光反射向人眼。本专利技术实施例N个半透半反膜30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导，其特征在于，包括介质层以及由所述介质层承载的N个条形的半透半反膜，多个所述半透半反膜沿第一方向依次排列，所述第一方向垂直于所述介质层的厚度方向、且垂直于所述条形的半透半反膜的长度方向，其中，每相邻两个所述半透半反膜在所述介质层的厚度方向有重叠区域；其中，N个依次排列的所述半透半反膜为同一曲面分成的N个连续的子曲面，各所述子曲面的高度之和为所述曲面的高度；且各所述半透半反膜的凹陷侧朝向所述介质层的同一个底面；N为正整数，N≥2。

【技术特征摘要】
1.一种光波导，其特征在于，包括介质层以及由所述介质层承载的N个条形的半透半反膜，多个所述半透半反膜沿第一方向依次排列，所述第一方向垂直于所述介质层的厚度方向、且垂直于所述条形的半透半反膜的长度方向，其中，每相邻两个所述半透半反膜在所述介质层的厚度方向有重叠区域；其中，N个依次排列的所述半透半反膜为同一曲面分成的N个连续的子曲面，各所述子曲面的高度之和为所述曲面的高度；且各所述半透半反膜的凹陷侧朝向所述介质层的同一个底面；N为正整数，N≥2。2.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，多个所述半透半反膜的高度相等，多个所述半透半反膜的下边缘位于同一平面内。3.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，所述介质层包括多个条形的子介质层，多个所述子介质层沿其宽度方向依次拼接，相邻两个所述子介质层的相互拼接的两个拼接面中一个为凹面，另一个为凸面，所述半透半反膜夹设在所述相互拼接的两个拼接面之间，所述相互拼接的两个拼接面和所述半透半反膜相贴合。4.根据权利要求3所述的光波导，其特征在于，多个所述半透半反膜的高度相等，多个所述子介质层的厚度相等，所述子介质层的厚度与所述半透半反膜的高度相等。5.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，所述半透半反膜为直条状。6.一种增强现实设...

【专利技术属性】
技术研发人员：武乃福，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11