一种增强现实显示的光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种增强现实显示的光学系统，包括用于以预设角度范围内的角度向光波导发射光线的光机；用于传导光线的光波导；贴合光波导的输入端表面设置的第一衍射光栅；贴合在第一衍射光栅背离光波导表面的第二衍射光栅；其中，光线入射至光波导内发生折射形成折射光线，折射光线对第一衍射光栅的入射角在第一衍射光栅的选择衍射角度范围内；且折射光线经过第一衍射光栅衍射后产生的衍射光线，第一衍射光栅的衍射角度范围在第二衍射光栅的选择衍射角度范围内。本申请中在光波导上设置两层衍射光栅，对光机入射光线进行衍射，避免大量的光线因二次衍射而耦出光波导，降低光线在光波导中传播的不均匀性，提高增强现实显示的图像亮度。

An optical system for augmented reality display

【技术实现步骤摘要】
一种增强现实显示的光学系统
本专利技术涉及增强现实
，特别是涉及一种增强现实显示的光学系统。
技术介绍
增强现实(augmentreality，AR)，是将真实世界信息和虚拟世界信息实时叠加到同一个画面或空间的新技术。目前，增强现实显示方案主要包括两种：一种是传统的几何光学系统，受制于几何光学器件的体积，传统几何光学系统无法做到足够轻薄实现增强现实显示系统的眼镜化；另一种是波导显示光学系统。一个单色或者RGB图像被注入波导后，利用光线在平面波导元件内的全反射传输，有效降低了光学元件的厚度，并使用波导上一个或多个光学元件控制图像分步输出，实现出瞳扩展。波导显示光学系统是目前主流的AR方案。基于波导的显示方案大都采用衍射光学器件如面浮雕光栅光波导、全息光栅光波导等。其中衍射光波导显示技术是利用衍射光栅实现光线的入射、转折和出射，基于全反射原理实现光线传输，能够做到结构紧凑和器件轻便，是目前最具竞争力的AR设备核心光学器件。如图1所示，图1为现有技术中实现增强现实显示的光学系统的光路示意图；在该光学系统中，光波导10的表面贴合设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强现实显示的光学系统，其特征在于，包括：/n用于以预设角度范围内的角度向光波导发射光线的光机；/n用于传导所述光线的所述光波导；/n贴合所述光波导的输入端表面设置的第一衍射光栅；/n贴合在所述第一衍射光栅背离所述光波导表面的第二衍射光栅；/n其中，所述光线入射至所述光波导内发生折射形成的折射光线，可通过所述光波导入射至所述第一衍射光栅；/n所述折射光线对所述第一衍射光栅的入射角在所述第一衍射光栅的选择衍射角度范围内；且所述折射光线经过所述第一衍射光栅衍射后产生的衍射光线，在所述光波导和空气的界面可发生全反射；/n所述第一衍射光栅的衍射角度范围在所述第二衍射光栅的选择衍射角度范围内。/...

【技术特征摘要】
1.一种增强现实显示的光学系统，其特征在于，包括：
用于以预设角度范围内的角度向光波导发射光线的光机；
用于传导所述光线的所述光波导；
贴合所述光波导的输入端表面设置的第一衍射光栅；
贴合在所述第一衍射光栅背离所述光波导表面的第二衍射光栅；
其中，所述光线入射至所述光波导内发生折射形成的折射光线，可通过所述光波导入射至所述第一衍射光栅；
所述折射光线对所述第一衍射光栅的入射角在所述第一衍射光栅的选择衍射角度范围内；且所述折射光线经过所述第一衍射光栅衍射后产生的衍射光线，在所述光波导和空气的界面可发生全反射；
所述第一衍射光栅的衍射角度范围在所述第二衍射光栅的选择衍射角度范围内。


2.如权利要求1所述的增强现实显示的光学系统，其特征在于，还包括：
贴合所述光波导的输出端表面设置的第三衍射光栅；
贴合在所述第三衍射光栅背离所述光波导表面的第四衍射光栅；
其中，所述第一衍射光栅的衍射角度范围在所述第三衍射光栅的选择衍射角度范围内，且不在所述第四衍射光栅的选择衍射角度范围内；
所述第二衍射光栅的衍射角度范围不在所述第三衍射光栅的选择衍射角度范围内，且在所述第四衍射光栅的选择衍射角度范...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海明，魏一振，张卓鹏，
申请(专利权)人：杭州光粒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33