光波导和头戴显示设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光波导和头戴显示设备，所述光波导包括：波导片、耦入光栅和反射件，所述波导片包括接收入射光线的耦入区和将入射光线投影出射的耦出区；所述耦入光栅设置于所述耦入区，所述耦入光栅用于将光线耦合进入到所述波导片内；所述反射件对应所述耦入光栅设置，所述反射件用于将透射于所述耦入区的光线反射回所述波导片内。本实用新型专利技术的技术方案能够减少光线的损失，将光线反射回波导片内部，进而提高光线的利用率。

【技术实现步骤摘要】
光波导和头戴显示设备
本技术涉及近眼显示
，尤其涉及一种光波导和头戴显示设备。
技术介绍
在AR(AugmentedReality，增强现实)显示中，通常会设置波导片。通过波导片来传递光线。光线在波导片内传递时，依据光的全反射原理，完成光线的传输。光线在进入波导片传递前，通过光栅衍射的方式射入到波导片内。但是即便采取衍射效率较高的光栅，任然有一部分零级衍射光会直接穿透波导片，造成了光线的损失。上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
基于此，针对采用光栅衍射的方式一部分光线会直接穿透波导片，导致这一部分光被浪费掉的问题，有必要提供一种光波导和头戴显示设备，旨在减少光线的损失，提高光线的利用率。为实现上述目的，本技术提出的一种光波导，所述光波导包括：波导片，所述波导片包括接收入射光线的耦入区和将入射光线投影出射的耦出区；耦入光栅，所述耦入光栅设置于所述耦入区，所述耦入光栅用于将光线耦合进入到所述波导片内；和反射件，所述反射件对应所述耦入光栅设置，所述反射件用于将透射于所述耦入区的光线反射回所述波导片内。可选地，所述耦入区具有面向光线入射方向的入射面和背向光线入射方向的背离面，所述反射件包括反射膜层，所述反射膜层设置于所述背离面一侧。可选地，所述耦入光栅包括透射光栅，所述透射光栅设置于所述入射面。可选地，所述波导片包括若干单波长波导片，若干所述单波长波导片重叠设置，每一所述单波长波导片的入射面设有对应波长的透射光栅，每一所述单波长波导片的背离面设置有对应波长的反射膜层。可选地，所述耦入光栅包括反射光栅，所述反射光栅设置于所述背离面，所述反射膜层面向所述反射光栅设置。可选地，所述波导片包括若干单波长波导片，若干所述单波长波导片重叠设置，每一所述单波长波导片的背离面设置有对应波长的反射光栅，每一所述单波长波导片的反射光栅设置有对应波长的反射膜层。可选地，所述光波导还包括保护层，所述保护层设置于所述波导片背离入射光线的入射方向一侧。可选地，所述反射件于所述保护层面向所述耦入区设置，所述反射件包括宽光谱反射膜，所述宽光谱反射膜的反射波长包括入射光线的波长。可选地，所述入射光线包括红光、绿光和蓝光其中至少一种。此外，为了实现上述目的，本技术还提供一种头戴显示设备，所述头戴显示设备包括壳体和如上文所述光波导，所述光波导设置于所述壳体。本技术提出的技术方案中，波导片一端用于接收入射光线，波导片另一端出射入射光线，接收入射光线的一端为耦入区，出射入射光线的一端为耦出区，入射光线在耦出区出射投影形成显示图像。耦入光栅设置于耦入区，耦入光栅将入射光线耦合入波导片内，入射光线在波导片内传递。反射件对应耦入光栅设置，经过耦入光栅射入到波导片内部的光线有一部分会透射出波导片。反射件将透射于耦入区的光线反射回波导片内，减少光线的损失，使更多光线在波导片内传输，继而提高了光线的利用率。附图说明为了更清楚地说明本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示出的结构获得其他的附图。图1为本技术光波导一实施例的结构示意图；图2为本技术光波导多个单波长波导片和透射光栅的结构示意图；图3为本技术光波导多个单波长波导片和反射光栅的结构示意图；图4为本技术光波导多个透射光栅和宽光谱反射膜的结构示意图；图5为本技术光波导多个反射光栅和宽光谱反射膜的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10波导片30耦入光栅110耦入区310透射光栅111入射面320反射光栅112背离面40反射件120耦出区50保护层20入射光线本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。另外，本技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。请参阅图1所示，本实施例提出的一种光波导，光波导应用于AR显示领域。例如，光波导可以用在AR眼镜中。光波导包括：波导片10、耦入光栅30和反射件40。波导片10包括接收入射光线20的耦入区110和将入射光线20投影出射的耦出区120；入射光线20由耦入区110射入，根据光的全反射原理，入射光线20在波导片10内部传递，并从耦出区120射出。入射光线20在经过耦出区120后，投影显示成像。波导片10也称介质光波导。波导片10可以根据需要做成各种需要的形状，例如平面形光波导，或者是圆柱形光波导。一般圆柱形包括有光纤。而在AR眼镜中通常使用平面形光波导。耦入光栅30设置于耦入区110，耦入光栅30用于将光线耦合进入到波导片10内；入射光线20在波导片10内传递需要满足两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光波导，其特征在于，所述光波导包括：/n波导片，所述波导片包括接收入射光线的耦入区和将入射光线投影出射的耦出区；/n耦入光栅，所述耦入光栅设置于所述耦入区，所述耦入光栅用于将光线耦合进入到所述波导片内；和/n反射件，所述反射件对应所述耦入光栅设置，所述反射件用于将透射于所述耦入区的光线反射回所述波导片内。/n

【技术特征摘要】
1.一种光波导，其特征在于，所述光波导包括：
波导片，所述波导片包括接收入射光线的耦入区和将入射光线投影出射的耦出区；
耦入光栅，所述耦入光栅设置于所述耦入区，所述耦入光栅用于将光线耦合进入到所述波导片内；和
反射件，所述反射件对应所述耦入光栅设置，所述反射件用于将透射于所述耦入区的光线反射回所述波导片内。


2.如权利要求1所述的光波导，其特征在于，所述耦入区具有面向光线入射方向的入射面和背向光线入射方向的背离面，所述反射件包括反射膜层，所述反射膜层设置于所述背离面一侧。


3.如权利要求2所述的光波导，其特征在于，所述耦入光栅包括透射光栅，所述透射光栅设置于所述入射面。


4.如权利要求3所述的光波导，其特征在于，所述波导片包括若干单波长波导片，若干所述单波长波导片重叠设置，每一所述单波长波导片的入射面设有对应波长的透射光栅，每一所述单波长波导片的背离面设置有对应波长的反射膜层。


5.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜凯凯，赵东峰，李琨，程鑫，赵恩，杨镇源，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37