一种光波导封装结构及其封装方法、增强现实光学器件技术

本申请提供一种光波导封装结构及其封装方法、增强现实光学器件，涉及光学技术领域，能够适应不同的工作环境，实现长时间稳定的合像显示效果。光波导封装结构，包括硬质边框以及叠层固定设置在硬质边框上的至少两层光波导，硬质边框至少位于光波导的一侧边，相邻两层光波导之间具有间隙层，光波导与硬质边框通过黏合剂粘贴固定，黏合剂在光波导的外围区域沿闭合路径黏合，相邻两层光波导之间具有夹角，在硬质边框上设置有弹性结构，弹性结构至少对应于相邻的两层光波导之间的一个间隙层，弹性结构受力形变以保持其两侧的气压平衡。构受力形变以保持其两侧的气压平衡。构受力形变以保持其两侧的气压平衡。

An optical waveguide packaging structure and its packaging method, augmented reality optical device

【技术实现步骤摘要】
一种光波导封装结构及其封装方法、增强现实光学器件
[0001]

[0002]本申请涉及光学
，具体涉及一种光波导封装结构及其封装方法、增强现实光学器件。
[0003]
技术介绍

[0004]光波导（optical waveguide）是引导光波在其中传播的介质装置，又称介质光波导，光波导有两大类：一类是圆柱形光波导，通常称为光纤（光学纤维），另一类是集成光波导，包括平面（薄膜）介质光波导和条形介质光波导，通常都是光电集成器件（或系统）中的一部分，所以叫作集成光波导。光波导由光透明介质（如石英玻璃）构成的传输光频电磁波的导行结构，光波导的传输原理不同于金属封闭波导，在不同折射率的介质分界面上，电磁波的全反射现象使光波局限在波导及其周围有限区域内传播。
[0005]由于单片光波导结构的显示效果具有一定的局限性，难以满足显示技术发展的需要，现有技术中已经存在采用多片同色的单色光波导或者多片不同颜色的光波导进行叠合合像，来提升成像效果或者实现全彩图像的显示，但叠层的光波导结构对叠合精度的要求较高，多片的光波导之间的固定位置准确性、固定的稳定性等都要求较高，特别是在一些情况下，多片的光波导之间还需要以一定的倾角关系进行固定，以得到更好的合像效果，这就更对固定的方式提出了较高的要求。现有技术中通常采用黏合剂粘贴的方式对相邻的两片光波导之间进行固定，该固定方式具有以下技术缺陷：（1）由于黏合剂的收缩率、硬度和杨氏模量等性能参数的影响，黏合剂从流体状态到固化的过程中以及黏合剂固化后的一段时间内，黏合剂会发生一定程度的形变，这就会导致通过黏合剂粘连的两片光波导之间的固定位置发生改变从而与预设固定位置存在偏差，或者导致两片光波导之间的预设倾角发生改变，从而导致各片波导显示的图像出现分离，影响到合像显示效果，进而导致最终的显示效果较差。
[0006]（2）黏合剂的粘贴路径完全闭合时，光波导的封装方式为完全封装，此情况下在黏合剂的粘贴作用下相邻的两片光波导之间产生密闭腔体，密封腔体内含有空气，密闭腔体内的空气会随着外界环境的温度变化而热胀冷缩，产生腔体内的气压变化，从而对固化后的黏合剂以及光波导产生一个持续的作用力，长时间后，黏合剂会有形变、产生气泡和破裂脱落的风险，使得相邻的光波导之间的预设倾角发生改变，从而影响到合像效果，光波导自身也可能发生形变，从而影响到成像质量。
[0007]
技术实现思路

[0008]本申请实施例的目的在于提供一种光波导封装结构及其封装方法、增强现实光学器件，能够适应不同的工作环境，实现长时间稳定的合像显示效果。
[0009]本申请实施例的一方面，提供了一种光波导封装结构，包括硬质边框以及叠层固定设置在硬质边框上的至少两层光波导，硬质边框至少位于光波导的一侧边，相邻两层光波导之间具有间隙层，光波导与硬质边框通过黏合剂粘贴固定，黏合剂在光波导的外围区域沿闭合路径黏合，相邻两层光波导之间具有夹角，在硬质边框上设置有弹性结构，弹性结构至少对应于相邻的两层光波导之间的一个间隙层，弹性结构受力形变以保持其两侧的气压平衡。
[0010]在本申请的一种可行的实施方式中，硬质边框在光波导的相对两侧对称设置。
[0011]在本申请的一种可行的实施方式中，硬质边框环绕光波导的侧边呈环形首尾连接。
[0012]在本申请的一种可行的实施方式中，硬质边框采用吸光材质制备，和/或，黏合剂采用吸光材质制备。
[0013]在本申请的一种可行的实施方式中，弹性结构在硬质边框上设置有多个，相邻两个弹性结构之间通过直条形结构或弧条形结构相接。
[0014]在本申请的一种可行的实施方式中，每一个弹性结构对应于一个间隙层，一个间隙层包括一个或多个弹性结构。
[0015]在本申请的一种可行的实施方式中，每一个弹性结构跨越对应于多个间隙层。
[0016]在本申请的一种可行的实施方式中，光波导对应于弹性结构的侧边形成有凹部，凹部与弹性结构之间共同形成连通相邻两个间隙层的通道。
[0017]在本申请的一种可行的实施方式中，光波导封装结构还包括基底和盖板，基底和盖板分别位于硬质边框的相对两侧且分别与硬质边框固定连接，以将叠层固定设置在硬质边框上的至少两层光波导围合于内。
[0018]在本申请的一种可行的实施方式中，至少两层光波导包括单蓝光波导、单绿光波导和单红光波导中的任意两者组合。当包括三层光波导时，三层光波导为单蓝光波导、单绿光波导和单红光波导，而且，在至少两层光波导的上、下两侧还可以选择性的设置保护玻璃层。
[0019]本申请实施例的另一方面，提供了一种光波导封装结构的封装方法，包括：提供至少两层光波导，对至少两层光波导进行对位调节，使相邻两层光波导之间具有间隙层，且相邻两层光波导之间具有夹角；提供硬质边框，硬质边框上具有至少一个弹性结构，弹性结构受力形变可保持其两侧的气压平衡；硬质边框与光波导通过黏合剂粘贴固定，硬质边框至少位于光波导的一个侧边，黏合剂在光波导的外围区域沿闭合路径黏合，弹性结构至少对应于相邻的两层光波导之间的一个间隙层。
[0020]在本申请的一种可行的实施方式中，光波导封装结构的每一个弹性结构跨越对应于多个所述间隙层；硬质边框与光波导通过黏合剂粘贴固定之前，方法还包括：在光波导对应于弹性结构的侧边形成凹部，凹部与弹性结构之间共同形成连通相邻两个间隙层的通道。
[0021]本申请实施例的再一方面，提供了另一种光波导封装结构，包括叠层设置的至少两层光波导，相邻两层光波导之间具有夹角，相邻两层光波导之间通过硬性黏合剂粘贴固定，相邻两层光波导之间形成有间隙层，硬性黏合剂沿光波导的外围区域黏合的路径上具有至少一个缺口，缺口上设置有与硬性黏合剂相衔接的弹性黏合剂，弹性黏合剂与光波导
相黏合。
[0022]本申请实施例的再一方面，提供了一种光波导封装结构的封装方法，包括：提供至少两层光波导，对至少两层光波导进行对位调节，使相邻两层光波导之间具有间隙层，且相邻两层光波导之间具有夹角；采用硬性黏合剂对相邻的两层光波导沿外围区域呈闭合路径黏合，其中，在闭合路径上，硬性黏合剂具有至少一个缺口；在缺口上设置弹性黏合剂，弹性黏合剂与缺口周边的硬性黏合剂相衔接，弹性黏合剂与光波导相黏合并至少对应于相邻的两层光波导之间的一个间隙层。
[0023]本申请实施例的又一方面，提供了一种增强现实光学器件，包括前述任意一项的光波导封装结构。
[0024]本申请实施例提供的一种光波导封装结构，包括硬质边框以及叠层固定设置在硬质边框上的至少两层光波导，硬质边框至少位于光波导的一侧边，相邻两层光波导之间具有间隙层，光波导与硬质边框通过黏合剂粘贴固定，黏合剂在光波导的外围区域沿闭合路径黏合，相邻两层光波导之间具有夹角，在硬质边框上设置有弹性结构，弹性结构至少对应于相邻的两层光波导之间的一个间隙层，弹性结构受力形变以保持其两侧的气压平衡。这种光波导封装结构，由于硬质边框的支撑作用，以及相邻两层光波导之间的黏合剂的硬性固定作用，能够保证相邻两层光波导之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光波导封装结构，其特征在于，包括硬质边框以及叠层固定设置在所述硬质边框上的至少两层光波导，所述硬质边框至少位于所述光波导的一侧边，相邻两层所述光波导之间具有间隙层，所述光波导与所述硬质边框通过黏合剂粘贴固定，所述黏合剂在所述光波导的外围区域沿闭合路径黏合，相邻两层所述光波导之间具有夹角，在所述硬质边框上设置有弹性结构，所述弹性结构至少对应于相邻的两层所述光波导之间的一个间隙层，所述弹性结构受力形变以保持其两侧的气压平衡。2.根据权利要求1所述的光波导封装结构，其特征在于，所述硬质边框在所述光波导的相对两侧对称设置。3.根据权利要求1所述的光波导封装结构，其特征在于，所述硬质边框环绕所述光波导的侧边呈环形首尾连接。4.根据权利要求1所述的光波导封装结构，其特征在于，所述弹性结构在所述硬质边框上设置有多个，相邻两个所述弹性结构之间通过直条形结构或弧条形结构相接。5.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的光波导封装结构，其特征在于，每一个所述弹性结构对应于一个所述间隙层，一个所述间隙层包括一个或多个所述弹性结构。6.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的光波导封装结构，其特征在于，每一个所述弹性结构跨越对应于多个所述间隙层。7.根据权利要求6所述的光波导封装结构，其特征在于，所述光波导对应于所述弹性结构的侧边形成有凹部，所述凹部与所述弹性结构之间共同形成连通相邻两个所述间隙层的通道。8.根据权利要求1
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3任意一项所述的光波导封装结构，其特征在于，还包括基底和盖板，所述基底和所述盖板分别位于所述硬质边框的相对两侧且分别与所述硬质边框固定连接，以将叠层固定设置在所述硬质边框上的所述至少两层光波导围合于内。9.一种光波导封装结构的封装方法，其特征在于，包括：提供至少两层光波导，对至少两层光波导进行对位调节，使相邻...

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