本申请提供一种显示装置、波导装置和增强现实显示系统。显示装置包括用于出射视场角不同的第一光线和第二光线的光源、波导基底、光阑以及设置于波导基底的光栅层，第一光线和第二光线经耦入光栅耦合进入波导基底，并经耦出光栅耦出，光阑为第一光线与第二光线的集合处、且位于耦入光栅的出射光路并与耦入光栅分离，耦入光栅的第一衍射区域用于使第一光线发生衍射，与第一衍射区域的衍射效率不同的第二衍射区域用于使第二光线发生衍射，便于显示装置根据所需的亮度来调整不同衍射区域所对应的不同视场角的光线的衍射效率，进而通过适配耦入光栅的效率曲线，使显示装置的显示画面亮度均匀。度均匀。度均匀。
【技术实现步骤摘要】
显示装置、波导装置和增强现实显示系统
[0001]本申请涉及显示
，具体而言，涉及一种显示装置、波导装置和增强现实显示系统。
技术介绍
[0002]衍射光波导是实现增强现实(Augmented Reality，AR)眼镜的核心模块。基于衍射原理的光栅光波导与基于几何反射的阵列光波导在特性上有非常大的差别，其中一个重要的差别就是衍射光栅的衍射效率与光线的入射角度关系极大。例如图1所示为衍射光栅的效率曲线的示意图，(
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1,0)T为衍射效率与入射角度的关系曲线，可以看到衍射光栅对不同视场角的光线有明显的效率不均的特性，整体呈现出对左边视场角的光线的衍射效率高，对右边视场角的光线的衍射效率低。
[0003]由此，衍射光栅对不同的入射角度的光线具有不同的衍射效率，继而导致各个视场角对应的光线很难具有相同的效率，使得各个视场的亮度会出现不均匀的现象，容易影响显示效果。
技术实现思路
[0004]本申请实施方式提出了一种显示装置、波导装置和增强现实显示系统，以解决上述技术问题。
[0005]本申请实施方式通过以下技术方案来实现上述目的。
[0006]第一方面，本申请实施方式提供一种显示装置，显示装置包括光源、光阑、波导基底以及光栅层，光源用于出射第一光线和第二光线，第一光线和第二光线的视场角不同。光栅层设置于波导基底，光栅层包括耦入光栅和耦出光栅，第一光线和第二光线经耦入光栅耦合进入波导基底，并经耦出光栅耦出，光阑为第一光线与第二光线的集合处、且位于耦入光栅的出射光路并与耦入光栅分离，耦入光栅具有多个衍射区域，多个衍射区域包括第一衍射区域和第二衍射区域，第一衍射区域用于使第一光线发生衍射，第二衍射区域用于使第二光线发生衍射，第一衍射区域的衍射效率与第二衍射区域的衍射效率不同。
[0007]在一些实施方式中，波导基底包括第一表面和第二表面，第一表面朝向光源，第二表面背离光源，耦入光栅位于第一表面，光阑位于第二表面。
[0008]在一些实施方式中，多个衍射区域依次并排分布于光阑的同一侧，任意相邻两个衍射区域的衍射效率不同。
[0009]在一些实施方式中，多个衍射区域的衍射效率沿多个衍射区域的并列方向逐渐变化。
[0010]在一些实施方式中，显示装置还包括膜层，膜层设置于至少一个衍射区域的衍射方向。
[0011]在一些实施方式中，膜层具有多个透光区域，多个透光区域包括第一透光区域和第二透光区域，第一透光区域设置于第一衍射区域的衍射方向，第二透光区域设置于第二
衍射区域的衍射方向，第一透光区域的透光率与第二透光区域的透光率不同。
[0012]在一些实施方式中，任意相邻两个透光区域的透光率不同。
[0013]在一些实施方式中，多个衍射区域依次并排分布于光阑的同一侧，多个透光区域的透光率沿多个衍射区域的并列方向逐渐变化。
[0014]在一些实施方式中，第一衍射区域与第二衍射区域的狭缝深度、占空比或折射率不同。
[0015]在一些实施方式中，波导基底的厚度为D1，0.5mm≤D1≤1mm；耦入光栅的厚度为D2，30nm≤D2≤400nm；光阑与耦入光栅的间距为D3，0.5mm≤D3≤3mm。
[0016]第二方面，本申请实施方式提供一种波导装置，波导装置包括波导基底以及光栅层，光栅层设置于波导基底，光栅层包括耦入光栅和耦出光栅，光源出射的第一光线和第二光线经耦入光栅耦合进入波导基底，并经耦出光栅耦出，光阑位于耦入光栅的出射光路并与耦入光栅分离、且为第一光线与第二光线的集合处。耦入光栅具有多个衍射区域，多个衍射区域包括第一衍射区域和第二衍射区域，第一衍射区域用于使第一光线发生衍射，第二衍射区域用于使第二光线发生衍射，第一衍射区域的衍射效率与第二衍射区域的衍射效率不同。
[0017]第三方面，本申请实施方式还提供一种增强现实显示系统，增强现实显示系统投影机包括上述任一实施方式的显示装置。
[0018]本申请实施方式提供的波导装置、显示装置和增强现实显示系统中，光源出射的第一光线和第二光线经耦入光栅耦合进入波导基底，并经耦出光栅耦出，由于光阑为第一光线与第二光线的集合处、且位于耦入光栅的出射光路并与耦入光栅分离，而第一光线和第二光线的视场角不同，使得第一光线与第二光线可以照射在耦入光栅不同的衍射区域，并且多个衍射区域中的第一衍射区域用于使第一光线发生衍射，第二衍射区域用于使第二光线发生衍射，第一衍射区域的衍射效率与第二衍射区域的衍射效率不同，如此，便于显示装置根据所需的亮度来调整不同衍射区域所对应的不同视场角的光线的衍射效率，进而通过适配耦入光栅的效率曲线，使实现显示装置的显示画面亮度均匀。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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。
[0020]图1示例出耦入光栅的效率曲线的示意图。
[0021]图2示例出本申请实施方式提供的显示装置的结构示意图。
[0022]图3示例出图2的显示装置的耦入光栅的结构示意图。
[0023]图4示例出图2的显示装置的尺寸标识示意图。
[0024]图5示例出本申请另一实施方式提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施方式中
的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域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方式，都属于本申请保护的范围。
[0026]请参阅图2和图3，本申请实施方式提供一种显示装置100。显示装置100包括光源10、光阑30、波导基底50以及光栅层70。
[0027]光源10用于出射多种不同视场角的光线，例如包括第一光线11和第二光线13，第一光线11和第二光线13的视场角不同。光源10可以是光机。
[0028]光栅层70设置于波导基底50。光栅层70包括耦入光栅73和耦出光栅75，第一光线11和第二光线13经耦入光栅73耦合进入波导基底50，并经耦出光栅73耦出。光阑30为第一光线11与第二光线13的集合处、且位于耦入光栅73的出射光路并与耦入光栅73分离。例如波导基底50可以包括第一表面51和第二表面53。第一表面51朝向光源10，第二表面53背离光源10，则耦入光栅73可以位于第一表面51，光阑30可以位于第二表面53。光阑30所在的位置为第一光线11与第二光线13完全重合处，由于第一光线11和第二光线13的视场角不同，第一光线11和第二光线13在经过光阑30后会沿各自的方向传播。
[0029]耦入光栅73具有多个衍射区域71，衍射区本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种显示装置，其特征在于，包括：光源，所述光源用于出射第一光线和第二光线，所述第一光线和所述第二光线的视场角不同；波导基底、光阑以及光栅层，所述光栅层设置于所述波导基底，所述光栅层包括耦入光栅和耦出光栅，所述第一光线和所述第二光线经所述耦入光栅耦合进入所述波导基底，并经所述耦出光栅耦出，所述光阑为所述第一光线与所述第二光线的集合处、且位于所述耦入光栅的出射光路并与所述耦入光栅分离，所述耦入光栅具有多个衍射区域，所述多个衍射区域包括第一衍射区域和第二衍射区域，所述第一衍射区域用于使所述第一光线发生衍射，所述第二衍射区域用于使所述第二光线发生衍射，所述第一衍射区域的衍射效率与所述第二衍射区域的衍射效率不同。2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述波导基底包括第一表面和第二表面，所述第一表面朝向所述光源，所述第二表面背离所述光源，所述耦入光栅位于所述第一表面，所述光阑位于所述第二表面。3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，多个所述衍射区域依次并排分布于所述光阑的同一侧，任意相邻两个所述衍射区域的衍射效率不同。4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，多个所述衍射区域的衍射效率沿多个所述衍射区域的并列方向逐渐变化。5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括膜层，所述膜层设置于至少一个所述衍射区域的衍射方向。6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述膜层具有多个透光区域，所述多个透光区域包括第一透光区域和第二透光区域，所述第一透光区域设置于所述第一衍射区域的...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，张翠萍，严子深，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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