衍射光波导和AR设备制造技术

本发明专利技术公开了一种衍射光波导和AR设备。该衍射光波导包括：光波导基底，光波导基底上具有耦入区和耦出区，耦出区包括第一区域和第二区域；耦出光栅设置于耦出区，耦出光栅位于第一区域的部分至少具有第一光栅矢量，且耦出光栅位于第二区域的部分至少具有第二光栅矢量，第一光栅矢量与第二光栅矢量方向不相同；耦入光栅设置于耦入区，其中耦入光栅具有第三光栅矢量，第一光栅矢量与第二光栅矢量之矢量和的方向与第三光栅矢量的夹角小于预设角度，矢量和的长度与第三光栅矢量的长度之差小于预设值。通过设置具有不同光栅矢量的两个耦出区域，以减少波导光栅总面积和提升能量利用率。以减少波导光栅总面积和提升能量利用率。以减少波导光栅总面积和提升能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
衍射光波导和AR设备


[0001]本专利技术属于增强显示
，具体地讲，涉及一种衍射光波导和AR设备。

技术介绍

[0002]在增强现实(Augmented reality,AR)、混合现实(Mixed reality,MR)领域，相比Bird Bath(BB，半反半透式)、虫眼(离轴反射式)、自由曲面棱镜等显示方案，光波导方案更轻薄、眼盒更大，因此有更广阔的应用前景。眼盒指人眼在给定视距下能完整看到所给视场光线的二维区域(每个视场角的光线均能被观察到)。在光波导方案中，相比使用部分透反膜的阵列光波导，衍射光波导生产制备工艺难度更低，在实现二维扩瞳(两个维度的出瞳拓展)时不存在栅格状暗条纹，因此更受关注。
[0003]衍射光波导的研究难点在于如何减小波导面积以及如何进一步增大眼盒。相比全一维光栅的光波导设计方案，由US10359635B2(Wave Optics)提出的含有二维光栅的光波导设计方案可以无需转折区即达到二维扩瞳，因此能够提供更大眼盒。
[0004]现有技术中的光波导耦出区域的光栅通常为一维光栅或二维光栅。耦出光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衍射光波导，其特征在于，所述衍射光波导包括：光波导基底，所述光波导基底上具有耦入区和耦出区，所述耦出区包括第一区域和第二区域；耦出光栅，所述耦出光栅设置于所述耦出区，所述耦出光栅位于所述第一区域的部分至少具有第一光栅矢量，且所述耦出光栅位于所述第二区域的部分至少具有第二光栅矢量，所述第一光栅矢量与所述第二光栅矢量方向不相同；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入到所述光波导基底中进行全反射传导并通过所述耦出光栅耦出，其中耦入光栅具有第三光栅矢量，所述第一光栅矢量与所述第二光栅矢量之矢量和的方向与所述第三光栅矢量的夹角小于预设角度，所述矢量和的长度与所述第三光栅矢量的长度之差小于预设值。2.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述第一光栅矢量、第二光栅矢量与第三光栅矢量的倒数对应光栅周期，且光栅周期大小范围为200nm～2um。3.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述耦出光栅位于所述第一区域的部分还具有第二光栅矢量。4.根据权利要求3所述的衍射光波导，其特征在于，所述耦出光栅包括位于所述第一区域的两个一维光栅或等效一维光栅，两个所述一维光栅或所述等效一维光栅的其中之一具有第一光栅矢量且其中另一具有第二光栅矢量，且两个所述一维光栅或所述等效一维光栅在所述光波导基底的厚度方向上依次设置且至少部分重叠。5.根据权利要求3所述的衍射光波导，其特征在于，所述耦出光栅包括位于所述第一区域的二维光栅，所述二维光栅具有所述第一光栅矢量和所述第二光栅矢量。6.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述耦出光栅还包括位于所述第二区域内且具有所述第二光栅矢量的一维光栅或等效一维光栅。7.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述耦出区还包括第三区域，所述第一区域位于所述第二区域和所述第三区域之间，所述耦出光栅位于所述第三区域的部分具有第一光栅矢量。8.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述第二区域的面积不超过所述耦出区的面积的一半。9.根据权利要求7所述的衍射光波导，其特征在于，所述第一区域的面积不超过所述耦出区的面积的一半。10.根据权利要求7所述的衍射光波导，其特征在于，所述耦出光栅位于所述第一区域的部分的槽深，和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵陈荻，游旭，兰富洋，周兴，关健，
申请(专利权)人：珠海莫界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：