一种近眼显示设备制造技术

本申请涉及一种近眼显示设备，包括：一设备主体；一光机，以及一衍射光波导装置，其中衍射光波导装置包括：层叠设置的至少一片波导基片和至少一片盖板；盖板具有相互平行的第一表面和第二表面，波导基片的至少一侧设置有光栅结构，在第一表面

【技术实现步骤摘要】
一种近眼显示设备


[0001]本申请涉及增强现实
，特别涉及一种近眼显示设备
。

技术介绍

[0002]增强现实技术是将真实世界与虚拟世界“无缝”连接的融合技术，通过计算机的仿真模拟并通过光机的投影，将光机的像素投影到真实世界，实现真实环境与虚拟物体的实时有机融合
。
[0003]光波导是实现增强现实技术的重要介质，是近眼显示设备的重要器件之一，如何实现光在波导内无损耗地传输，是目前解决增强现实技术迫切需要解决的问题之一，是近眼显示设备是否能够量产的关键因素之一
。
当
AR
光波导使用过程中，不可避免的与环境接触，由于环境中存在的如灰尘
、
挥发性有机物
(VOCs)、
无机物等，容易富集在光波导表面形成污渍，导致进入人眼的光线发生偏折，影响成像；往往需要擦拭清理光波导表面的灰尘
、VOCs
等污渍，在擦拭或佩戴的过程中，不可避免地对波导表面施加作用力，由于基底与盖板之间存在间隙，当施加于盖板上的作用力将由于间隙的存在而容易导致盖板与波导基片发生弯曲变形，出现牛顿环现象，这将影响成像效果，导致成像质量严重下降
。
[0004]现有技术中公开号为
CN215932334U
公开了一种镜片组件以及眼镜，通过在第一间隔空间
30a
内的第一间隔件
60
，第一间隔件
60
用于支撑电致变色器
30
，电致变色器
>30
受力朝光波导
20
弯曲变形的情况下，电致变色器
30
与光波导
20
接触出现牛顿环现象
(
参考说明书第
0057
段
)
，第一间隔件
60
为弹性结构或采用
PET
材质
(
参考说明书第
0059
‑
0061
段
)
，该方法在一定程度上能够缓解牛顿环现象，但在设置第一间隔件的过程中，存在工艺复杂的问题，如何设置间隔件的位置，如何固定间隔件，如何选择间隔件的材质使其不影响光波导的性能，进而不影响成像视觉效果对本领域技术人员均存在较大的考验，该技术方案对间隔件的选择及安装位置设置要求较高，普通工艺难以实现，在该方案中，如何设置间隔件不影响光栅结构或减少对光栅结构的影响，存在较大的挑战且难以解决，进一步，设置这样的第一间隔件使得在佩戴过程中视觉上不美观，间隔件肉眼可见，影响视觉效果，因此，该方案存在诸多问题
。
对本领域技术人员而言，如何解决由于在擦拭或佩戴过程中导致的盖板与光波导的牛顿环现象，是迫切需要解决的问题
。

技术实现思路

[0005]为了弥补现有技术的不足，本申请提供一种近眼显示设备，包括衍射光波导，该衍射光波导能够解决由于在擦拭或佩戴过程中的作用力使得光波导产生柔性形变弯曲而出现的牛顿环现象，且本申请的衍射光波导，通过在盖板的表面上沉积材料或直接粘贴成型柔性透明件的方式和
/
或在光栅结构上沉积材料的方式，能够提高镜片的强度，易于加工且使用灵活方便，工艺简单，适用性强，兼具防爆功能，在使用过程中整体上美观无瑕疵，视场效果较好
。
[0006]本申请的技术方案为：
[0007]近眼显示设备，其特征在于，包括：一设备主体；一光机，其中所述光机被设置于所述设备主体，用于投射光束；以及一衍射光波导装置，其中所述衍射光波导装置被对应地设置于所述设备主体，并且所述衍射光波导装置包括：层叠设置的至少一片波导基片和至少一片盖板；所述波导基片的至少一侧设置有光栅结构，所述盖板设置于至少一侧的光栅结构之上；所述盖板具有相互平行的第一表面和第二表面，在第二表面和
/
或光栅结构上设置厚度均匀的柔性透明件，柔性透明件具有平坦化的表面，所述柔性透明件至少部分地覆盖所述光栅结构，所述柔性透明件的接触角大于等于预设值，以防止盖板与光栅或波导基片之间产生粘连
。
[0008]在一些实施例中，所述柔性透明件完全覆盖所述光栅结构或部分覆盖所述光栅结构
。
[0009]进一步，在盖板的第一表面也设置有柔性透明件，所述第一表面的所述柔性透明件和所述第二表面上的所述柔性透明件的厚度相同或者不同
。
[0010]在一些实施例中，所述柔性透明件的接触角大于或等于
90
°
。
[0011]进一步在一些实施例中，所述的柔性透明件为超微纳米结构层
。
[0012]进一步的，所述柔性透明件由低表面能氟化基团和表面反应基团两种官能基团的材料组成
。
[0013]进一步，当有机氟化物接触到柔性基底的表面物质后，表面反应基团将对对应的表面官能基进行化学反应，在盖板的表面产生化学键结，然后成型，进而形成一定厚度的柔性透明件
。
[0014]进一步在一些实施例中，所述的柔性透明件通过磁控溅射或蒸镀的方式沉积在第二表面和
/
或光栅结构上
。
[0015]进一步，将柔性透明件材料沉积于柔性基底，并将柔性基底粘贴在所述第一表面和
/
或第二表面上
。
柔性基底可选择本领域常见具有电致变色
、
防爆等功能材料
。
[0016]进一步，在所述柔性透明件形成前在第一表面和
/
或第二表面上优先沉积形成一层
AR
膜
。
[0017]进一步，所述盖板的材质为玻璃
、PE
等树脂
。
[0018]进一步，在所述至少一片盖板和
/
或所述至少一片波导基片的侧边边缘涂覆黑色防水透气胶材；黑色防水透气胶材的透过率
≤0.1
％
。
[0019]本申请的有益效果：
[0020]本申请提供的近眼显示设备，包括设备主体
、
光机及衍射光波导装置，对于衍射光波导装置，通过在盖板的第二表面与光栅结构之间增设柔性透明件；在选择柔性透明件材料并进行测试时，通过制备不同性能的柔性透明件并对其不同的接触角进行测试，经多次试验验证，基于盖板表面在倾斜状态下水滴是否自动滑落并兼顾视觉美观等多种因素，选择不同的柔性透明件及不同柔性透明件的接触角，根据盖板与波导之间的恢复情况及产生牛顿环现象的频次情况，经过大量试验验证得出当柔性透明件的接触角大于或等于
90
°
时，盖板上的柔性透明件与其他表面接触时能够降低与其他表面的附着力，能够使得盖板第二面上的柔性透明件在被施力的过程中与光波导接触时能够防止盖板与波导之间产生粘连或连带，进而能够使得外力作用消失后盖板与波导基片的相对状态恢复原始间隙状态，实现衍射光波导的重复使用，改善成像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种近眼显示设备，其特征在于，包括：一设备主体；一光机，其中所述光机被设置于所述设备主体，用于投射光束；以及一衍射光波导装置，其中所述衍射光波导装置被对应地设置于所述设备主体，并且所述衍射光波导装置包括：层叠设置的至少一片波导基片和至少一片盖板；所述波导基片的至少一侧设置有光栅结构，所述盖板设置于至少一侧的光栅结构之上；所述盖板具有相互平行的第一表面和第二表面，在所述第二表面和
/
或光栅结构上设置厚度均匀的柔性透明件，所述柔性透明件具有平坦化的表面，所述柔性透明件至少部分地覆盖所述光栅结构，所述柔性透明件的接触角大于等于预设值，以防止盖板与光栅或波导基片之间产生粘连
。2.
根据权利要求1所述的近眼显示设备，其特征在于，所述柔性透明件的接触角大于或等于
90
°
。3.
根据权利要求1或2所述的近眼显示设备，其特征在于，所述柔性透明件通过磁控溅射或蒸镀的方式沉积在第二表面和
/
或光栅结构上；或；将柔性透明件材料沉积于柔性基底，并将柔性基底粘贴在所述第二表面上
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宗宝，郝芳，沈洪磊，
申请(专利权)人：上海鲲游科技有限公司，
类型：新型
国别省市：