【技术实现步骤摘要】
本公开是有关于一种波导装置以及光学引擎。
技术介绍
1、各种类型的计算、娱乐及/或移动装置可以用透明或半透明显示器来实现，且装置的使用者可以通过该显示器查看周围的环境。此类装置(可以称为透视、混合现实显示装置系统或增强现实(ar)系统)让使用者能够通过装置的透明或半透明显示器来查看周围的环境，还可以看到虚拟物件的影像(例如，文本、图形、视频等)，这些影像被生成以显示为周围环境的一部分及/或覆盖在周围环境中。这些可以实现为(但不限于)头戴式显示器(hmd)眼镜或其他可穿戴显示装置的装置，通常利用光波导将影像复制到装置的使用者可以在增强现实环境中将影像作为虚拟影像查看的位置。由于这仍是新兴技术，因此使用波导向使用者显示虚拟物件的影像存在一定的挑战。
2、如今，已经有许多附有绕射光栅的习知波导被使用。每一波导及其上的绕射光栅被使用来传递单一色彩。如此，用于向使用者的眼睛提供投影影像的习知光学引擎通常需要多个波导来传递三原色，这不利于减小光学引擎的重量和厚度。另外，由于需要习知波导上的绕射光栅以扩大的视角传递投影影像，因此效率低。
3、因此，如何提出一种可解决上述问题的波导装置以及光学引擎，是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开的一目的在于提出一种可有解决上述问题的波导装置以及光学引擎。
2、为了达到上述目的，依据本公开的一实施方式，一种波导装置包含第一绕射元件、第二绕射元件、第三绕射元件以及波导元件。第一绕射元件
3、于本公开的一或多个实施方式中，第一绕射元件与第二绕射元件及第三绕射元件分隔开。
4、于本公开的一或多个实施方式中，第一绕射元件与第二绕射元件之间的距离小于第一绕射元件与第三绕射元件之间的距离。第二绕射元件的绕射效率小于第三绕射元件的该绕射效率。
5、于本公开的一或多个实施方式中，波导元件具有相对两侧。第一绕射元件设置于两侧中的一侧上。第二绕射元件与第三绕射元件设置于两侧中的另一侧上。
6、于本公开的一或多个实施方式中，第一绕射元件、第二绕射元件与第三绕射元件为反射式绕射元件。
7、于本公开的一或多个实施方式中，波导装置进一步包含第四绕射元件配置以绕射此波长的光而以此绕射角传播。第二绕射元件、第三绕射元件与第四绕射元件设置于波导元件的一表面上且沿着一方向依序排列。第三绕射元件的绕射效率大于第二绕射元件的绕射效率且小于第四绕射元件的绕射效率。
8、于本公开的一或多个实施方式中，第三绕射元件接触第二绕射元件与第四绕射元件。
9、为了达到上述目的，依据本公开的一实施方式，一种光学引擎包含投影机、第一绕射元件、第二绕射元件、第三绕射元件以及波导元件。投影机配置以投影一波长的光。第一绕射元件配置以绕射此波长的光而以一绕射角传播。第二绕射元件配置以绕射此波长的光而以此绕射角传播。第三绕射元件配置以绕射此波长的光而以此绕射角传播。波导元件配置以导引此波长的光由第一绕射元件传播至第二绕射元件与第三绕射元件。第二绕射元件与第三绕射元件的绕射效率不同。
10、于本公开的一或多个实施方式中，第一绕射元件与第二绕射元件及第三绕射元件分隔开。
11、于本公开的一或多个实施方式中，第一绕射元件与第二绕射元件之间的距离小于第一绕射元件与第三绕射元件之间的距离。第二绕射元件的绕射效率小于第三绕射元件的绕射效率。
12、于本公开的一或多个实施方式中，被第一绕射元件绕射的光依序抵达第二绕射元件与第三绕射元件。第二绕射元件的绕射效率小于第三绕射元件的绕射效率。
13、于本公开的一或多个实施方式中，波导元件具有相对两侧。第一绕射元件设置于两侧中的一侧上。第二绕射元件与第三绕射元件设置于两侧中的另一侧上。
14、于本公开的一或多个实施方式中，第一绕射元件、第二绕射元件与第三绕射元件为反射式绕射元件。
15、于本公开的一或多个实施方式中，光学引擎进一步包含第四绕射元件配置以绕射此波长的光而以此绕射角传播。第二绕射元件、第三绕射元件与第四绕射元件设置于波导元件的一表面上且沿着一方向依序排列。第三绕射元件的绕射效率大于第二绕射元件的绕射效率且小于第四绕射元件的绕射效率。
16、于本公开的一或多个实施方式中，第三绕射元件无缝地连接第二绕射元件与第四绕射元件。
17、于本公开的一或多个实施方式中，被第一绕射元件绕射的光经由波导元件依序抵达第二绕射元件、第三绕射元件与第四绕射元件。
18、于本公开的一或多个实施方式中，投影机所投影的光经由波导元件抵达第一绕射元件。抵达第一绕射元件的光被第一绕射元件绕射而依序抵达第二绕射元件与第三绕射元件。
19、综上所述，于本公开的波导装置与光学引擎的一些实施方式中，第二绕射元件与第三绕射元件的绕射效率随着全反射光的能量减少而增加。如此一来，具有不同绕射效率的第二绕射元件与第三绕射元件可提供较宽的眼瞳(eyebox)范围，且此范围可提供较均匀的光强度。这允许使用者在相对于波导装置与光学引擎横向移动眼睛时看到均匀的亮暗影像内容。
20、以上所述仅系用以阐述本公开所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本公开的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。
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1.一种波导装置，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的波导装置，其特征在于，该第一绕射元件与该第二绕射元件及该第三绕射元件分隔开。
3.如权利要求1所述的波导装置，其特征在于，该第一绕射元件与该第二绕射元件之间的距离小于该第一绕射元件与该第三绕射元件之间的距离，且该第二绕射元件的该绕射效率小于该第三绕射元件的该绕射效率。
4.如权利要求1所述的波导装置，其特征在于，该波导元件具有相对两侧，该第一绕射元件设置于该两侧中的一侧上，且该第二绕射元件与该第三绕射元件设置于该两侧中的另一侧上。
5.如权利要求4所述的波导装置，其特征在于，该第一绕射元件、该第二绕射元件与该第三绕射元件为反射式绕射元件。
6.如权利要求1所述的波导装置，其特征在于，进一步包含一第四绕射元件配置以绕射该波长的该光而以该绕射角传播，其中该第二绕射元件、该第三绕射元件与该第四绕射元件设置于该波导元件的一表面上且沿着一方向依序排列，且该第三绕射元件的该绕射效率大于该第二绕射元件的该绕射效率且小于该第四绕射元件的一绕射效率。
7.如权利要求6
8.一种光学引擎，其特征在于，包含：
9.如权利要求8所述的光学引擎，其特征在于，该第一绕射元件与该第二绕射元件及该第三绕射元件分隔开。
10.如权利要求8所述的光学引擎，其特征在于，该第一绕射元件与该第二绕射元件之间的距离小于该第一绕射元件与该第三绕射元件之间的距离，且该第二绕射元件的该绕射效率小于该第三绕射元件的该绕射效率。
11.如权利要求8所述的光学引擎，其特征在于，被该第一绕射元件绕射的该光依序抵达该第二绕射元件与该第三绕射元件，且该第二绕射元件的该绕射效率小于该第三绕射元件的该绕射效率。
12.如权利要求8所述的光学引擎，其特征在于，该波导元件具有相对两侧，该第一绕射元件设置于该两侧中的一侧上，且该第二绕射元件与该第三绕射元件设置于该两侧中的另一侧上。
13.如权利要求12所述的光学引擎，其特征在于，该第一绕射元件、该第二绕射元件与该第三绕射元件为反射式绕射元件。
14.如权利要求8所述的光学引擎，其特征在于，进一步包含一第四绕射元件配置以绕射该波长的该光而以该绕射角传播，其中该第二绕射元件、该第三绕射元件与该第四绕射元件设置于该波导元件的一表面上且沿着一方向依序排列，且该第三绕射元件的该绕射效率大于该第二绕射元件的该绕射效率且小于该第四绕射元件的一绕射效率。
15.如权利要求14所述的光学引擎，其特征在于，该第三绕射元件无缝地连接该第二绕射元件与该第四绕射元件。
16.如权利要求14所述的光学引擎，其特征在于，被该第一绕射元件绕射的该光经由该波导元件依序抵达该第二绕射元件、该第三绕射元件与该第四绕射元件。
17.如权利要求8所述的光学引擎，其特征在于，该投影机所投影的该光经由波导元件抵达该第一绕射元件，且抵达该第一绕射元件的该光被该第一绕射元件绕射而依序抵达该第二绕射元件与该第三绕射元件。
...【技术特征摘要】
1.一种波导装置，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的波导装置，其特征在于，该第一绕射元件与该第二绕射元件及该第三绕射元件分隔开。
3.如权利要求1所述的波导装置，其特征在于，该第一绕射元件与该第二绕射元件之间的距离小于该第一绕射元件与该第三绕射元件之间的距离，且该第二绕射元件的该绕射效率小于该第三绕射元件的该绕射效率。
4.如权利要求1所述的波导装置，其特征在于，该波导元件具有相对两侧，该第一绕射元件设置于该两侧中的一侧上，且该第二绕射元件与该第三绕射元件设置于该两侧中的另一侧上。
5.如权利要求4所述的波导装置，其特征在于，该第一绕射元件、该第二绕射元件与该第三绕射元件为反射式绕射元件。
6.如权利要求1所述的波导装置，其特征在于，进一步包含一第四绕射元件配置以绕射该波长的该光而以该绕射角传播，其中该第二绕射元件、该第三绕射元件与该第四绕射元件设置于该波导元件的一表面上且沿着一方向依序排列，且该第三绕射元件的该绕射效率大于该第二绕射元件的该绕射效率且小于该第四绕射元件的一绕射效率。
7.如权利要求6所述的波导装置，其特征在于，该第三绕射元件接触该第二绕射元件与该第四绕射元件。
8.一种光学引擎，其特征在于，包含：
9.如权利要求8所述的光学引擎，其特征在于，该第一绕射元件与该第二绕射元件及该第三绕射元件分隔开。
10.如权利要求8所述的光学引擎，其特征在于，该第一绕射元件与该第二绕射元件之间的距离小于该第一绕射元件与该第三绕...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓清龙，陈质颖，
申请(专利权)人：宏达国际电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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