【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增强现实显示，特别是涉及一种波导显示装置。
技术介绍
1、增强现实显示技术，已经在导航、教育、军事等领域获得广泛应用，增强现实显示的主要硬件载体为头戴微显示器。全息波导显示装置属于头戴式增强现实领域，利用全息光学元件作为波导耦合器，来替代传统光学元件，构成高集成度的可穿戴成像系统，具有结构简单、体积小、轻便等优点。
2、现有的技术为了保持波导显示装置体积小、轻便的优点，通常将波导的厚度控制在1mm左右。但是受波导系统微显示器的尺寸，以及光机入瞳尺寸的限制，从光机部分出射的准直光束经过入耦合光栅时会发生严重的背耦合损耗，从而导致光波导系统的整体光学效率较低。另外，当前的微显示器虽然能实现较高的亮度，但是波导系统过低的光学效率仍然影响用户在室外的使用体验。因此，存在待改进之处。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种波导显示装置，用于解决现有技术中超薄尺寸的波导引起的光栅背耦合损耗，导致波导显示系统整体光学效率过低的技术问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种波导显示装置，包括：
3、微显示器，用以向外发射加载有图像信息的发散光线；
4、准直透镜，对准所述微显示器，所述准直透镜用以将发散光线变为准直光线；
5、复合波导片，其一端对准所述准直透镜，所述复合波导片的折射率沿所述准直光线的传播方向变化；
6、入耦合体全息光栅，密接于所述复合波导片的一端
7、出耦合体全息光栅，密接于所述复合波导片的另一端；
8、其中，所述微显示器与所述入耦合体全息光栅位于所述复合波导片相对的两侧，所述入耦合体全息光栅和所述出耦合体全息光栅沿所述复合波导片的中线呈对称分布。
9、在本专利技术的一个实施例中，所述复合波导片包括：
10、多个子波导片，沿所述准直光线的传播方向堆叠；以及
11、多个光学胶层，连接于相邻所述子波导片之间。
12、在本专利技术的一个实施例中，沿所述准直光线的传播方向，各个所述子波导片的折射率逐渐增大。
13、在本专利技术的一个实施例中，每个所述光学胶层的折射率介于相邻的两个所述子波导片的折射率之间。
14、在本专利技术的一个实施例中，所述入耦合体全息光栅和所述出耦合体全息光栅的光栅矢量关于所述复合波导片的中线呈镜像对称，所述入耦合体全息光栅的光栅倾角和所述出耦合体全息光栅的光栅倾角大小相同且方向相反，所述入耦合体全息光栅的光栅倾角在20°～35°的范围之间。
15、在本专利技术的一个实施例中，所述复合波导片的厚度在0.5mm～3mm的范围之间。
16、在本专利技术的一个实施例中，所述光学胶层的厚度在10μm～50μm的范围之间。
17、在本专利技术的一个实施例中，靠近所述入耦合体全息光栅一侧的子波导片的折射率与所述入耦合体全息光栅的平均折射率相同。
18、在本专利技术的一个实施例中，所述入耦合体全息光栅和所述出耦合体全息光栅为反射式体全息光栅。
19、在本专利技术的一个实施例中，所述子波导片为平板光波导、曲面光波导或自由曲面光波导。
20、如上所述，本专利技术的一种波导显示装置，具有以下有益效果：本专利技术在不增加波导厚度的情况下，增大了光束在波导内的传播周期，降低光束在入射体光栅时的背耦合损耗，提升波导的整体传播光效。
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1.一种波导显示装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述复合波导片包括：
3.根据权利要求2所述的波导显示装置，其特征在于，沿所述准直光线的传播方向，各个所述子波导片的折射率逐渐增大。
4.根据权利要求2所述的波导显示装置，其特征在于，每个所述光学胶层的折射率介于相邻的两个所述子波导片的折射率之间。
5.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述入耦合体全息光栅的光栅矢量和所述出耦合体全息光栅的光栅矢量关于所述复合波导片的中线呈镜像对称，所述入耦合体全息光栅的光栅倾角和所述出耦合体全息光栅的光栅倾角大小相同且方向相反，所述入耦合体全息光栅的光栅倾角在20°～35°的范围之间。
6.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述复合波导片的厚度在0.5mm～3mm的范围之间。
7.根据权利要求2所述的波导显示装置，其特征在于，所述光学胶层的厚度在10μm～50μm的范围之间。
8.根据权利要求2所述的波导显示装置，其特征在于，靠近所述入耦合体全息光
9.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述入耦合体全息光栅和所述出耦合体全息光栅为反射式体全息光栅。
10.根据权利要求2所述的波导显示装置，其特征在于，所述子波导片为平板光波导、曲面光波导或自由曲面光波导。
...【技术特征摘要】
1.一种波导显示装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述复合波导片包括：
3.根据权利要求2所述的波导显示装置，其特征在于，沿所述准直光线的传播方向，各个所述子波导片的折射率逐渐增大。
4.根据权利要求2所述的波导显示装置，其特征在于，每个所述光学胶层的折射率介于相邻的两个所述子波导片的折射率之间。
5.根据权利要求1所述的波导显示装置，其特征在于，所述入耦合体全息光栅的光栅矢量和所述出耦合体全息光栅的光栅矢量关于所述复合波导片的中线呈镜像对称，所述入耦合体全息光栅的光栅倾角和所述出耦合体全息光栅的光栅倾角大小相同且方向相反，所述入耦合体全息光栅的光栅倾角在...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯奇斌，郭裕嵩，吕国强，王梓，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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