【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及增强现实，更具体地，本申请实施例涉及一种光波导结构、光学模组和头戴显示设备。
技术介绍
1、在ar(augmented reality，增强现实)显示中，如ar头戴显示设备通常采用光波导作为核心元件，入射的光线可以在光波导内依据全反射原理进行传输。其中，在光波导的表面设置有衍射光栅，衍射光栅用于将光线耦合进入光波导内部，或者将光线耦出光波导显示成像。
2、随着ar显示技术的不断迭代和升级，ar头戴显示设备能提供的视场越来越大，为了保证所成图像的清晰，所需要的像源的像素数量也应变多。在保证光机像源小尺寸的同时，增加像素数量将会大幅提升其制造难度及制造成本。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种光波导结构、光学模组和头戴显示设备的新技术方案。
2、第一方面，本申请提供了一种所述光波导结构。所述光波导结构包括波导体和光线处理元件；
3、所述波导体包括耦入区和耦出区，所述波导体被配置为：将所述耦入区耦入的光线通过所述耦出区耦出至波导体外；
4、所述光线处理元件位于所述波导体的耦出区一侧，所述光线处理元件用于接收从所述耦出区耦出的光线，并对所述光线进行调制，使得光线具有第一调制状态和第二调制状态；
5、所述光线被调制为第一调制状态，所述光波导结构形成第一虚像面；所述光线被调制为第二调制状态，所述光波导结构形成第二虚像面，所述第一虚像面对应的视场角大于所述第二虚像面对应的视场角。
6、可选地，所述波导
7、可选地，所述光线处理元件包括液晶透射元件，所述液晶透射元件具有负光焦度；
8、在光线被调制为第一调制状态下，从所述耦出区耦出的光线一次透过所述液晶透射元件后，形成第一虚像面；
9、在光线被调制为第二调制状态下，从所述耦出区耦出的光线至少两次透过所述液晶透射元件后，形成第二虚像面。
10、可选地，所述光线处理元件还包括透明基体和可调波片；
11、其中所述液晶透射元件设置在所述透明基体靠近所述波导体的一侧；
12、所述可调波片设置在所述透明基体背离所述波导体的的一侧；
13、所述可调波片具有第一状态和第二状态；
14、在所述可调波片处于第一状态下，所述光线被调制为第一调制状态；
15、在所述可调波片处于第二状态下，所述光线被调制为第二调制状态。
16、可选地，所述液晶透射元件为液晶透镜。
17、可选地，所述光波导结构还包括分光元件、偏振片和液晶反射元件；
18、其中所述分光元件设置在所述波导体背离所述光线处理元件的表面上；
19、所述偏振片设置在所述液晶透射元件背离所述透明基体的表面上；
20、所述液晶反射元件设置在所述可调波片背离所述透明基体的表面上。
21、可选地，所述偏振片为圆偏振片。
22、可选地，所述第一虚像面的分辨率，小于所述第二虚像面的分辨率。
23、可选地，所述第一虚像面为边缘视场虚像，所述第二虚像面为中心视场虚像。
24、第二方面，提供了一种光学模组。光学模组包括第一光波导结构和第二光波导结构，所述第一光波导结构与左眼对应，所述第二光波导结构与右眼对应，其中，所述第一光波导结构和所述第二光波导结构均为第一方面所述的光波导结构；
25、经所述第一光波导结构形成的第一虚像面进入所述左眼，经所述第二光波导结构形成的第二虚像面进入所述右眼，将第一虚像面和第二虚像面进行叠加，形成完整的视场。
26、可选地，在完整的视场中，其中中心视场范围为≥60°。
27、第三方面，提供了一种头戴显示设备。包括：
28、壳体；以及
29、如第二方面所述的光学模组，所述光学模组设置于所述壳体。
30、根据本申请的实施例，提供了一种光波导结构。光波导结构包括波导体和位于波导体耦出区一侧的光线处理元件，通过光线处理元件对光线的调制，使得第一虚像面和第二虚像面以不同的视场进入人眼，另外通过对光线的调制，第一虚像面和第二虚像面覆盖的视场角不同，第一虚像面的视场角大于第二虚像面的视场角，使得第一虚像面和第二虚像面不同的分辨率进行人眼，以最终确保人眼观察到的完整画面的清晰度和分辨率。
31、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。
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1.一种光波导结构，其特征在于，所述光波导结构包括波导体(1)和光线处理元件(2)；
2.根据权利要求1所述的光波导结构，其特征在于，所述波导体(1)的耦出区设置有光栅层(11)，所述光栅层(11)被配置为将所述耦入区耦入的光线衍射至波导体(1)外。
3.根据权利要求1所述的光波导结构，其特征在于，所述光线处理元件(2)包括液晶透射元件(22)，所述液晶透射元件(22)具有负光焦度；
4.根据权利要求3所述的光波导结构，其特征在于，所述光线处理元件(2)还包括透明基体(20)和可调波片(23)；
5.根据权利要求3或4所述的光波导结构，其特征在于，所述液晶透射元件(22)为液晶透镜。
6.根据权利要求4所述的光波导结构，其特征在于，所述光波导结构还包括分光元件(12)、偏振片(21)和液晶反射元件(24)；
7.根据权利要求6所述的光波导结构，其特征在于，所述偏振片(21)为圆偏振片。
8.根据权利要求1所述的光波导结构，其特征在于，所述第一虚像面(3)的分辨率，小于所述第二虚像面(4)的分辨率。
9.根据权利要求8所述的光波导结构，其特征在于，所述第一虚像面(3)为边缘视场虚像，所述第二虚像面(4)为中心视场虚像。
10.一种光学模组，其特征在于，包括第一光波导结构和第二光波导结构，所述第一光波导结构与左眼对应，所述第二光波导结构与右眼对应，其中，所述第一光波导结构和所述第二光波导结构均为权利要求1-9中任意一项所述的光波导结构；
11.根据权利要求10所述的光学模组，其特征在于，在完整的视场中，其中中心视场范围为≥60°。
12.一种头戴显示设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光波导结构，其特征在于，所述光波导结构包括波导体(1)和光线处理元件(2)；
2.根据权利要求1所述的光波导结构，其特征在于，所述波导体(1)的耦出区设置有光栅层(11)，所述光栅层(11)被配置为将所述耦入区耦入的光线衍射至波导体(1)外。
3.根据权利要求1所述的光波导结构，其特征在于，所述光线处理元件(2)包括液晶透射元件(22)，所述液晶透射元件(22)具有负光焦度；
4.根据权利要求3所述的光波导结构，其特征在于，所述光线处理元件(2)还包括透明基体(20)和可调波片(23)；
5.根据权利要求3或4所述的光波导结构，其特征在于，所述液晶透射元件(22)为液晶透镜。
6.根据权利要求4所述的光波导结构，其特征在于，所述光波导结构还包括分光元件(12)、偏振片(21)和液晶反射...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵恩，饶轶，魏如东，董立超，程鑫，沈浪，
申请(专利权)人：歌尔光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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