一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置制造方法及图纸

技术编号:41293122 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-13 14:43
本技术公开了一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,包括波导主体和多组光机,波导主体耦合有光栅结构以在表面形成扩瞳区、出瞳区以及至少两个入瞳区;光机的数量根据入瞳区的数量相适配,多组光机的输出光源依次从适配的入瞳区经过至扩瞳区、出瞳区,且在出瞳区形成数量与光机数量相适配的出射光;通过增加了光机和入瞳区的数量,多个光机和入瞳区相互配合使得出瞳区射出的出射光交叠,以在相同的距离下形成更大的眼盒区域,出瞳区可以不受单光机的功率影响,突破面积尺寸设计的局限性,更具应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学显示,尤其涉及一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置


技术介绍

1、ar衍射波导显示技术是利用衍射光栅实现光线的入射、转折和出射,再利用全反射原理实现光线的传输,最终将微显示器的图像、文字等虚拟信息传导至人眼,进而使人眼能够看到虚拟画面来增强对真实世界的感知;车载ar hud(增强显示抬头显示)是基于ar技术所衍生的方案,以汽车挡风玻璃作为光波导结构,配合光机实时显示行车信息,极具科技感,广受年轻用户青睐;但是在实际使用中发现,由于成像光线的出光面积大、出瞳距离长、eye box范围大等原因,其视场角受到较大限制;此外,使用单光机的ar波导显示装置的入眼亮度比较低,在室内环境光线较低下可以正常使用,但是当应用场景变换到室外环境,光线强度较高的情况下使用时,其波导显示画面的亮度是远远不足的;

2、现有技术中,如专利申请公布号为cn114740619a的中国专利技术专利,公开了一种双层双面压印光栅、显示模组及车载显示装置,旨在通过特制光栅波导以使得光源从不同角度进入波导,实现成像画面在出瞳区重合以有效的提高画面的显示亮度;但是,上述方案中,需要在拼接的出瞳区的四周围绕设置多个扩瞳区和入瞳区,完成后,还需要进一步在出瞳区进行校准,大幅度的提高了工艺加工难度,且对于成像画面的面积拓展具有较大的局限性,不利于实施;因此,亟需一种结构更为合理的显示装置,兼具大视场、高亮度和出瞳区的实施面积局限性小的特性,以完善现有技术中出现的不足。


技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种多光机的特殊光栅波导分别的显示装置,旨在波导主体兼具大视场和高亮度的前提下解决出瞳区面积无法拓展,受到局限的问题。

2、为实现上述目的,本技术提供一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,包括波导主体和多组光机,所述波导主体耦合有光栅结构以在表面形成扩瞳区、出瞳区以及至少两个入瞳区;所述光机的数量根据所述入瞳区的数量相适配,多组所述光机的输出光源依次从适配的所述入瞳区经过所述扩瞳区、所述出瞳区,且在所述出瞳区形成有数量与所述光机数量相适配的出射光,多组所述出射光的出射方向相交、重叠以形成眼盒区域;所述显示装置所形成的入瞳光栅波矢与出瞳光栅波矢相同。

3、作为本申请的一种改进方案,多组所述入瞳区在所述波导主体表面所形成图形的几何中心点在同一直线上。

4、作为本申请的一种改进方案,所述入瞳区具体为两个,所述出射光包括具有预设间距的第一射线部和第二射线部,所述第一射线部和所述第二射线部往间距中心偏折,相交、重叠以形成所述眼盒区域。

5、作为本申请的一种改进方案,所述入瞳区具体为三个,所述出射光还包括第三射线部,所述第三射线部位于所述第一射线部和所述第二射线部之间;所述第三射线部垂直于所述出瞳区射出,所述第一射线部和所述第二射线部以所述第三射线部为中心偏折、以相交、折叠形成所述眼盒区域。

6、作为本申请的一种改进方案,所述第一射线部、所述第二射线部和所述第三射线部在所述出瞳区所形成的光源点在同一直线上;所述第一射线部和所述第二射线部所偏折的角度范围为5-25°。

7、作为本申请的一种改进方案,三个所述入瞳区均包括有两个入瞳区块,六个所述入瞳区块之间的间距相同,且每个所述入瞳区块匹配一个光机;光机工作,光源从位于末端的两个入瞳区块射入以在所述出瞳区共同形成所述第一射线部;光源从位于中间的两个入瞳区块射入以在所述出瞳区共同形成所述第三射线部;光源从位于另一末端的两个入瞳区块射入以在所述出瞳区共同形成所述第二射线部。

8、作为本申请的一种改进方案,所述第一射线部包括第一分射线和第二分射线,位于末端第一分射线的偏折角度大于所述第二分射线的偏折角度;所述第三射线部包括第三分射线和第四分射线,所述第三分射线和所述第四分射线垂直于所述出瞳区的表面射出;所述第二射线部包括有第五分射线和第六分射线,所述第六分射线位于另一末端,所述第六分射线的偏折角度大于所述第五分射线的偏折角度。

9、作为本申请的一种改进方案,所述第一分射线和所述第六分射线的偏折角度范围为15-25°,所述第二分射线和所述第五分射线的偏折角度范围为5-15°。

10、本技术的有益效果是:与现有技术相比,本技术提供的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,包括波导主体和多组光机,波导主体内耦合有光栅结构以在表面形成扩瞳区、出瞳区以及至少两个入瞳区;光机的数量根据入瞳区的数量相适配,多组光机的输出光源依次从适配的入瞳区经过至扩瞳区、出瞳区,且在出瞳区形成有数量与光机数量相适配的出射光;显示装置所形成的入瞳光栅波矢与出瞳光栅波矢相同;通过增加了光机和入瞳区的数量,多个光机和入瞳区相互配合使得出瞳区射出的出射光交叠以形成眼盒区域,出瞳区可以不受单光机的效率影响,突破的面积设计的局限性,更具应用前景。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,包括波导主体和多组光机,所述波导主体耦合有光栅结构以在表面形成扩瞳区、出瞳区以及至少两个入瞳区;所述光机的数量根据所述入瞳区的数量相适配,多组所述光机的输出光源依次从适配的所述入瞳区经过所述扩瞳区、所述出瞳区,且在所述出瞳区形成有数量与所述光机数量相适配的出射光,多组所述出射光的出射方向相交、重叠以形成眼盒区域;所述显示装置所形成的入瞳光栅波矢与出瞳光栅波矢相同。

2.根据权利要求1所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,多组所述入瞳区在所述波导主体表面所形成图形的几何中心点在同一直线上。

3.根据权利要求1所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,所述入瞳区具体为两个,所述出射光包括具有预设间距的第一射线部和第二射线部,所述第一射线部和所述第二射线部往间距中心偏折,以相交、重叠形成所述眼盒区域。

4.根据权利要求3所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,所述入瞳区具体为三个,所述出射光还包括第三射线部,所述第三射线部位于所述第一射线部和所述第二射线部之间;所述第三射线部垂直于所述出瞳区射出,所述第一射线部和所述第二射线部以所述第三射线部为中心偏折,以相交、重叠形成所述眼盒区域。

5.根据权利要求4所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,所述第一射线部、所述第二射线部和所述第三射线部在所述出瞳区所形成的光源点在同一直线上;所述第一射线部和所述第二射线部所偏折的角度范围为5-25°。

6.根据权利要求5所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,三个所述入瞳区均包括有两个入瞳区块,六个所述入瞳区块之间的间距相同,且每个所述入瞳区块匹配一个光机;

7.根据权利要求6所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,所述第一射线部包括第一分射线和第二分射线,位于末端第一分射线的偏折角度大于所述第二分射线的偏折角度;所述第三射线部包括第三分射线和第四分射线,所述第三分射线和所述第四分射线垂直于所述出瞳区表面射出;所述第二射线部包括有第五分射线和第六分射线,所述第六分射线位于另一末端,所述第六分射线的偏折角度大于所述第五分射线的偏折角度。

8.根据权利要求7所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,所述第一分射线和所述第六分射线的偏折角度范围为15-25°,所述第二分射线和所述第五分射线的偏折角度范围为5-15°。

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【技术特征摘要】

1.一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,包括波导主体和多组光机,所述波导主体耦合有光栅结构以在表面形成扩瞳区、出瞳区以及至少两个入瞳区;所述光机的数量根据所述入瞳区的数量相适配,多组所述光机的输出光源依次从适配的所述入瞳区经过所述扩瞳区、所述出瞳区,且在所述出瞳区形成有数量与所述光机数量相适配的出射光,多组所述出射光的出射方向相交、重叠以形成眼盒区域;所述显示装置所形成的入瞳光栅波矢与出瞳光栅波矢相同。

2.根据权利要求1所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,多组所述入瞳区在所述波导主体表面所形成图形的几何中心点在同一直线上。

3.根据权利要求1所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,所述入瞳区具体为两个,所述出射光包括具有预设间距的第一射线部和第二射线部,所述第一射线部和所述第二射线部往间距中心偏折,以相交、重叠形成所述眼盒区域。

4.根据权利要求3所述的一种多光机的特殊光栅波导分布的显示装置,其特征在于,所述入瞳区具体为三个,所述出射光还包括第三射线部,所述第三射线部位于所述第一射线部和所述第二射线部之间;所述第三射线部垂直于所述出瞳区射出,所述第一射线部和所述第二射线部以所述第三射线...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱良富朱以胜
申请(专利权)人:深圳市光途显示科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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