一种光波导显示系统及近眼显示设备技术方案

技术编号:41579073 阅读:27 留言:0更新日期:2024-06-06 23:55
本发明专利技术提供了一种光波导显示系统及近眼显示设备,光波导显示系统包括波导基体、一维耦入光栅、回收光学组件、出瞳扩展光学组件,一维耦入光栅设于波导基体的一侧面上,一维耦入光栅用于将目标像源耦入波导基体中,并产生能够在波导基体中沿第一方向全反射传播的第一目标光束,以及产生从波导基体中透射出的0级次衍射光;回收光学组件用于将0级次衍射光重新耦入波导基体中,并产生能够在波导基体中沿第二方向全反射传播的第二目标光束;出瞳扩展光学组件设于波导基体上,用于对第一目标光束和第二目标光束进行扩展并叠加耦合出波导基体;其中,第一方向与第二方向不同。本发明专利技术在复用0级衍射光的同时可以提高系统视场角,且加工光波导的难度低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光波导,特别涉及一种光波导显示系统及近眼显示设备


技术介绍

1、光波导显示系统主要是通过应用衍射光学元件,将目标像源以一定的角度耦入到波导基体中,并基于全反射原理在波导基体内传输,经过一维或者二维出瞳扩展后从波导基体中耦出并传递到人眼。

2、一方面,光波导显示系统中的耦入光学元件一般选用周期为波长或亚波长量级(200nm~500nm)的衍射光栅,此时其主要衍射级次一般为0级、+1级和-1级,其中+1级次或者-1级次一般作为波导基体的工作级次,而0级衍射光一般会直接从波导基体中透射出。由于衍射光的大部分能量都集中在0级,因此需将其复用以提高光波导显示系统的耦合效率。现有技术中,通常在波导基体的上下表面均设置衍射光栅,以同时对耦入的光线进行衍射以及对0级衍射光进行复用,但为了保证两侧衍射光栅衍射的+1级次和/或-1级次光线的传播方向完全一致,需要两组衍射光栅严格对准,且光栅方向不能有相对旋转,否则会影响成像效果,这就对制作设备的精度要求极高,同时在波导基体的上下表面均制作光栅结构,通常需要制作两块纳米压印模板,这会提高生产成本,降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光波导显示系统,其特征在于,所述光波导显示系统包括:

2.根据权利要求1所述的光波导显示系统,其特征在于,所述回收光学组件包括反射光学元件和耦入光学元件,所述反射光学元件设于所述波导基体与所述一维耦入光栅相对的另一侧,所述耦入光学元件设于所述波导基体上,所述反射光学元件用于多次反射所述0级次衍射光至所述耦入光学元件上,所述耦入光学元件用于将所述0级次衍射光调制成所述第二目标光束。

3.根据权利要求2所述的光波导显示系统,其特征在于,所述耦入光学元件为反射型衍射光栅,所述耦入光学元件与所述一维耦入光栅均位于所述波导基体上的同一侧面上,且所述耦入光学元件的面积...

【技术特征摘要】

1.一种光波导显示系统,其特征在于,所述光波导显示系统包括:

2.根据权利要求1所述的光波导显示系统,其特征在于,所述回收光学组件包括反射光学元件和耦入光学元件,所述反射光学元件设于所述波导基体与所述一维耦入光栅相对的另一侧,所述耦入光学元件设于所述波导基体上,所述反射光学元件用于多次反射所述0级次衍射光至所述耦入光学元件上,所述耦入光学元件用于将所述0级次衍射光调制成所述第二目标光束。

3.根据权利要求2所述的光波导显示系统,其特征在于,所述耦入光学元件为反射型衍射光栅,所述耦入光学元件与所述一维耦入光栅均位于所述波导基体上的同一侧面上,且所述耦入光学元件的面积区域与所述一维耦入光栅的面积区域不重叠。

4.根据权利要求2所述的光波导显示系统,其特征在于,所述耦入光学元件为透射型衍射光栅,所述耦入光学元件与所述一维耦入光栅分别位于所述波导基体上的相对侧面上,且所述耦入光学元件的面积区域与所述一维耦入光栅的面积区域不重叠。

5.根据权利要求2至4任一项所述的光波导显示系统,其特征在于,所述反射光学元件包括底边、与所述底边的两端均呈β角度的侧边,所述底边靠近并平行于所述波导基体,所述底边的面积区域覆盖所述一维耦入光栅和所述耦入光学元件的面...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘滨饶鹏辉
申请(专利权)人:江西凤凰光学科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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