导光器件以及头戴显示设备制造技术

本申请实施例提供了一种导光器件以及头戴显示设备；其中，导光器件包括基底以及设置在基底的第一光栅区、第二光栅区、第三光栅区和第四光栅区；其中，第三光栅区及第四光栅区分设在第二光栅区沿第一方向R1的相对两侧；第一光栅区用于将光线耦入基底内并使光线在基底内全反射传播；第二光栅区用于耦出传播至第二光栅区的光线；第三光栅区及第四光栅区用于将经过第二光栅区而未耦出的光线在第三光栅区与第四光栅区之间多次折返，以使光线能够沿第二方向R2扩瞳，第二方向R2与第一方向R1垂直。本申请实施例，通过在用于耦出光线的第二光栅区左右两侧设置辅助扩瞳光栅，使光线在辅助扩瞳光栅间往返多次反射的方式实现扩瞳。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及光学成像，更具体地，本申请实施例涉及一种导光器件以及头戴显示设备。

技术介绍

1、衍射光波导是增强现实ar设备的核心器件。为了满足不同眼间距人群的使用需求，衍射光波导在满足光线传输的同时，还要具有扩瞳的效果。

2、目前，衍射光波导扩瞳方案分为一维扩瞳和二维扩瞳。一维扩瞳只需要耦入区和耦出区。二维扩瞳方案比较多，较为典型的有两种方案：方案一是在耦入区和耦出区外额外设置转折区，光线先在转折区进行某一方向扩束，之后再在耦出区进行另一个方向扩束，从而实现二维扩瞳的效果。方案二是将耦出区设计为二维光栅，利用二维光栅的两个不同的衍射方向实现二维扩瞳的效果。但在实际应用中却发现：一维扩瞳的方案中，耦入区必须设置为长条状，与其匹配的光机出瞳也是如此，因此光机的体积较大，这将导致ar设备整体比较笨重。而上述提到的两个二维扩瞳方案中，方案一中的转折区会造成大量光线能量浪费，方案二中的二维光栅本身具有效率低的缺陷。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种导光器件以及头戴显示设备的新技术方案。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种导光器件，其特征在于，包括基底(5)以及设置在所述基底(5)的第一光栅区(1)、第二光栅区(2)、第三光栅区(3)和第四光栅区(4)；其中，所述第三光栅区(3)及所述第四光栅区(4)分设在所述第二光栅区(2)沿第一方向R1的相对两侧；

2.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，所述第一光栅区(1)、所述第二光栅区(2)、所述第三光栅区(3)及所述第四光栅区(4)均采用一维光栅。

3.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，所述第三光栅区(3)沿所述第二方向R2的尺寸为L1，所述第四光栅区(4)沿所述第二方向R2的尺寸为L2，所述第二光栅区(2)沿所述...

【技术特征摘要】

1.一种导光器件，其特征在于，包括基底(5)以及设置在所述基底(5)的第一光栅区(1)、第二光栅区(2)、第三光栅区(3)和第四光栅区(4)；其中，所述第三光栅区(3)及所述第四光栅区(4)分设在所述第二光栅区(2)沿第一方向r1的相对两侧；

2.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，所述第一光栅区(1)、所述第二光栅区(2)、所述第三光栅区(3)及所述第四光栅区(4)均采用一维光栅。

3.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，所述第三光栅区(3)沿所述第二方向r2的尺寸为l1，所述第四光栅区(4)沿所述第二方向r2的尺寸为l2，所述第二光栅区(2)沿所述第一方向r1的尺寸为l，l1及l2中的任一者大于或者等于l。

4.根据权利要求3所述的导光器件，其特征在于，所述第三光栅区(3)沿所述第一方向r1的尺寸为d1，所述第四光栅区(4)沿所述第一方向r1的尺寸为d2，d1及d2中的任一者大于或者等于10mm。

5.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，经过所述第三光栅区(3)及所述第四光栅区(4)调制后的光线在所述第二光栅区(2)内沿所述第二方向r2的传播矢量不为零。

6.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，光线经所述第一光栅区(1)耦入进所述基底(5)内并全反射传播至所述第二光栅区(2)，在所述第二光栅区(2)基于光栅的多级衍射特性，一部分光线会直接耦出，另一部分光线会继续沿原来方向传播直至进入所述第四光栅区(4)，所述第四光栅区(4)为光线提供了相对于所述第一光栅区(1)双倍的调制量，以使进入所述第四光栅区(...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏如东，饶轶，吾晓，董立超，程鑫，沈浪，代杰，
申请(专利权)人：歌尔光学科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：