[發明專利]一種波導模組及基于波導的近眼顯示模組及設備

有效

• 申請號: 201910550146.6
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN112130321B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B26/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種波導模組及基于波導的近眼顯示模組及設備，用于提高顯示設備在投影顯示過程中的反饋能力。波導模組包括波導和設置在所述波導中一一對應設置的耦入單元、中繼單元、耦出單元和反饋出光單元；其中，所述耦入單元用于將圖像源產生的全視場圖像光耦入所述波導，所述中繼單元用于對所述全視場圖像光進行擴瞳及傳輸，且傳輸至所述耦出單元的全視場圖像光由耦出單元耦出以形成顯示圖像；所述反饋出光單元設置于所述耦出單元上或在所述中繼單元的擴瞳方向上與所述中繼單元相鄰設置，所述反饋出光單元用于將全視場圖像光的一部分能量耦出形成反饋圖像。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，特別涉及一種波導模組及基于波導的近眼顯示模組及設備。

背景技術

現有的基于波導的AR顯示設備，通常包括圖像源、波導、耦入部件、中繼部件和耦出部件。假設圖像源內置有準直透鏡，則圖像源發出的圖像光為準直光。圖像光經耦入部件以一定的衍射角度耦入到波導中進行全反射傳播，接著與中繼部件相互作用以在第一方向擴瞳。最后，被中繼部件擴瞳后的圖像光再沿波導傳播直至與耦出部件相互作用，耦出部件對與其作用的圖像光在第二方向上擴瞳并將圖像光耦出波導，被耦出的圖像光進入人眼從而顯示圖像。

目前，圖像源采用光纖掃描器或MEMS掃描器這類激光掃描器作為發出圖像光的器件，在這種激光掃描器結合波導的顯示技術中，作為圖像源的光纖掃描器或MEMS掃描器的精度要求高，并且容易出現掃描圖像不穩、漂移等問題，尤其在多個圖像源拼接的結構中，容易出現拼接圖像時出現子圖像拼接錯位的問題，目前還沒有較好的解決方案。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種波導模組及基于波導的近眼顯示模組及設備，用于提高顯示設備在投影顯示過程中的反饋效果。

本發明實施例中提供的具體技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供一種波導模組，包括波導和設置在所述波導中一一對應設置的耦入單元、中繼單元、耦出單元和反饋出光單元；其中，所述耦入單元用于將圖像源產生的全視場圖像光耦入所述波導，所述中繼單元用于對所述全視場圖像光進行擴瞳及傳輸，且傳輸至所述耦出單元的全視場圖像光由耦出單元耦出以形成顯示圖像；所述反饋出光單元設置于所述耦出單元上或在所述中繼單元的擴瞳方向上與所述中繼單元相鄰設置，所述反饋出光單元用于將全視場圖像光的一部分能量耦出形成反饋圖像。

可選的，所述反饋出光單元設置于所述中繼單元中在擴瞳方向上遠離所述耦入單元的傳輸末端，或者，所述反饋出光單元位于所述耦出單元的邊緣區域。

可選的，所述耦入單元、所述中繼單元、反饋出光單元及所述耦出單元均為光柵結構。

可選的，所述反饋出光單元的光柵結構與所述耦入單元的光柵結構的光柵方向垂直；或者，所述反饋出光單元的光柵結構與所述耦出單元的光柵結構相同。

可選的，所述反饋出光單元的耦出方向與所述耦出單元的耦出方向相同或相反。

可選的，當所述反饋出光單元的耦出方向與所述耦出單元的耦出方向相同時，若所述反饋出光單元的光柵結構與所述耦出單元的光柵結構相同，且所述所述反饋出光單元設置于所述耦出單元上，則所述反饋出光單元為所述耦出單元中的部分光柵結構。

可選的，當所述反饋出光單元的耦出方向與所述耦出單元的耦出方向相反時，所述反饋出光單元設置于所述中繼單元或所述耦出單元中與所述耦出單元的耦出面相對的面上。

第二方面，本發明實施例提供一種基于波導的近眼顯示模組，包括：

至少一個圖像源，用于出射形成待顯示圖像的光，每個圖像源包括輸入光源和對應的激光掃描器，所述輸入光源用于出射待顯示圖像的圖像光，所述激光掃描器用于將所述圖像光掃描出射；各圖像源所發射的圖像為構成一個具有相應大視場角的完整圖像的不同部分，每個圖像源發射的光所形成的圖像具有相應的子視場角；