[發(fā)明專(zhuān)利]一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的光學(xué)疊加器和相關(guān)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910810425.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112444968B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭睿;李根;李淑杰;耿東玉;涂敏海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B27/01
• 分類(lèi)號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng);李稷芳

1.一種光學(xué)疊加器，其特征在于，所述光學(xué)疊加器包括透明襯底和超表面層，所述超表面層設(shè)置于所述透明襯底的表面，所述超表面層包括二維排列的多個(gè)超表面單元；其中，多個(gè)超表面單元中相鄰的兩個(gè)超表面單元之間的間隔沿著一個(gè)或兩個(gè)維度逐漸變化，且任意相鄰的兩個(gè)超表面單元之間的相對(duì)角度不為零, 所述超表面層用于對(duì)窄線寬波段的光信號(hào)進(jìn)行反射，對(duì)寬線寬波段的光信號(hào)進(jìn)行透射，其中，所述窄線寬波段的光信號(hào)至少包括紅、綠、藍(lán)三種波長(zhǎng)光信號(hào)，用于承載虛擬圖像，所述寬線寬波段的光信號(hào)包括環(huán)境光，用于承載現(xiàn)實(shí)圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述超表面層包括多個(gè)區(qū)域，不同區(qū)域?qū)?yīng)的光信號(hào)的出射角度不同，使得不同角度出射的光信號(hào)匯聚到一點(diǎn)。

3.如權(quán)利要求1-2任一所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述相鄰的兩個(gè)超表面單元之間的間隔沿著一個(gè)或兩個(gè)維度逐漸增大或逐漸減小。

4.如權(quán)利要求1-2任一所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述相鄰的兩個(gè)超表面單元之間的相對(duì)角度沿著一個(gè)或兩個(gè)維度逐漸變化。

5.如權(quán)利要求1-2任一所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述超表面單元的面積沿著一個(gè)或兩個(gè)維度逐漸變化。

6.如權(quán)利要求1-2任一所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述超表面單元的長(zhǎng)、寬、高中的一個(gè)或多個(gè)的尺寸小于或等于所述超表面單元的工作波長(zhǎng)。

7.如權(quán)利要求1-2任一所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述相鄰的兩個(gè)超表面單元之間具有不同的高度。

8.如權(quán)利要求1-2任一所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述超表面層包括至少兩層折射率不同的材料。

9.如權(quán)利要求1-2任一所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述光學(xué)疊加器還包括透明導(dǎo)電層，所述超表面層設(shè)置在所述透明導(dǎo)電層上，所述透明導(dǎo)電層用于控制所述超表面層上光信號(hào)的反射角度。

10.如權(quán)利要求1-2任一所述的光學(xué)疊加器，其特征在于，所述超表面層上面覆蓋一層折射率調(diào)控層，所述折射率調(diào)控層用于調(diào)節(jié)所述超表面層的折射率，從而控制所述超表面層上光信號(hào)的反射角度。

11.一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR設(shè)備，其特征在于，所述AR設(shè)備包括如權(quán)利要求1-10任一所述的光學(xué)疊加器、至少一個(gè)投影光機(jī)和固定裝置，所述固定裝置用于固定所述光學(xué)疊加器和所述至少一個(gè)投影光機(jī)，所述光學(xué)疊加器用于對(duì)所述至少一個(gè)投影光機(jī)產(chǎn)生的窄線寬波段的光信號(hào)進(jìn)行反射，對(duì)寬線寬波段的光信號(hào)進(jìn)行透射，所述窄線寬波段的光信號(hào)包括至少三種波長(zhǎng)。

12.一種增加現(xiàn)實(shí)AR設(shè)備，其特征在于，所述AR設(shè)備包括如權(quán)利要求1-10任一所述的光學(xué)疊加器和至少一個(gè)投影光機(jī)，所述光學(xué)疊加器用于對(duì)所述至少一個(gè)投影光機(jī)產(chǎn)生的窄線寬波段的光信號(hào)進(jìn)行反射，對(duì)寬線寬波段的光信號(hào)進(jìn)行透射，所述窄線寬波段的光信號(hào)包括至少三種波長(zhǎng)。