[實(shí)用新型]光波導(dǎo)單元、陣列及平板透鏡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920735066.3
• 申請(qǐng)日: 2019-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210181311U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范超;韓東成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽省東超科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B30/30
• 分類(lèi)號(hào): G02B30/30;G02B30/32;G02B6/00
• 代理公司: 北京景聞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11742
• 代理人: 盧春燕

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光波導(dǎo)單元，包括：至少一個(gè)全反射層組，所述每個(gè)全反射層組包括至少一類(lèi)全反射層，每類(lèi)所述全反射層包括至少一層單一全反射層；至少兩個(gè)子波導(dǎo)，每相鄰兩個(gè)子波導(dǎo)之間設(shè)置有一個(gè)所述全反射層組。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光波導(dǎo)單元，通過(guò)設(shè)置在子波導(dǎo)之間設(shè)置全反射層或全反射層組，且每類(lèi)全反射層對(duì)應(yīng)不同的入射角和光學(xué)折射率，可以提高整個(gè)光波導(dǎo)單元在對(duì)應(yīng)的特定入射角下的收光效率，提高了整體視角的光強(qiáng)均勻性。本實(shí)用新型還公開(kāi)了具有所述光波導(dǎo)單元的光波導(dǎo)陣列、以及平板透鏡。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光學(xué)顯示領(lǐng)域，尤其是涉及一種光波導(dǎo)單元、包括所述光波導(dǎo)單元的光波導(dǎo)陣列、以及包括所述光波導(dǎo)陣列的平板透鏡。

背景技術(shù)

隨著成像顯示技術(shù)的發(fā)展，對(duì)成像的特性要求不斷提高。一方面要求有較高的解像，保證觀(guān)察畫(huà)面清晰度的同時(shí)，還需要滿(mǎn)足小畸變要求。另一方面要求有三維立體顯示特性的同時(shí)，具有裸眼三維全息顯示要求?，F(xiàn)有的成像技術(shù)一方面，主要采用透鏡成像，主要受視場(chǎng)和孔徑的限制，其存在球差、彗差、像散、場(chǎng)曲、畸變、色差等光學(xué)像差，其在大視場(chǎng)、大孔徑成像顯示領(lǐng)域受限較大。另一方面，現(xiàn)有的裸眼三維顯示技術(shù)大多數(shù)是基于調(diào)節(jié)左右眼視差來(lái)實(shí)現(xiàn)三維感官，而非實(shí)際三維顯示技術(shù)。

當(dāng)某一θ角度入射光入射至相關(guān)技術(shù)中的等效光波導(dǎo)單元時(shí)，存在損耗區(qū)的原理圖如圖1所示，其中，b0’為損耗區(qū)的尺寸。同時(shí)，相關(guān)技術(shù)中的等效光波導(dǎo)單元對(duì)不同角度入射的光較為敏感，隨著角度變化，光波導(dǎo)對(duì)光的損耗區(qū)變大，致使光能量損失嚴(yán)重，且該損耗的光將有一部分覆蓋像面形成重影光影響觀(guān)看效果。另外，由于從不同角度入射的光所形成的損耗區(qū)大小不同，光通過(guò)相關(guān)技術(shù)中的平板透鏡后聚焦形成的各個(gè)視角光強(qiáng)不均勻，影響實(shí)際觀(guān)看效果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型提出了一種光波導(dǎo)單元。

本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種包括所述光波導(dǎo)單元的光波導(dǎo)陣列。

本實(shí)用新型另外還公開(kāi)了一種包括所述光波導(dǎo)陣列的平板透鏡。

根據(jù)本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例的一種光波導(dǎo)單元，包括：至少一個(gè)全反射層組，所述每個(gè)全反射層組包括至少一類(lèi)全反射層，每類(lèi)所述全反射層包括至少一層單一全反射層；至少兩個(gè)子波導(dǎo)，每相鄰兩個(gè)子波導(dǎo)之間設(shè)置有一個(gè)所述全反射層組。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光波導(dǎo)單元，通過(guò)設(shè)置在子波導(dǎo)之間設(shè)置全反射層或全反射層組，且每類(lèi)全反射層對(duì)應(yīng)不同的入射角和光學(xué)折射率，可以提高整個(gè)光波導(dǎo)單元在對(duì)應(yīng)的特定入射角下的收光效率，提高了整體視角的光強(qiáng)均勻性。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，在所述全反射層組和所述子波導(dǎo)的層疊方向上，所述光波導(dǎo)單元的總高度H滿(mǎn)足0.1mm<H<5mm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述子波導(dǎo)的數(shù)量為兩個(gè)，設(shè)在所述兩個(gè)子波導(dǎo)之間的所述全反射層組包括一類(lèi)全反射層。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述子波導(dǎo)的數(shù)量為4個(gè)，所述全反射層組的數(shù)量為三個(gè)，且包括：位于中間的第一類(lèi)全反射層；兩個(gè)第二類(lèi)全反射層，所述第二類(lèi)全反射層的折射率與所述第一類(lèi)全反射層的折射率不同，在所述全反射層和所述子波導(dǎo)的層疊方向上，兩個(gè)所述第二類(lèi)全反射層分別位于所述第一類(lèi)全反射層的兩側(cè)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，在所述層疊方向上，所述4個(gè)子波導(dǎo)的高度依次為GH1、GH2、GH3、GH4，其中，GH1＝GH4＝GH2+GH3，GH2＝GH3，GH1+GH2＝GH3+GH4。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述子波導(dǎo)的數(shù)量為3個(gè)，所述全反射層組的數(shù)量為兩個(gè)，所述兩個(gè)全反射層組的折射率相同或不同。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述全反射層組中每一類(lèi)全反射層中每一層全反射層的分布滿(mǎn)足如下公式：