[發(fā)明專利]光波導(dǎo)組件及包括該光波導(dǎo)組件的顯示設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010951427.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN114167606A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬珂奇;徐欽鋒;杜佳瑋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波舜宇光電信息有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01;G02F1/137;G02F1/23;G02F1/133
• 代理公司: 北京方迪譽(yù)誠專利代理有限公司 11808
• 代理人: 鄧斐;宣力偉

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N光波導(dǎo)組件，包括：波導(dǎo)片和至少兩個(gè)衍射單元，第一衍射單元包括第一耦入液晶光柵和第一耦出液晶光柵，第一耦入液晶光柵用于將第一光線耦入到波導(dǎo)片內(nèi)，第一耦出液晶光柵用于將第一光線耦出波導(dǎo)片；第二衍射單元包括第二耦入液晶光柵和第二耦出液晶光柵，第二耦入液晶光柵用于將第二光線耦入到波導(dǎo)片內(nèi)，第二耦出液晶光柵用于將第二光線耦出波導(dǎo)片；根據(jù)本發(fā)明，通過給各衍射單元交替施加電壓，使第一衍射單元的第一耦入液晶光柵和第一耦出液晶光柵或者第二衍射單元的第二耦入液晶光柵和第二耦出液晶光柵在第一方向上為光柵狀態(tài)，從而能夠分別衍射波長不同的光線，實(shí)現(xiàn)全彩顯示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕薄、小巧。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光學(xué)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光波導(dǎo)組件及包括該光波導(dǎo)組件的顯示設(shè)備。

背景技術(shù)

顯示設(shè)備主要是用于將圖片或視頻顯示到人眼中，顯示設(shè)備可廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)或軍事等領(lǐng)域。

顯示設(shè)備包括光波導(dǎo)片及圖像源，圖像源輸入光線到波導(dǎo)片內(nèi)，經(jīng)過衍射形成視覺差后進(jìn)入到人眼，從而形成3D效果。為了給用戶更好的視覺體驗(yàn)，顯示設(shè)備需要全彩顯示。

但是，單層波導(dǎo)片對(duì)不同波長的光的傳輸效率及衍射角度不同，通常會(huì)導(dǎo)致紅、綠、藍(lán)三種顏色的光傳輸后，比例和出射角度失調(diào)，從而引發(fā)色彩不均勻、顯示偏色及彩虹效應(yīng)等問題。

目前，為了全彩顯示，一般采用多層波導(dǎo)片堆疊的結(jié)構(gòu)，利用每層波導(dǎo)片對(duì)特定波長范圍的光進(jìn)行調(diào)制。例如，兩層波導(dǎo)片堆疊的結(jié)構(gòu)，一層用來處理藍(lán)光視場(chǎng)和部分綠光視場(chǎng)的光線，另一層用來處理部分綠光視場(chǎng)和全部紅光視場(chǎng)的光線；又例如三層波導(dǎo)片堆疊的結(jié)構(gòu)，三層波導(dǎo)片分別用來處理藍(lán)光、紅光、綠光視場(chǎng)的光線。

但是，這種波導(dǎo)片堆疊的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致顯示設(shè)備整體厚度較大，不利于設(shè)備的小型化、輕量化。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的主要目的是，提供一種能夠全彩顯示且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的光波導(dǎo)組件及包括該光波導(dǎo)組件的顯示設(shè)備。

本申請(qǐng)一實(shí)施例提供一種光波導(dǎo)組件，包括：

波導(dǎo)片，包括第一光學(xué)表面和與第一光學(xué)表面相對(duì)的第二光學(xué)表面，且所述波導(dǎo)片用于光線在其內(nèi)進(jìn)行全反射傳輸；和

至少兩個(gè)衍射單元，其中

-第一衍射單元包括設(shè)于所述第一光學(xué)表面的第一耦入液晶光柵和第一耦出液晶光柵，所述第一耦入液晶光柵和所述第一耦出液晶光柵設(shè)置為在施加電壓或不施加電壓時(shí)在第一方向上為光柵狀態(tài)，所述第一耦入液晶光柵用于在第一方向上為光柵狀態(tài)的情況下將第一光線耦入到所述波導(dǎo)片內(nèi)，所述第一耦出液晶光柵用于在第一方向上為光柵狀態(tài)的情況下將第一光線耦出所述波導(dǎo)片至可視區(qū)域，以及

-第二衍射單元包括設(shè)于所述第二光學(xué)表面的第二耦入液晶光柵和第二耦出液晶光柵，所述第二耦入液晶光柵和所述第二耦出液晶光柵設(shè)置為在施加電壓或不施加電壓時(shí)在第一方向上為光柵狀態(tài)，所述第二耦入液晶光柵用于在第一方向上為光柵狀態(tài)的情況下將第二光線耦入到所述波導(dǎo)片內(nèi)，所述第二耦出液晶光柵用于在第一方向上為光柵狀態(tài)的情況下將第二光線耦出所述波導(dǎo)片至可視區(qū)域，所述第二光線的波長與所述第一光線的波長不同；

其中，通過給各衍射單元交替施加電壓，使所述第一衍射單元的第一耦入液晶光柵和第一耦出液晶光柵或者所述第二衍射單元的第二耦入液晶光柵和第二耦出液晶光柵在第一方向上為光柵狀態(tài)，從而能夠分別衍射波長不同的第一光線和第二光線。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一耦入液晶光柵和所述第一耦出液晶光柵的周期設(shè)置為與所述第一光線的波長相對(duì)應(yīng)；

所述第二耦入液晶光柵和所述第二耦出液晶光柵的周期設(shè)置為與所述第二光線的波長相對(duì)應(yīng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一光線為藍(lán)光和波長與所述藍(lán)光接近的部分綠光，所述第二光線為紅光和波長與所述紅光接近的另一部分綠光。