[發(fā)明專利]一種近眼顯示光學(xué)耦合器及近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010976112.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112130324A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雍海波;李艷;崔海濤;錢進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 谷東科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本發(fā)明公開(kāi)了一種近眼顯示光學(xué)耦合器，包括：光柵、光波導(dǎo)、棱鏡，所述光波導(dǎo)位于所述光柵和所述棱鏡之間；所述棱鏡具有接收光機(jī)光線的入光面，穿過(guò)所述棱鏡的入光面的光線穿過(guò)所述棱鏡、所述光波導(dǎo)，并照射至所述光柵的受光面，所述光柵衍射出的光線垂直于所述光柵的受光面；本發(fā)明通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)，能夠減少色散現(xiàn)象，提高成像質(zhì)量同時(shí)降低產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝復(fù)雜度，從而降低生產(chǎn)成本，提高用戶體驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種近眼顯示光學(xué)耦合器及近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，光波導(dǎo)分為衍射光波導(dǎo)和陣列光波導(dǎo)，衍射光波導(dǎo)的光線耦入部分和光線耦出部分均采用光柵(如圖1所示)，而光柵對(duì)于不同角度的光其衍射效率不一樣，從而導(dǎo)致不同方向的耦出光亮度不一致，進(jìn)而導(dǎo)致色差現(xiàn)象，現(xiàn)有的衍射光波導(dǎo)采用兩塊光柵，使得色差現(xiàn)象更為嚴(yán)重；

現(xiàn)有技術(shù)中，陣列光波導(dǎo)的光線耦入部分采用棱鏡或反射鏡，陣列光波導(dǎo)耦出部分則是由一塊陣列玻璃構(gòu)成(可參見(jiàn)圖2)，但是該陣列玻璃的工藝十分復(fù)雜，首先，需在若干塊玻璃上分別鍍上不同透光率的分光膜(保證每個(gè)面的耦出光線亮度相一致)；其次，將鍍上分光膜的玻璃膠合為一塊陣列玻璃；第三，根據(jù)設(shè)計(jì)的角度來(lái)切割該整塊玻璃；最后，打磨拋光。現(xiàn)有的陣列光波導(dǎo)產(chǎn)品，為了使耦出的圖像沒(méi)有重影，需保證多個(gè)陣列膜之間絕對(duì)平行(角度＜30’)，這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝復(fù)雜，導(dǎo)致成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種近眼顯示光學(xué)耦合器及近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)，能夠減少色散現(xiàn)象，提高成像質(zhì)量同時(shí)降低產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝復(fù)雜度，從而生產(chǎn)成本，提高用戶體驗(yàn)。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種近眼顯示光學(xué)耦合器，包括：光柵、光波導(dǎo)、棱鏡，所述光波導(dǎo)位于所述光柵和所述棱鏡之間；

所述棱鏡具有接收入射光線的入光面，穿過(guò)所述棱鏡的入光面的光線透過(guò)所述棱鏡、所述光波導(dǎo)，并照射至所述光柵的受光面，所述光柵衍射出的光線垂直于所述光柵的受光面。

作為優(yōu)選方案，所述棱鏡的上表面設(shè)置在所述光波導(dǎo)的下表面，所述光柵的受光面設(shè)置在所述光波導(dǎo)的上表面。

作為優(yōu)選方案，所述光柵位于所述光線的照射范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選方案，所述棱鏡包括一體成型的第一菱形光導(dǎo)部和第二矩形光導(dǎo)部；

所述第一菱形光導(dǎo)部的受光面作為所述棱鏡的入光面，所述第二矩形光導(dǎo)部的上表面作為所述棱鏡的上表面。

作為優(yōu)選方案，所述第二矩形光導(dǎo)部的上表面與所述光波導(dǎo)的下表面貼合連接。

作為優(yōu)選方案，所述第二矩形光導(dǎo)部的上表面通過(guò)折射率匹配液與所述光波導(dǎo)的下表面貼合連接。

作為優(yōu)選方案，所述第二矩形光導(dǎo)部的上表面與所述光柵的受光面平行。

作為優(yōu)選方案，所述棱鏡與所述光波導(dǎo)為同一整體。

作為優(yōu)選方案，所述棱鏡的入光面傾斜于所述光波導(dǎo)。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)，包括光機(jī)和上述任意一項(xiàng)所述的近眼顯示光學(xué)耦合器。

通過(guò)實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例，具有如下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種近眼顯示光學(xué)耦合器及近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)，近眼顯示光學(xué)耦合器包括光柵、光波導(dǎo)和棱鏡，相比于現(xiàn)有的衍射光波導(dǎo)與陣列光波導(dǎo)，本發(fā)明的光線耦入部分的結(jié)構(gòu)為棱鏡，光線耦出部分為光柵，通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)，減少色散現(xiàn)象，提高成像質(zhì)量的同時(shí)降低產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝復(fù)雜度，從而降低生產(chǎn)成本，提高用戶體驗(yàn)。除此之外，本發(fā)明的光波導(dǎo)位于光柵和棱鏡之間；且所述棱鏡具有接收入射光線的入光面，穿過(guò)所述棱鏡的入光面的光線透過(guò)所述棱鏡、所述光波導(dǎo)，并照射至所述光柵的受光面，由此可見(jiàn)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)使得光線沿直線透過(guò)光波導(dǎo)，無(wú)需在光波導(dǎo)中進(jìn)行全內(nèi)反射，提高成像質(zhì)量和提高成像效率。