[發(fā)明專利]一種輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011298793.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN112213861A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳弈星;朱舒卷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京芯視元電子有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01;G02B6/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，包括光源系統(tǒng)（1）、光波導(dǎo)（2）、微顯示芯片（3）、耦出單元（4）；

光源系統(tǒng)（1）和微顯示芯片（3）分設(shè)于光波導(dǎo)（2）的兩側(cè)，且光源系統(tǒng)（1）的發(fā)光端面向微顯示芯片（3）工作端，光源系統(tǒng)（1）發(fā)出的光經(jīng)過光波導(dǎo)（2）入射至微顯示芯片（3）；

微顯示芯片（3）中設(shè)置有相位調(diào)制單元（203），相位調(diào)制單元（203）用于調(diào)節(jié)微顯示芯片（3）出射的光，使其在光波導(dǎo)（2）中全反射傳輸；

在光波導(dǎo)（2）中全反射傳輸?shù)墓庋毓獠▽?dǎo)（2）傳輸至耦出單元（4），耦出單元（4）出射的光穿過光波導(dǎo)（2）后，由光波導(dǎo)（2）射出。

2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述相位調(diào)制單元（203）為聚合物型閃耀光柵或基于無機(jī)納米超表面形成的閃耀光柵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，

所述光源系統(tǒng)（1）包括用于產(chǎn)生并射出非偏振光的非偏振光源，非偏振光源的發(fā)光端構(gòu)成光源系統(tǒng)（1）的發(fā)光端；

成像系統(tǒng)還包括起偏單元（5）、檢偏單元（6）；

起偏單元（5）夾設(shè)在光源系統(tǒng)（1）和光波導(dǎo)（2）之間；

檢偏單元（6）和耦出單元（4）分設(shè)于光波導(dǎo)（2）的兩側(cè)，且檢偏單元（6）中的偏振面面向耦出單元（4），所述光波導(dǎo)（2）內(nèi)發(fā)生全反射的光經(jīng)耦出單元（4）出射，耦出單元（4）出射的光依次穿過光波導(dǎo)（2）和所述檢偏單元（6）中的偏振面；

檢偏單元（6）和起偏單元（5）的偏振方向相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，

所述光源系統(tǒng)（1）包括用于產(chǎn)生并射出偏振光的偏振光光源，偏振光源的發(fā)光端構(gòu)成光源系統(tǒng)（1）的發(fā)光端；

成像系統(tǒng)還包括檢偏單元（6）；

檢偏單元（6）和耦出單元（4）分設(shè)于光波導(dǎo)（2）的兩側(cè)，且檢偏單元（6）中的偏振面面向耦出單元（4），所述光波導(dǎo)（2）內(nèi)發(fā)生全反射的光經(jīng)耦出單元（4）出射，耦出單元（4）出射的光依次穿過光波導(dǎo)（2）和所述檢偏單元（6）中的偏振面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，

所述光源系統(tǒng)（1）包括光源，光源為用于產(chǎn)生并射出非偏振光的非偏振光光源或用于產(chǎn)生并射出偏振光的偏振光光源，非偏振光源的發(fā)光端和偏振光源的發(fā)光端分別構(gòu)成與其所對(duì)應(yīng)的光源系統(tǒng)（1）的發(fā)光端；

成像系統(tǒng)還包括偏振裝置（7），所述偏振裝置（7）夾設(shè)在微顯示芯片和光波導(dǎo)（2）之間，且偏振裝置（7）中的偏振面面向微顯示芯片（3）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)（1）包括準(zhǔn)直系統(tǒng)；準(zhǔn)直系統(tǒng)用于使光源系統(tǒng)發(fā)出的光以垂直姿態(tài)入射至微顯示芯片（3）中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直系統(tǒng)包括至少一個(gè)透鏡。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述微顯示芯片（3）還包括CMOS電路層（201）、陽極層（202）、液晶層（204）、電極層（205）；

所述CMOS電路層（201）、陽極層（202）、相位調(diào)制單元（203）、液晶層（204）、電極層（205）依次堆疊；

所述電極層（205）構(gòu)成微顯示芯片（3）的工作端。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕薄型光波導(dǎo)AR光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述耦出單元（4）為陣列耦出單元或衍射耦出單元。