[發明專利]一種緊湊型增強現實近眼裝置

在審

• 申請號: 202011424837.0
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112505925A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 李艷;崔海濤;雍海波;錢進;毛鵬軒
• 申請（專利權）人: 谷東科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/28
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;呂金金

1.一種緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，包括LCoS模塊、光機系統和體全息平板波導組；

所述光機系統的入射面與所述LCoS模塊的出射面平行，所述光機系統用于接收所述LCoS模塊出射的光；

所述光機系統的出射面與所述體全息平板波導組的上表面相鄰，所述光機系統用于將所述LCoS模塊出射的光轉化成偏振光后出射給所述體全息平板波導組；

所述體全息平板波導組包括若干層體全息平板波導，所述體全息平板波導包括可調衰減片、耦入體全息光柵、耦出體全息光柵和波導板；所述可調衰減片設置于所述波導板的上表面，且位于體全息平板波導的耦入端；所述耦入體全息光柵和所述耦出體全息光柵設置于所述波導板的下表面，且分別位于體全息平板波導的耦入端和耦出端；

所述體全息平板波導組用于將所述偏振光進行衍射傳輸并耦出成像。

2.根據權利要求1所述的緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，所述緊湊型增強現實近眼裝置還包括LED光源以及控制器，所述LED光源包括R、G和B三色光源，所述控制器用于控制所述LED光源快速分時點亮R、G和B三色光源，以實現彩色照明。

3.根據權利要求1所述的緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，

所述光機系統包括分光棱鏡、偏振片、第一半波片、第一四分之一波片、凹面鏡、第二四分之一波片、凸面鏡和第二半波片；

所述偏振片、凹面鏡、凸面鏡和第二半波片分別平行設置于所述分光棱鏡的不同端面側；所述第一半波片設置于偏振片與分光棱鏡之間；所述第一四分之一波片設置于凹面鏡與分光棱鏡之間；所述第二四分之一波片設置于凸面鏡與分光棱鏡之間；所述第二半波片設置于所述體全息平板波導組與分光棱鏡之間。

4.根據權利要求3所述的緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，

所述分光棱鏡平行于所述偏振片的第一端面與所述體全息平板波導組的可調衰減片平行；

所述分光棱鏡平行于所述第一四分之一波片的第二端面，與平行于所述第二四分之一波片的第三端面相互平行，且垂直于所述第一端面。

5.根據權利要求1所述的緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，所述體全息平板波導組包括三層重疊的體全息平板波導，分別為第一體全息平板波導、第二體全息平板波導和第三體全息平板波導；

所述第一體全息平板波導的耦入體全息光柵僅對紅光進行衍射；所述第二體全息平板波導的耦入體全息光柵僅對綠光進行衍射；所述第三體全息平板波導的耦入體全息光柵僅對藍光進行衍射。

6.根據權利要求1所述的緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，所述耦入體全息光柵和所述耦出體全息光柵均包括兩個完全相同且復合堆疊的反射式體全息光柵。

7.根據權利要求1所述的緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，所述耦入體全息光柵和所述耦出體全息光柵鏡像對稱。

8.根據權利要求1所述的緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，所述波導板的材料采用透明光學玻璃或透明光學塑料。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的緊湊型增強現實近眼裝置，其特征在于，所述耦入體全息光柵和所述耦出體全息光柵為基于角度復用技術制作的復用體全息光柵。

10.一種基于角度復用技術制作的復用體全息光柵制備方法，其特征在于，應用于權利要求9所述的緊湊型增強現實近眼裝置，所述方法包括：

取R、G、B三色中任一種單色光記錄角度復用的體全息光柵；

記錄時保持物光和參考光位置固定，通過轉動記錄材料得到不同的角度通道；

在每個角度通道復用記錄干涉條紋，在體全息聚合物中得到一系列所述角度復用的體全息光柵單元；記錄時，確保材料的最初位置能使其光軸位于物光、參考光所成夾角的角平分線上。