[發明專利]一種二維擴瞳波導、AR眼鏡及復用二維擴瞳方法

在審

• 申請號: 202210158856.6
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114594601A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 高逸;劉飛;龔杰
• 申請（專利權）人: 深圳格多維科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/42;G02B6/124;G02B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種二維擴瞳波導，用于對圖像光源進行二維擴瞳，其特征在于，包括：

第一入射區域；

第二入射區域；

第一擴瞳區域；

第二擴瞳區域；

所述第一入射區域、第二入射區域分別設置在所述第一擴瞳區域的兩側；

所述第一入射區域、第二入射區域同步將圖像光源轉換為第一光線并將所述第一光線耦合到所述第一擴瞳區域；

所述第一擴瞳區域用于對所述第一光線進行X軸方向擴瞳、將所述第一光線轉換為第二光線并將所述第二光線耦合到第二擴瞳區域；

所述第二擴瞳區域用于對所述第二光線進行Y軸方向擴瞳、并藕出到人體瞳孔。

2.根據權利要求1所述的二維擴瞳波導，其特征在于，所述第一入射區域、第二入射區域分別為：

第一入射光柵、第二入射光柵；

所述第一擴瞳區域、第二擴瞳區域分別為：

雙向折轉光柵、矩形光柵。

3.根據權利要求2所述的二維擴瞳波導，其特征在于，所述第一入射光柵、第二入射光柵分別為：

第一傾斜矩形光柵、第二傾斜矩形光柵，所述第一傾斜矩形光柵、第二傾斜矩形光柵的周期結構與所述矩形光柵的周期結構相同。

4.根據權利要求3所述的二維擴瞳波導，其特征在于，所述雙向折轉光柵包括：

第一折轉區域；

第二折轉區域；

所述第一折轉區域與所述第二折轉區域對稱設置。

5.根據權利要求4所述的二維擴瞳波導，其特征在于，所述第一傾斜矩形光柵與第一折轉區域的溝渠呈45度角，所述第二傾斜矩形光柵與第二折轉區域的溝渠呈45度角，且所述第一折轉區域的溝渠與第二折轉區域的溝渠呈90度角。

6.根據權利要求5所述的二維擴瞳波導，其特征在于，所述第一傾斜矩形光柵、第二傾斜矩形光柵、雙向折轉光柵、矩形光柵均為衍射光柵。

7.根據權利要求6所述的二維擴瞳波導，其特征在于，所述第一傾斜矩形光柵、第二傾斜矩形光柵、雙向折轉光柵、矩形光柵均采用表面浮雕光柵，所述二維擴瞳波導設置在AR眼鏡的玻璃基底上。

8.一種AR眼鏡，其特征在于，包括：

權利要求1-7任一所述的二維擴瞳波導；

第一圖像光源；

第二圖像光源；

所述二維擴瞳波導對稱設置在左右眼鏡上，所述第一圖像光源對稱設置在左右眼鏡框上，所述第二圖像光源設置中間鼻托位置；

所述第一圖像光源、第二圖像光源用于同步向所述第一入射光柵、第二入射光柵發射相同圖像光線。

9.一種復用二維擴瞳方法，其特征在于，包括步驟：

步驟100、同步向兩個相對設置的入射光柵發射圖像光線，所述入射光柵將所述圖像光線轉換為第一光線并將所述第一光線耦合到雙向折轉光柵；

步驟200、利用雙向折轉光柵將所述第一光線進行X軸擴瞳為第二光線，所述雙向折轉光柵將所述第二光線耦合到矩形光柵；

步驟300、利用所述矩形光柵對所述第二光線進行Y軸擴瞳。

10.根據權利要求9所述的復用二維擴瞳方法，其特征在于，所述相對設置的入射光柵分別為：

第一傾斜矩形光柵、第二傾斜矩形光柵；

所述第一傾斜矩形光柵、第二傾斜矩形光柵的周期結構與所述矩形光柵的周期結構相同；

所述雙向折轉光柵包括：

第一折轉區域；

第二折轉區域；

所述第一折轉區域與所述第二折轉區域對稱設置；

所述第一傾斜矩形光柵與第一折轉區域的溝渠呈45度角，所述第二傾斜矩形光柵與第二折轉區域的溝渠呈45度角，且所述第一折轉區域的溝渠與第二折轉區域的溝渠呈90度角；

所述第一傾斜矩形光柵、第二傾斜矩形光柵、雙向折轉光柵、矩形光柵均為衍射光柵。