[發(fā)明專利]光波導(dǎo)組件和近眼顯示設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210193491.0
• 申請(qǐng)日: 2022-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114527573A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高一峰;熊羚鶴;汪杰;陳遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 舜宇?yuàn)W來(lái)半導(dǎo)體光電（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 劉娜

本發(fā)明提供了一種光波導(dǎo)組件和近眼顯示設(shè)備。光波導(dǎo)組件包括：光波導(dǎo)片；微投光機(jī)，微投光機(jī)用于向光波導(dǎo)片發(fā)射光，微投光機(jī)發(fā)射的光呈銳角或鈍角射入光波導(dǎo)片中，微投光機(jī)為多個(gè)，至少兩個(gè)微投光機(jī)分別設(shè)置在光波導(dǎo)片相對(duì)立的兩側(cè)；衍射光柵，衍射光柵設(shè)置在光波導(dǎo)片的一側(cè)表面上，衍射光柵用于將微投光機(jī)的光耦入光波導(dǎo)片中或者將微投光機(jī)的光透射出光波導(dǎo)片；反射元件，反射元件用于接收衍射光柵透射出的光，并將光反射回衍射光柵處。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的光波導(dǎo)組件存在顯示效率差和兼容性差的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衍射光學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光波導(dǎo)組件和近眼顯示設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和混合現(xiàn)實(shí)(MR)已經(jīng)逐步進(jìn)入工業(yè)教育等行業(yè)，其中在AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)方面，光波導(dǎo)技術(shù)是不可缺少的一步。市面上已經(jīng)發(fā)布了一些搭載光波導(dǎo)組件的AR光波導(dǎo)眼鏡產(chǎn)品，該產(chǎn)品雖然已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能，但是顯示效果并不理想，尤其是在室外光線強(qiáng)的環(huán)境下亮度低，需要通過(guò)設(shè)計(jì)去改善光波導(dǎo)的顯示效率，使其在室外也像室內(nèi)一樣正常使用。

而且，目前的光波導(dǎo)眼鏡的外觀與傳統(tǒng)眼鏡還有一定區(qū)別，光波導(dǎo)眼鏡往日常佩戴的傳統(tǒng)眼鏡的形態(tài)趨近是必然發(fā)展，但光波導(dǎo)眼鏡設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)眼鏡設(shè)計(jì)不同，需要將額外的微投光機(jī)放入鏡腿實(shí)現(xiàn)一體顯示，如若將光波導(dǎo)眼鏡的外觀設(shè)計(jì)成傳統(tǒng)眼鏡的形式，需要對(duì)光波導(dǎo)眼鏡中搭載的光波導(dǎo)組件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，若采用常用的設(shè)計(jì)方案會(huì)使得光波導(dǎo)組件中的部件會(huì)與人頭產(chǎn)生干涉，不滿足佩戴需求，影響佩戴舒適度。

也就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中的光波導(dǎo)組件存在顯示效率差和兼容性差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種光波導(dǎo)組件和近眼顯示設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的光波導(dǎo)組件存在顯示效率差和兼容性差的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光波導(dǎo)組件，包括：光波導(dǎo)片；微投光機(jī)，微投光機(jī)用于向光波導(dǎo)片發(fā)射光，微投光機(jī)發(fā)射的光呈銳角或鈍角射入光波導(dǎo)片中，微投光機(jī)為多個(gè)，至少兩個(gè)微投光機(jī)分別設(shè)置在光波導(dǎo)片相對(duì)立的兩側(cè)；衍射光柵，衍射光柵設(shè)置在光波導(dǎo)片的一側(cè)表面上，衍射光柵用于將微投光機(jī)的光耦入光波導(dǎo)片中或者將微投光機(jī)的光透射出光波導(dǎo)片；反射元件，反射元件用于接收衍射光柵透射出的光，并將光反射回衍射光柵處。

進(jìn)一步地，光波導(dǎo)組件還包括濾波元件，濾波元件用于接收衍射光柵透射出的光，并將光反射至衍射光柵，濾波元件位于微投光機(jī)與光波導(dǎo)片之間且濾波元件透射微投光機(jī)的光，反射元件與濾波元件分別設(shè)置在光波導(dǎo)片相對(duì)的兩側(cè)。

進(jìn)一步地，多個(gè)微投光機(jī)包括第一微投光機(jī)、第二微投光機(jī)和第三微投光機(jī)，第一微投光機(jī)和第二微投光機(jī)設(shè)置在光波導(dǎo)片的一側(cè)，第三微投光機(jī)設(shè)置在光波導(dǎo)片的另一側(cè)，且第一微投光機(jī)的光和第二微投光機(jī)的光的入射至光波導(dǎo)片的角度不同。

進(jìn)一步地，反射元件用于接收第二微投光機(jī)經(jīng)衍射光柵透射出的光，并將光反射回衍射光柵。

進(jìn)一步地，濾波元件用于接收第三微投光機(jī)經(jīng)衍射光柵透射出的光，并將光以反射回衍射光柵，濾波元件設(shè)置在第一微投光機(jī)與光波導(dǎo)片之間，且濾波元件透射第一微投光機(jī)的光。

進(jìn)一步地，第一微投光機(jī)、濾波元件和第三微投光機(jī)排布在一條直線上，第二微投光機(jī)和反射元件排布在另一條直線上，且第一微投光機(jī)、濾波元件、第三微投光機(jī)、第二微投光機(jī)和反射元件之間呈X型排布。

進(jìn)一步地，衍射光柵包括：耦入光柵，耦入光柵為一個(gè)，耦入光柵為透射式耦入光柵，透射式耦入光柵用于將微投光機(jī)的光耦入光波導(dǎo)片中或者將微投光機(jī)的光透射出光波導(dǎo)片；耦出光柵，耦出光柵用于接收耦入光柵的光，并將光耦出至人眼進(jìn)行成像。

進(jìn)一步地，光波導(dǎo)片的厚度大于等于400um且小于等于1mm。

進(jìn)一步地，光波導(dǎo)片的材質(zhì)為高折射率玻璃或高折射光學(xué)晶體，高折射率玻璃或高折射光學(xué)晶體的折射率均大于等于1.7。