【技術實現步驟摘要】
本技術涉及光學,尤其涉及一種衍射光波導和近眼顯示設備。
技術介紹
1、增強現實(augmented?reality,ar)技術是一種將虛擬信息與真實世界融合的技術,增強現實設備在使用時,既要保證能夠觀察到虛擬信息,還要保證觀察到真實的外部世界。
2、通常,增強現實設備的用于顯示虛擬信息的顯示系統通常由顯示屏與光學系統組成,顯示屏顯示的圖像通過光學系統傳輸至人眼,并且為了避免阻擋對真實世界的觀察,通過增加光波導的方式對顯示屏發出的圖像進行傳輸,顯示屏發出的圖像從光波導的耦入端進入,并從耦出端射出。
3、圖像光線在衍射光波導中進行傳輸時,入射至衍射耦出結構會發生衍射,衍射作用會同時存在傳播方向相反的反射級次和透射級次,朝向人眼側傳播的衍射級次會從衍射光波導靠近人眼一側的表面耦出進入人眼,背離人眼側傳播的衍射級次會從衍射光波導背離人眼一側的表面耦出,導致信息泄露。
技術實現思路
1、為了解決上述問題,本技術提供了一種衍射光波導,包括多個離散的衍射耦出結構和多個離散的防漏光微結構,每一個所述防漏光微結構至少對應一個所述衍射耦出結構,所述衍射耦出結構的空間位置相對于所述防漏光微結構靠近人眼,每一個所述衍射耦出結構均包括若干周期性排列的衍射單元。
2、較佳地,每一個所述衍射耦出結構分別對應一個所述防漏光微結構,每一個所述防漏光微結構的正投影分別覆蓋對應的所述衍射耦出結構。
3、較佳地,所述衍射耦出結構的尺寸在百微米級及以上,多個所述衍射耦出結構呈
4、較佳地,所述衍射耦出結構的尺寸在十微米級及以下,多個所述衍射耦出結構隨機排布。
5、較佳地,任意兩個所述衍射耦出結構之間的間距小于人眼瞳孔直徑。
6、較佳地,所述衍射光波導包括疊置的至少一片波導片和至少一片保護片,所述衍射耦出結構設置在所述波導片朝向所述保護片的一側,所述防漏光微結構設置在所述保護片朝向所述波導片的一側,所述衍射耦出結構的工作級次為反射級次,所述防漏光微結構為吸光結構、反射結構或像散結構。
7、較佳地,所述吸光結構為涂黑材料層或濾光材料層,所述反射結構為反射材料層,所述像散結構為微透鏡或衍射結構。
8、較佳地,所述衍射光波導包括至少一片波導片,所述衍射耦出結構設置在所述波導片的一側表面,所述防漏光微結構設置在所述衍射耦出結構的表面,所述防漏光微結構包括設置在所述衍射耦出結構表面的反射結構以及設置在所述反射結構表面的吸光結構。
9、較佳地,所述衍射光波導包括至少一片波導片,所述波導片包括相對的第一側和第二側,所述衍射耦出結構設置在所述第一側且工作在透射級次,所述防漏光微結構設置所述第二側,所述防漏光微結構為吸光結構或反射結構。
10、本技術還提供一種近眼顯示設備,包括上述的衍射光波導。
11、與現有技術相比,本技術存在以下技術效果:
12、本技術不再按照現有技術的技術思路在衍射光波導的耦出區域鋪滿衍射耦出結構,而是設置多個離散的衍射耦出結構,每一個防漏光微結構至少對應一個衍射耦出結構,且衍射耦出結構的空間位置相對于防漏光微結構靠近人眼,這樣一方面,衍射耦出結構離散設置并不影響虛擬內容的正常成像,另一方面,通過防漏光微結構對衍射耦出結構進行漏光處理,可以減少甚至消除漏光或者使得漏光無法正常成像而緩解甚至避免信息泄露;再一方面,各個防漏光微結構之間也是離散的,不重疊的,且分區域、小面積設置的,因此,對環境光線的影響較小,人眼依然可以通過衍射光波導上防漏光微結構之外的區域接收環境光線,即人眼能夠較大幅度接收環境光線,使得用戶盡可能在防止信息泄露的同時接收環境光線,盡量降低對現實世界觀看的影響,使得人眼獲取的光機的圖像光線亮度和外界的環境光線亮度更適配,更均衡。
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1.一種衍射光波導,其特征在于,包括多個離散的衍射耦出結構和多個離散的防漏光微結構,每一個所述防漏光微結構至少對應一個所述衍射耦出結構,所述衍射耦出結構的空間位置相對于所述防漏光微結構靠近人眼,每一個所述衍射耦出結構均包括若干周期性排列的衍射單元。
2.根據權利要求1所述的衍射光波導,其特征在于,每一個所述衍射耦出結構分別對應一個所述防漏光微結構,每一個所述防漏光微結構的正投影分別覆蓋對應的所述衍射耦出結構。
3.根據權利要求1所述的衍射光波導,其特征在于,所述衍射耦出結構的尺寸在百微米級及以上,多個所述衍射耦出結構呈規則陣列排布。
4.根據權利要求1所述的衍射光波導,其特征在于,所述衍射耦出結構的尺寸在十微米級及以下,多個所述衍射耦出結構隨機排布。
5.根據權利要求1所述的衍射光波導,其特征在于,任意兩個所述衍射耦出結構之間的間距小于人眼瞳孔直徑。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的衍射光波導,其特征在于,所述衍射光波導包括疊置的至少一片波導片和至少一片保護片,所述衍射耦出結構設置在所述波導片朝向所述保護片的一側,所
7.根據權利要求6中所述的衍射光波導,其特征在于,所述吸光結構為涂黑材料層或濾光材料層,所述反射結構為反射材料層,所述像散結構為微透鏡或衍射結構。
8.根據權利要求1-5中任一項所述的衍射光波導,其特征在于,所述衍射光波導包括至少一片波導片,所述衍射耦出結構設置在所述波導片的一側表面,所述防漏光微結構設置在所述衍射耦出結構的表面,所述防漏光微結構包括設置在所述衍射耦出結構表面的反射結構以及設置在所述反射結構表面的吸光結構。
9.根據權利要求1-5中任一項所述的衍射光波導,其特征在于,所述衍射光波導包括至少一片波導片,所述波導片包括相對的第一側和第二側,所述衍射耦出結構設置在所述第一側且工作在透射級次,所述防漏光微結構設置所述第二側,所述防漏光微結構為吸光結構或反射結構。
10.一種近眼顯示設備,其特征在于,包括權利要求1-9中任何一項所述的衍射光波導。
...【技術特征摘要】
1.一種衍射光波導,其特征在于,包括多個離散的衍射耦出結構和多個離散的防漏光微結構,每一個所述防漏光微結構至少對應一個所述衍射耦出結構,所述衍射耦出結構的空間位置相對于所述防漏光微結構靠近人眼,每一個所述衍射耦出結構均包括若干周期性排列的衍射單元。
2.根據權利要求1所述的衍射光波導,其特征在于,每一個所述衍射耦出結構分別對應一個所述防漏光微結構,每一個所述防漏光微結構的正投影分別覆蓋對應的所述衍射耦出結構。
3.根據權利要求1所述的衍射光波導,其特征在于,所述衍射耦出結構的尺寸在百微米級及以上,多個所述衍射耦出結構呈規則陣列排布。
4.根據權利要求1所述的衍射光波導,其特征在于,所述衍射耦出結構的尺寸在十微米級及以下,多個所述衍射耦出結構隨機排布。
5.根據權利要求1所述的衍射光波導,其特征在于,任意兩個所述衍射耦出結構之間的間距小于人眼瞳孔直徑。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的衍射光波導,其特征在于,所述衍射光波導包括疊置的至少一片波導片和至少一片保護片,所述衍射耦出結構設置在所述波導片朝...
【專利技術屬性】
技術研發人員:黃河,樓歆曄,
申請(專利權)人:上海鯤游科技有限公司,
類型:新型
國別省市:
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