【技術實現步驟摘要】
本申請實施例涉及光學成像，更具體地，本申請實施例涉及一種導光器件、光學模組以及頭戴顯示設備。
技術介紹
1、現有的衍射光波導方案，在波導片上分別設置有耦入區域和耦出區域。目前耦出區域內的所有光柵的結構一致，因此，在耦出區域中不同位置耦出光線的衍射效率是一致的。由于光線的總能量是恒定的，隨著光線的傳輸，在耦出區域內的邊緣位置及尾部位置的光線能量會越來越低，耦出光線的能量也會越來越低，從而使得形成的圖像強度不均勻且總體的光學效率較低。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種導光器件、光學模組以及頭戴顯示設備的新技術方案。
2、第一方面，本申請提供了一種導光器件。所述導光器件包括導光基底以及設置在所述導光基底上的耦入區和耦出區；
3、所述耦出區用于將來自所述耦入區的光線進行擴瞳并耦出；
4、所述耦出區包括二維光柵區和過渡光柵區；
5、所述二維光柵區位于所述耦出區的中部，所述過渡光柵區設置為至少兩個并分設在所述二維光柵區的相對兩側；
6、所述二維光柵區包括第一光柵，所述過渡光柵區包括第二光柵，所述第一光柵和所述第二光柵均能夠對傳播至其的光線實現雙側衍射，所述第二光柵相對于所述第一光柵在所述導光基底表面旋轉預設角度，以調整傳播至所述第二光柵位置處的光線的至少一側衍射級次的光線強度。
7、可選地，所述第一光柵包括多個第一光柵單元，所述第二光柵包括多個第二光柵單元，所述第一光柵單元和所述第二光柵單元形狀相同；
9、可選地，所述第二光柵相對于所述第一光柵在所述導光基底表面旋轉預設角度，以弱化傳播至所述第二光柵位置處光線的遠離所述二維光柵區的衍射級次的光線強度。
10、可選地，所述第一光柵對傳播至其的第一光線調制為第二光線和第三光線，所述第二光線靠近所述二維光柵區傳輸，所述第三光線遠離所述二維光柵區傳輸；
11、所述第二光線的光線強度等于所述第三光線的光線強度。
12、可選地，所述第二光柵對傳播至其的第一光線調制為第二光線和第三光線，所述第二光線靠近所述二維光柵區傳輸，所述第三光線遠離所述二維光柵區傳輸；
13、所述第三光線的光線強度小于所述第二光線的光線強度。
14、可選地，所述第一光柵為對稱結構。
15、可選地，所述預設角度為30°～85°。
16、可選地，所述耦出區還包括一維光柵區，所述一維光柵區包括至少兩個且位于所述二維光柵區相對兩側，所述過渡光柵區位于所述二維光柵區和所述一維光柵區之間。
17、可選地，所述一維光柵區包括多個第三光柵單元，所述第三光柵單元為長條形光柵。
18、可選地，所述耦出區還包括一維光柵區，所述一維光柵區包括至少兩個且位于所述二維光柵區相對兩側，所述過渡光柵區位于所述二維光柵區和所述一維光柵區之間；
19、所述一維光柵區包括多個第三光柵單元，所述第三光柵單元為長條形光柵。
20、可選地，所述第一光柵單元與所述第三光柵單元寬度相等，且在所述第三光柵單元的矢量方向上，所述第一光柵單元的光柵線平行。
21、可選地，所述耦出區設于所述導光基底的一個表面上；
22、在所述耦出區內，光柵結構的相對兩側與所述導光基底的表面分別形成夾角，且夾角為20°～160°；或者，光柵結構為臺階光柵。
23、第二方面，本申請提供了一種光學模組。所述光學模組包括：
24、如第一方面所述的導光器件；以及
25、光機，所述光機用以將光線或者圖像投射至所述導光器件中。
26、第三方面，本申請提供了一種頭戴顯示設備。所述頭戴顯示設備包括：
27、殼體；以及
28、如第二方面所述的光學模組。
29、本申請的有益效果為：
30、根據本申請實施例提供的導光器件，其為一種衍射光波導方案，通過在耦出區內引入過渡光柵區，其中過渡光柵區中第二光柵相對于第一光柵旋轉預設角度，在不減少第一光柵的衍射級次的情況下，調整了傳輸至過渡光柵區的光線的至少一側衍射級次的光線強度，以使得耦出區內的光線能量得以合理分配，最終的成像畫面質量好，且光學效率較高。
31、通過以下參照附圖對本說明書的示例性實施例的詳細描述，本說明書的其它特征及其優點將會變得清楚。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種導光器件，其特征在于，包括導光基底(1)以及設置在所述導光基底(1)上的耦入區(2)和耦出區(3)；
2.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第一光柵(301)包括多個第一光柵單元(3011)，所述第二光柵(311)包括多個第二光柵單元(3111)，所述第一光柵單元(3011)和所述第二光柵單元(3111)形狀相同；
3.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第二光柵(311)相對于所述第一光柵(301)在所述導光基底(1)表面旋轉預設角度，以弱化傳播至所述第二光柵(311)位置處光線的遠離所述二維光柵區(30)的衍射級次的光線強度。
4.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第一光柵(301)對傳播至其的第一光線(01)調制為第二光線(02)和第三光線(03)，所述第一光線(01)靠近所述二維光柵區(30)傳輸，所述第三光線(03)遠離所述二維光柵區(30)傳輸；
5.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第二光柵(311)對傳播至其的第一光線(01)調制為第二光線(02)和第三光線(03
6.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第一光柵(301)為對稱結構。
7.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述預設角度為30°～85°。
8.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述耦出區(3)還包括一維光柵區(31)，所述一維光柵區(31)包括至少兩個且位于所述二維光柵區(30)相對兩側，所述過渡光柵區(32)位于所述二維光柵區(30)和所述一維光柵區(31)之間。
9.根據權利要求8所述的導光器件，其特征在于，所述一維光柵區(31)包括多個第三光柵單元(3211)，所述第三光柵單元(3211)為長條形光柵。
10.根據權利要求2所述的導光器件，其特征在于，所述耦出區(3)還包括一維光柵區(31)，所述一維光柵區(31)包括至少兩個且位于所述二維光柵區(30)相對兩側，所述過渡光柵區(32)位于所述二維光柵區(30)和所述一維光柵區(31)之間；
11.根據權利要求10所述的導光器件，其特征在于，所述第一光柵單元(3011)與所述第三光柵單元(3211)寬度相等，且在所述第三光柵單元(3211)的矢量方向上，所述第一光柵單元(3011)的光柵線平行。
12.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述耦出區(3)設于所述導光基底(1)的一個表面上；
13.一種光學模組，其特征在于，所述光學模組包括：
14.一種頭戴顯示設備，其特征在于，所述頭戴顯示設備包括：
...【技術特征摘要】
1.一種導光器件，其特征在于，包括導光基底(1)以及設置在所述導光基底(1)上的耦入區(2)和耦出區(3)；
2.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第一光柵(301)包括多個第一光柵單元(3011)，所述第二光柵(311)包括多個第二光柵單元(3111)，所述第一光柵單元(3011)和所述第二光柵單元(3111)形狀相同；
3.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第二光柵(311)相對于所述第一光柵(301)在所述導光基底(1)表面旋轉預設角度，以弱化傳播至所述第二光柵(311)位置處光線的遠離所述二維光柵區(30)的衍射級次的光線強度。
4.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第一光柵(301)對傳播至其的第一光線(01)調制為第二光線(02)和第三光線(03)，所述第一光線(01)靠近所述二維光柵區(30)傳輸，所述第三光線(03)遠離所述二維光柵區(30)傳輸；
5.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第二光柵(311)對傳播至其的第一光線(01)調制為第二光線(02)和第三光線(03)，所述第二光線(02)靠近所述二維光柵區(30)傳輸，所述第三光線(03)遠離所述二維光柵區(30)傳輸；
6.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述第一光柵(301)為對稱結構。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：程鑫，
申請(專利權)人：歌爾光學科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：
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