【技術實現步驟摘要】
本申請實施例涉及光學顯示，更具體地，本申請實施例涉及一種導光器件以及頭戴顯示設備。
技術介紹
1、為了滿足不同眼間距用戶的使用要求，導光器件在耦出光線時需進行擴瞳處理，以滿足在一定范圍內都可以看到光機生成的圖像。擴瞳的原理為光線在耦出光柵某一位置耦出的同時，仍有一部分光線(耦出光柵的0級衍射級次部分)繼續向原方向傳播，經兩次全反射后，再次在耦出光柵上部分耦出且部分向原方向傳播，如此反復。但是，現有的導光器件經擴瞳作用后，在較大的眼盒(eyebox)范圍內，出現耦出光線不均勻的現象。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種導光器件以及頭戴顯示設備的新技術方案。
2、第一方面，本申請實施例提供了一種導光器件。所述導光器件包括基底及設置于所述基底上的耦入區和耦出區，在所述基底內靠近所述耦出區的一側嵌設有分光元件，且所述分光元件位于所述耦入區至所述耦出區的全反射光路上；
3、所述耦入區用于將光線耦入進所述基底內并使所述光線在所述基底內全反射傳播；所述分光元件用于對經所述耦入區傳播來的所述光線進行至少一次分束擴瞳；所述耦出區用于對經過所述分光元件的光線進行分束擴瞳后耦出。
4、可選地，所述分光元件包括至少一層半反半透膜，且所述分光元件水平設置在所述基底內。
5、可選地，所述分光元件為單層半反半透膜，在所述基底的厚度方向r2上，所述基底被所述單層半反半透膜分成兩層且厚度分別為d1和d2；
6、所述分光元件在所述基底內的位置滿足：p>
7、2dmintanθ>ric；
8、其中，dmin為d1和d2的最小值，θ為經所述耦入區耦入的光線在所述基底內的傳播方向r1與所述基底的厚度方向r2的夾角，ric為耦入區的口徑。
9、可選地，所述分光元件包括n層疊設的半反半透膜，且n≥2，在所述基底的厚度方向r2上，所述基底被多層所述半反半透膜分成n+1層且厚度分別為d1，d2，d3……dn+1；
10、所述分光元件在所述基底內的位置滿足：
11、2dmintanθ>ric；
12、其中，dmin為d1，d2，d3……dn+1的最小值，θ為經所述耦入區耦入的光線在所述基底內的傳播方向r1與所述基底的厚度方向r2的夾角，ric為耦入區的口徑。
13、可選地，在所述基底的厚度方向r2上，所述分光元件與所述耦出區形成部分相對設置。
14、可選地，所述分光元件的光線輸入端a1延伸至所述耦出區的光線輸入端a2外側，且所述耦出區的光線傳輸末端b2延伸至所述分光元件的光線傳輸末端b1外側。
15、可選地，沿所述分光元件的設置方向，所述分光元件的光線傳輸末端b1與所述耦出區的光線傳輸末端b2之間形成目標間隔，且所述目標間隔為不大于4mm。
16、可選地，所述分光元件為透過率漸變的半反半透膜。
17、可選地，所述導光器件還包括轉折光柵，所述轉折光柵位于所述耦入區與所述耦出區之間的全反射光路上，所述轉折光柵用于接收所述耦入區的光線并將光線轉向傳播至所述耦出區。
18、可選地，所述轉折光柵為一維光柵。
19、可選地，所述耦入區包括一維光柵，所述耦出區包括一維光柵或二維光柵。
20、可選地，所述導光器件為光波導元件。
21、第二方面，本申請實施例提供了一種頭戴顯示設備。所述頭戴顯示設備包括：
22、外殼；
23、光機；及
24、如第一方面所述的導光器件。
25、本申請的有益效果為：
26、根據本申請實施例提供的導光器件，在其基底內且位于耦出區的下方引入了一分光元件，該分光元件的引入，使得光線在耦出區進行分束擴瞳的同時，也會在該分光元件處進行分束擴瞳，避免了耦出不均勻的問題，使得即使在較大的眼盒(eyebox)范圍內，也可以保證耦出光線的均勻性，從而可以提升視覺體驗感。
27、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，包括基底(4)及設置于所述基底(4)上的耦入區(1)和耦出區(2)，在所述基底(4)內靠近所述耦出區(2)的一側嵌設有分光元件(3)，且所述分光元件(3)位于所述耦入區(1)至所述耦出區(2)的全反射光路上；
2.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述分光元件(3)包括至少一層半反半透膜，且所述分光元件(3)水平設置在所述基底(4)內。
3.根據權利要求2所述的導光器件，其特征在于，所述分光元件(3)為單層半反半透膜，在所述基底(4)的厚度方向r2上，所述基底(4)被所述單層半反半透膜分成兩層且厚度分別為d1和d2；
4.根據權利要求2所述的導光器件，其特征在于，所述分光元件(3)包括N層疊設的半反半透膜，且N≥2，在所述基底(4)的厚度方向r2上，所述基底(4)被多層所述半反半透膜分成N+1層且厚度分別為d1，d2，d3……dN+1；
5.根據權利要求1-4中任一項所述的導光器件，其特征在于，在所述基底(4)的厚度方向r2上，所述分光元件(3)與所述耦出區(2)形成部分相對設置。
7.根據權利要求6所述的導光器件，其特征在于，沿所述分光元件(3)的設置方向，所述分光元件(3)的光線傳輸末端B1與所述耦出區(2)的光線傳輸末端B2之間形成目標間隔，且所述目標間隔為不大于4mm。
8.根據權利要求7所述的導光器件，其特征在于，所述分光元件(3)為透過率漸變的半反半透膜。
9.根據權利要求7所述的導光器件，其特征在于，所述導光器件還包括轉折光柵，所述轉折光柵位于所述耦入區(1)與所述耦出區(2)之間的全反射光路上，所述轉折光柵用于接收所述耦入區(1)的光線并將光線轉向傳播至所述耦出區(2)。
10.根據權利要求7所述的導光器件，其特征在于，所述耦入區(1)包括一維光柵，所述耦出區(2)包括一維光柵或二維光柵。
11.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述導光器件為光波導元件。
12.一種頭戴顯示設備，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種導光器件，其特征在于，包括基底(4)及設置于所述基底(4)上的耦入區(1)和耦出區(2)，在所述基底(4)內靠近所述耦出區(2)的一側嵌設有分光元件(3)，且所述分光元件(3)位于所述耦入區(1)至所述耦出區(2)的全反射光路上；
2.根據權利要求1所述的導光器件，其特征在于，所述分光元件(3)包括至少一層半反半透膜，且所述分光元件(3)水平設置在所述基底(4)內。
3.根據權利要求2所述的導光器件，其特征在于，所述分光元件(3)為單層半反半透膜，在所述基底(4)的厚度方向r2上，所述基底(4)被所述單層半反半透膜分成兩層且厚度分別為d1和d2；
4.根據權利要求2所述的導光器件，其特征在于，所述分光元件(3)包括n層疊設的半反半透膜，且n≥2，在所述基底(4)的厚度方向r2上，所述基底(4)被多層所述半反半透膜分成n+1層且厚度分別為d1，d2，d3……dn+1；
5.根據權利要求1-4中任一項所述的導光器件，其特征在于，在所述基底(4)的厚度方向r2上，所述分光元件(3)與所述耦出區(2)形成部分相對設置。
6.根據權利要求5所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏如東，饒軼，吾曉，董立超，程鑫，沈浪，代杰，
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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