本發明涉及(ji)ar顯示，特(te)別(bie)是涉及(ji)一種單目光波導(dao)、雙(shuang)目光波導(dao)及(ji)ar眼鏡。

背景技術：

1、ar的(de)光(guang)學模組，主要(yao)分(fen)為(wei)(wei)兩部(bu)分(fen)，第(di)一(yi)部(bu)分(fen)是微型顯(xian)示(shi)模組，包括(kuo)微顯(xian)（lcd屏，lcos/dlp顯(xian)示(shi)面板(ban)，uled/uoled，其他微投影），第(di)二部(bu)分(fen)為(wei)(wei)入眼的(de)波(bo)(bo)導，包括(kuo)棱鏡波(bo)(bo)導（棱鏡的(de)方(fang)式(shi)，主要(yao)公司為(wei)(wei)epson，耐(nai)德佳），陣列(lie)波(bo)(bo)導（由多(duo)片光(guang)柵片膠(jiao)合的(de)分(fen)光(guang)器件，主要(yao)廠(chang)家有上(shang)海理湃，瓏璟光(guang)電等(deng)），衍射(she)波(bo)(bo)導（由納米(mi)壓印的(de)方(fang)法在硅(gui)基玻璃(li)上(shang)轉(zhuan)印出納米(mi)級(ji)別的(de)微條(tiao)紋，通(tong)過衍射(she)的(de)方(fang)式(shi)進行(xing)光(guang)傳播），其他的(de)波(bo)(bo)導方(fang)案。

2、現有技術中的(de)波(bo)導片(pian)模型及(ji)ar眼鏡雖然可以實(shi)現單光(guang)機從中間實(shi)現一拖二雙(shuang)目的(de)顯示，但是(shi)最大的(de)缺陷就是(shi)在(zai)實(shi)際(ji)使用中，因(yin)為光(guang)機在(zai)中間會導致眼鏡在(zai)鼻(bi)梁端會非常(chang)厚（光(guang)機的(de)厚度(du)），嚴(yan)重(zhong)影響佩戴(dai)(dai)的(de)美觀度(du)；同時(shi)，因(yin)為光(guang)機在(zai)鼻(bi)梁側，光(guang)機的(de)重(zhong)量在(zai)鼻(bi)梁端，會使得鼻(bi)子的(de)承(cheng)重(zhong)比(bi)較大，影響佩戴(dai)(dai)的(de)舒適度(du)。

3、進一步(bu)地，先(xian)有技術(shu)中(zhong)的單目光(guang)波(bo)導采用(yong)二維陣(zhen)列光(guang)波(bo)導的方案，二維陣(zhen)列光(guang)波(bo)導包括上(shang)側棱(leng)鏡和(he)下側棱(leng)鏡，其中(zhong)上(shang)側棱(leng)鏡陣(zhen)列結構復雜，加工(gong)難度非常(chang)高。

4、綜(zong)上，現有技術中缺乏一種使(shi)用(yong)方便、加(jia)工容易的(de)光波導(dao)及ar眼鏡。

5、需(xu)要(yao)說明的(de)是(shi)，在上述背景技術部分公(gong)開的(de)信息(xi)(xi)僅用于(yu)對本申(shen)請的(de)背景的(de)理(li)解，因此可以包括不構成對本領域普(pu)通技術人員已知的(de)現有技術的(de)信息(xi)(xi)。

技術實現思路

1、本發明提供一種單(dan)目光(guang)波導(dao)、雙目光(guang)波導(dao)及(ji)ar眼鏡，能夠解決(jue)。

2、為達(da)到上述目的，本發明采(cai)用如下技(ji)術方(fang)案：

3、一種單目(mu)光波導，包括(kuo)依(yi)序連接(jie)地耦(ou)(ou)(ou)入棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)、橫向(xiang)棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)、轉(zhuan)折(zhe)(zhe)棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)陣列(lie)和耦(ou)(ou)(ou)出棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)陣列(lie)，?所述耦(ou)(ou)(ou)入棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)設置在所述橫向(xiang)棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)端側(ce)；投影(ying)光機(ji)為所述耦(ou)(ou)(ou)入棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)提供投影(ying)圖(tu)像，投影(ying)圖(tu)像的(de)光束經過所述耦(ou)(ou)(ou)入棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)進入后，被轉(zhuan)折(zhe)(zhe)進入所述橫向(xiang)棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)內部進行橫向(xiang)傳播并在接(jie)觸(chu)到所述轉(zhuan)折(zhe)(zhe)棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)陣列(lie)后向(xiang)下轉(zhuan)折(zhe)(zhe)，最終通(tong)過所述耦(ou)(ou)(ou)出棱(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)(jing)陣列(lie)耦(ou)(ou)(ou)出。

4、優選(xuan)地，所述(shu)耦(ou)入(ru)棱(leng)鏡的(de)(de)(de)斜面(mian)(mian)(mian)角度如下：定義xyz坐標軸，z軸為所述(shu)耦(ou)入(ru)棱(leng)鏡的(de)(de)(de)厚度方向，屬于縱向，xy為與所述(shu)z軸垂直(zhi)的(de)(de)(de)平面(mian)(mian)(mian)所在的(de)(de)(de)方向的(de)(de)(de)坐標；所述(shu)耦(ou)入(ru)棱(leng)鏡的(de)(de)(de)斜面(mian)(mian)(mian)斜面(mian)(mian)(mian)與y軸的(de)(de)(de)夾(jia)角為θ1y；θ1y的(de)(de)(de)范(fan)(fan)圍：30°~70°；所述(shu)耦(ou)入(ru)棱(leng)鏡的(de)(de)(de)斜面(mian)(mian)(mian)斜面(mian)(mian)(mian)與z軸的(de)(de)(de)夾(jia)角為θ1z；θ1z的(de)(de)(de)范(fan)(fan)圍：30°~70°。

5、優(you)選地(di)，所述(shu)轉折棱(leng)鏡陣(zhen)列為(wei)(wei)(wei)棱(leng)鏡數(shu)目為(wei)(wei)(wei)5-20個的棱(leng)鏡陣(zhen)列組合(he)，所述(shu)棱(leng)鏡陣(zhen)列組合(he)中的每個棱(leng)鏡斜面都一致且(qie)透反情況均為(wei)(wei)(wei)反射。

6、優選地(di)，所(suo)述每(mei)個棱鏡斜面(mian)與y軸(zhou)的(de)(de)夾角為θ3y，其(qi)中，θ3y和θ1y的(de)(de)關系(xi)為：

7、90°-θ3y=1/2*θ1y。

8、優選地，所(suo)述耦出棱(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)陣(zhen)列為(wei)(wei)棱(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)數目為(wei)(wei)5-20個(ge)的棱(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)陣(zhen)列組合，所(suo)述棱(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)陣(zhen)列組合中(zhong)的每個(ge)棱(leng)(leng)(leng)鏡(jing)(jing)斜面都一致且反射率范(fan)圍為(wei)(wei)：2%~30%。

9、優選地，所(suo)述每個(ge)棱鏡斜面與z軸的(de)夾角為θ4z，θ4z和(he)θ1z的(de)關系：θ1z=θ4z。

10、優選地(di)，所(suo)述(shu)橫向(xiang)波導(dao)的(de)長度(du)與所(suo)述(shu)轉折棱(leng)鏡陣列、所(suo)述(shu)耦出棱(leng)鏡陣列的(de)長度(du)一致，此時為第一單目光波導(dao)；

11、或，所(suo)述橫向波導的長(chang)度(du)(du)大于(yu)所(suo)述轉(zhuan)折棱鏡陣(zhen)列、所(suo)述耦出棱鏡陣(zhen)列的長(chang)度(du)(du)，此時為第二單目光波導。

12、本發明還提供一(yi)(yi)種(zhong)雙(shuang)目(mu)光(guang)波(bo)(bo)導(dao)(dao)，包(bao)括如(ru)上所(suo)(suo)述的第一(yi)(yi)單目(mu)光(guang)波(bo)(bo)導(dao)(dao)和(he)所(suo)(suo)述第二(er)單目(mu)光(guang)波(bo)(bo)導(dao)(dao)，所(suo)(suo)述第一(yi)(yi)單目(mu)光(guang)波(bo)(bo)導(dao)(dao)和(he)所(suo)(suo)述第二(er)單目(mu)光(guang)波(bo)(bo)導(dao)(dao)疊在一(yi)(yi)起共(gong)用一(yi)(yi)個投(tou)影光(guang)機(ji)。

13、本發明還(huan)提供一種ar眼鏡，包括如上任一所(suo)述(shu)的單目光波導。

14、本發明(ming)還(huan)提供一(yi)種ar眼鏡，包括如上所(suo)述的雙目光波導。

15、本發明具有有益(yi)效果(guo)：

16、本發(fa)明的單目(mu)光波(bo)導為(wei)幾(ji)何陣列(lie)光波(bo)導的方案，其效果(guo)比光柵的效果(guo)更好；可以實現(xian)二維傳播，結構簡單，且易(yi)于加工(gong)。在上側的棱鏡陣列(lie)具有一致的鍍膜，加工(gong)良率更高。

17、進一步地(di)，本發明的單(dan)(dan)(dan)目光(guang)波導還具(ju)有擴(kuo)展(zhan)功能，可以由單(dan)(dan)(dan)光(guang)機單(dan)(dan)(dan)目擴(kuo)展(zhan)為單(dan)(dan)(dan)光(guang)機雙目的效果。

技術特征：

1.一種單目光(guang)波導，其特征(zheng)在于：包括依序連接(jie)地耦入棱(leng)(leng)鏡(jing)、橫向(xiang)棱(leng)(leng)鏡(jing)、轉折棱(leng)(leng)鏡(jing)陣列和(he)耦出棱(leng)(leng)鏡(jing)陣列；

2.如權(quan)利(li)要求1所(suo)述(shu)(shu)的單(dan)目(mu)光波導，其特征在于：所(suo)述(shu)(shu)耦入棱鏡的斜面角(jiao)度如下：

3.如(ru)權利要(yao)求2所(suo)述(shu)的單目(mu)光波導，其(qi)特(te)征在(zai)于(yu)：所(suo)述(shu)轉折棱(leng)(leng)鏡(jing)陣(zhen)列為棱(leng)(leng)鏡(jing)數(shu)目(mu)為5-20個的棱(leng)(leng)鏡(jing)陣(zhen)列組(zu)合，所(suo)述(shu)棱(leng)(leng)鏡(jing)陣(zhen)列組(zu)合中的每個棱(leng)(leng)鏡(jing)斜面都(dou)一致且透反(fan)情(qing)況(kuang)均為反(fan)射。

4.如權利要求3所述的(de)(de)單目光波導，其特征(zheng)在于(yu)：所述每個棱鏡斜面與(yu)y軸的(de)(de)夾角為θ3y，其中(zhong)，θ3y和θ1y的(de)(de)關(guan)系為：

5.如權利要求2所(suo)述(shu)的單目(mu)光波導，其特征在于(yu)：所(suo)述(shu)耦出棱(leng)(leng)鏡(jing)陣列(lie)為棱(leng)(leng)鏡(jing)數目(mu)為5-20個的棱(leng)(leng)鏡(jing)陣列(lie)組合(he)，所(suo)述(shu)棱(leng)(leng)鏡(jing)陣列(lie)組合(he)中的每個棱(leng)(leng)鏡(jing)斜(xie)面都(dou)一致且反射率范圍(wei)為：2%~30%。

6.如權利要求(qiu)5所述的(de)單目光波導，其特(te)征在(zai)于(yu)：所述每個棱鏡斜面與z軸的(de)夾(jia)角為(wei)θ4z，θ4z和(he)θ1z的(de)關系：θ1z=θ4z。

7.如權利要求1-6任一(yi)(yi)所(suo)述(shu)的(de)單(dan)目光波(bo)導，其特征在于：所(suo)述(shu)橫向波(bo)導的(de)長(chang)度與所(suo)述(shu)轉(zhuan)折棱(leng)鏡陣列、所(suo)述(shu)耦出棱(leng)鏡陣列的(de)長(chang)度一(yi)(yi)致，此時為第一(yi)(yi)單(dan)目光波(bo)導；

8.一(yi)(yi)種雙目(mu)光(guang)(guang)波(bo)(bo)(bo)導(dao)，其特征在(zai)于：包括如權利要求(qiu)7所(suo)(suo)述(shu)(shu)的第一(yi)(yi)單(dan)目(mu)光(guang)(guang)波(bo)(bo)(bo)導(dao)和(he)所(suo)(suo)述(shu)(shu)第二(er)單(dan)目(mu)光(guang)(guang)波(bo)(bo)(bo)導(dao)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)第一(yi)(yi)單(dan)目(mu)光(guang)(guang)波(bo)(bo)(bo)導(dao)和(he)所(suo)(suo)述(shu)(shu)第二(er)單(dan)目(mu)光(guang)(guang)波(bo)(bo)(bo)導(dao)疊在(zai)一(yi)(yi)起共用(yong)一(yi)(yi)個投影(ying)光(guang)(guang)機(ji)。

9.一種ar眼鏡，其(qi)特(te)征在于，包括(kuo)如權(quan)利要求1-7任一所述的單目光波(bo)導。

10.一種ar眼鏡，其特征在于，包括如權利要(yao)求8所述的雙目(mu)光波導。

技術總結
本發明公開了一種單目光波導、雙目光波導及AR眼鏡，單目光波導包括依序連接地耦入棱鏡、橫向棱鏡、轉折棱鏡陣列和耦出棱鏡陣列，投影光機為所述耦入棱鏡提供投影圖像，投影圖像的光束經過所述耦入棱鏡進入后，被轉折進入所述橫向棱鏡內部進行橫向傳播并在接觸到所述轉折棱鏡陣列后向下轉折，最終通過所述耦出棱鏡陣列耦出。本發明的單目光波導為幾何陣列光波導的方案，其效果比光柵的效果更好；可以實現二維傳播，結構簡單，且易于加工。在上側的棱鏡陣列具有一致的鍍膜，加工良率更高。

技術研發人員：楊樂寶
受保護的技術使用者：杭州明德光學科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19