[发明专利]一种波导模组及基于波导的近眼显示模组及设备

说明书

本发明提供一种波导模组及基于波导的近眼显示模组及设备，用于提高显示设备在投影显示过程中的反馈能力。波导模组包括波导和设置在所述波导中一一对应设置的耦入单元、中继单元、耦出单元和反馈出光单元；其中，所述耦入单元用于将图像源产生的全视场图像光耦入所述波导，所述中继单元用于对所述全视场图像光进行扩瞳及传输，且传输至所述耦出单元的全视场图像光由耦出单元耦出以形成显示图像；所述反馈出光单元设置于所述耦出单元上或在所述中继单元的扩瞳方向上与所述中继单元相邻设置，所述反馈出光单元用于将全视场图像光的一部分能量耦出形成反馈图像。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种波导模组及基于波导的近眼显示模组及设备。

背景技术

现有的基于波导的AR显示设备，通常包括图像源、波导、耦入部件、中继部件和耦出部件。假设图像源内置有准直透镜，则图像源发出的图像光为准直光。图像光经耦入部件以一定的衍射角度耦入到波导中进行全反射传播，接着与中继部件相互作用以在第一方向扩瞳。最后，被中继部件扩瞳后的图像光再沿波导传播直至与耦出部件相互作用，耦出部件对与其作用的图像光在第二方向上扩瞳并将图像光耦出波导，被耦出的图像光进入人眼从而显示图像。

目前，图像源采用光纤扫描器或MEMS扫描器这类激光扫描器作为发出图像光的器件，在这种激光扫描器结合波导的显示技术中，作为图像源的光纤扫描器或MEMS扫描器的精度要求高，并且容易出现扫描图像不稳、漂移等问题，尤其在多个图像源拼接的结构中，容易出现拼接图像时出现子图像拼接错位的问题，目前还没有较好的解决方案。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种波导模组及基于波导的近眼显示模组及设备，用于提高显示设备在投影显示过程中的反馈效果。

本发明实施例中提供的具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种波导模组，包括波导和设置在所述波导中一一对应设置的耦入单元、中继单元、耦出单元和反馈出光单元；其中，所述耦入单元用于将图像源产生的全视场图像光耦入所述波导，所述中继单元用于对所述全视场图像光进行扩瞳及传输，且传输至所述耦出单元的全视场图像光由耦出单元耦出以形成显示图像；所述反馈出光单元设置于所述耦出单元上或在所述中继单元的扩瞳方向上与所述中继单元相邻设置，所述反馈出光单元用于将全视场图像光的一部分能量耦出形成反馈图像。

可选的，所述反馈出光单元设置于所述中继单元中在扩瞳方向上远离所述耦入单元的传输末端，或者，所述反馈出光单元位于所述耦出单元的边缘区域。

可选的，所述耦入单元、所述中继单元、反馈出光单元及所述耦出单元均为光栅结构。

可选的，所述反馈出光单元的光栅结构与所述耦入单元的光栅结构的光栅方向垂直；或者，所述反馈出光单元的光栅结构与所述耦出单元的光栅结构相同。

可选的，所述反馈出光单元的耦出方向与所述耦出单元的耦出方向相同或相反。

可选的，当所述反馈出光单元的耦出方向与所述耦出单元的耦出方向相同时，若所述反馈出光单元的光栅结构与所述耦出单元的光栅结构相同，且所述所述反馈出光单元设置于所述耦出单元上，则所述反馈出光单元为所述耦出单元中的部分光栅结构。

可选的，当所述反馈出光单元的耦出方向与所述耦出单元的耦出方向相反时，所述反馈出光单元设置于所述中继单元或所述耦出单元中与所述耦出单元的耦出面相对的面上。

第二方面，本发明实施例提供一种基于波导的近眼显示模组，包括：

至少一个图像源，用于出射形成待显示图像的光，每个图像源包括输入光源和对应的激光扫描器，所述输入光源用于出射待显示图像的图像光，所述激光扫描器用于将所述图像光扫描出射；各图像源所发射的图像为构成一个具有相应大视场角的完整图像的不同部分，每个图像源发射的光所形成的图像具有相应的子视场角；