[实用新型]一种可用于增强现实眼镜的金属键合体光栅

说明书

本实用新型公开一种可用于增强现实眼镜的金属键合体光栅，包括：若干层叠设置的金属光栅单元，所述金属光栅单元包括：衬底、设于所述衬底至少一面的光栅、设于至少一所述光栅表面的金属层，每两个相邻的所述金属光栅单元的所述金属层相对设置，相对设置的两所述金属层之间形成金属键合层，相对设置的两所述金属层由不同周期的金属材料制成。本实用新型的金属键合体光栅所使用的衬底两面能够同时参与成像过程，结构紧凑，作为AR镜片组件，减小了镜片体积和重量；金属键合体光栅，采用金属键合粘合的方式，粘合牢固耐用，易于长期和在苛刻环境下使用；可随意增加或减少金属光栅单元的数量来满足不同的产品需求，适应性强。

技术领域

本实用新型涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种可用于增强现实眼镜的金属键合体光栅。

背景技术

基于增强现实技术(Augmented Reality)的智能眼镜作为可穿戴智能设备，近年来备受关注。AR眼镜通过显示与真实世界匹配的虚拟信息，来增强用户对世界的感知。而其中，AR镜片作为光学显示元件是关键的技术点。光栅与光波导的组合结构是受推崇的AR镜片光学显示方案。

目前适于批量复制生产的光栅波导结构为表面浮雕光栅与玻璃光波导的组合结构，Dispelix和微软等公司在开发此方案。此光学显示方案的原理：单色图像源光线经准直透镜后变成平行光到达第一个光栅(耦合输入光栅)，由光栅的衍射效应使平行光改变传输方向，因满足全反射条件，光线沿着光栅的衬底，即光波导传输，当平行光传输到第二个光栅(耦合输出光栅)时，耦合输出光栅对分散的光线重新组合，使其按照耦合输入的方向重新输出到光波导外。以上单色成像AR镜片包括耦入光栅，耦出光栅，及衬底光波导三部分。耦出和耦入光栅的光栅周期常数一样。一般用微纳加工工艺制备，如光刻，离子束刻蚀。为了达到多色显示的目的，一般采用多个光栅波导结构叠加的方式。常见方案为两到三层光栅波导结构粘合叠加的方式。一般采用光学胶水或双面胶粘合。如微软的HoloLens。

作为头戴显示设备的元件，对普通消费者及使用环境苛刻的场景，如消防，安防，军事领域，通常要求AR镜片具有重量轻，体积小，耐用的特点。目前常见的AR镜片采用多层光栅波导结构，这样的多层粘合结构导致镜片厚，重量大。从加工的角度看，多个波导用光学胶水或双面胶粘合导致镜片不牢固，不适于长时间和在使用环境条件苛刻的场景使用。

因此，现有技术存在不足，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种可用于增强现实眼镜的金属键合体光栅。

本实用新型的技术方案如下：提供一种可用于增强现实眼镜的金属键合体光栅，包括：若干层叠设置的金属光栅单元，所述金属光栅单元包括：衬底、设于所述衬底至少一面的光栅、设于至少一所述光栅表面的金属层，每两个相邻的所述金属光栅单元的所述金属层相对设置，相对设置的两所述金属层之间形成金属键合层，相对设置的两所述金属层由不同周期的金属材料制成。

进一步地，所述光栅的形状为矩形、或平行四边形、或阶梯型。

进一步地，所述金属层相对设置的两所述光栅具有光栅常数范围内的错位。

进一步地，所述光栅的周期为500-900nm，所述光栅的槽深≤500nm。

进一步地，所述金属键合层的厚度为10-30nm。

进一步地，所述金属层的材料为Pt、或Ti、或Cr。

进一步地，所述衬底为平板光波导，所述衬底为光学石英玻璃，所述光学石英玻璃的型号为JGS、或BK7。

进一步地，所述金属光栅单元的数量为两个，两个所述金属光栅单元均一面设有所述光栅，且两所述光栅上均设有所述金属层，两所述金属层相对设置，两所述光栅的形状均为矩形。