[发明专利]光栅波导出瞳扩展器及增强现实显示模组在审

专利信息
申请号: 202010122118.7 申请日: 2020-02-26
公开(公告)号: CN111175897A 公开(公告)日: 2020-05-19
发明(设计)人: 冯东洋;刘风雷 申请(专利权)人: 浙江水晶光电科技股份有限公司
主分类号: G02B6/124 分类号: G02B6/124;G02B27/01
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 孙海杰
地址: 318000 浙江省台州市椒*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 光栅 波导 扩展 增强 现实 显示 模组
【权利要求书】:

1.一种光栅波导出瞳扩展器,其特征在于,所述光栅波导出瞳扩展器包括波导平板(110),所述波导平板(110)包括相对的第一板面和第二板面,所述第一板面上设置有耦入光栅(120)和耦出光栅(130),且所述耦入光栅(120)和耦出光栅(130)间隔设置;

所述波导平板(110)上还设置有光反射结构(200),所述光反射结构(200)具有反射层,所述反射层分别与第一板面、第二板面连接,所述反射层用于将射向耦入光栅(120)方向的衍射光反射向耦出光栅(130)方向,其中,所述耦入光栅(120)方向为所述耦出光栅(130)朝向所述耦入光栅(120)方向,所述耦出光栅(130)方向与所述耦入光栅(120)方向相反。

2.根据权利要求1所述的光栅波导出瞳扩展器,其特征在于,所述光反射结构(200)设置在在所述波导平板(110)的侧面上,且所述反射层贴合在所述侧面上;沿所述耦入光栅(120)朝向所述耦出光栅(130)方向,所述耦入光栅(120)位于所述耦出光栅(130)和光反射结构(200)之间。

3.根据权利要求1所述的光栅波导出瞳扩展器,其特征在于,所述耦入光栅(120)和耦出光栅(130)均为一维光栅;

所述反射层的长度方向、耦入光栅(120)的光栅方向和耦出光栅(130)的光栅方向平行。

4.根据权利要求1所述的光栅波导出瞳扩展器,其特征在于,所述耦入光栅(120)为一维光栅,所述耦出光栅(130)为二维光栅。

5.根据权利要求4所述的光栅波导出瞳扩展器,其特征在于,所述光反射结构(200)内嵌在所述波导平板(110)内,沿所述耦入光栅(120)朝向所述耦出光栅(130)方向,所述光反射结构(200)位于所述耦入光栅(120)和耦出光栅(130)之间;

所述光反射结构(200)上设置有缺口,所述缺口用于避让从所述耦入光栅(120)所在端侧朝所述耦出光栅(130)所在端侧传播的光。

6.根据权利要求4所述的光栅波导出瞳扩展器,其特征在于,所述光反射结构(200)的数量为两个,分别为第一光反射结构(410)和第二光反射结构(420);

所述第一光反射结构(410)设置在在所述波导平板(110)的侧面上,且所述第一光反射结构(410)的反射层贴合在所述侧面上;沿所述耦入光栅(120)朝向所述耦出光栅(130)方向,所述耦入光栅(120)位于所述耦出光栅(130)和第一光反射结构(410)之间;

所述第二光反射结构(420)内嵌在所述波导平板(110)内,沿所述耦入光栅(120)朝向所述耦出光栅(130)方向,所述第二光反射结构(420)位于所述耦入光栅(120)和耦出光栅(130)之间;

所述第二光反射结构(420)上设置有缺口,所述缺口用于避让从所述耦入光栅(120)所在端侧朝所述耦出光栅(130)所在端侧传播的光。

7.根据权利要求2或6所述的光栅波导出瞳扩展器,其特征在于,贴合在所述波导平板(110)侧面的光反射结构(200)为反射膜,所述光栅波导出瞳扩展器包括用于保护所述反射膜的保护条(300),所述保护条(300)连接在所述反射膜的背面,以使所述反射膜被夹持在波导片的侧面和保护条(300)之间。

8.根据权利要求1所述的光栅波导出瞳扩展器,其特征在于,所述耦入光栅(120)为表面浮雕光栅、体全息光栅、矩形光栅、三角光栅或者梯形光栅;

所述耦出光栅(130)为表面浮雕光栅或者体全息光栅。

9.一种增强现实显示模组,其特征在于,所述增强现实显示模组包括图像源、投影系统和权利要求1-8任意一项所述的光栅波导出瞳扩展器;

所述投影系统用于将所述图像源发出的光转变成平行光束,并将所述平行光束发送至所述耦入光栅(120)。

10.根据权利要求9所述的增强现实显示模组,其特征在于,所述图像源为反射式投影显示器、数字光处理器、液晶平面显示器或者微发光二极管。

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