[发明专利]一种光波导、近眼显示系统及光波导耦出区域的设计方法

权利要求书

1.一种光波导，其特征在于，包括：耦入区域和耦出区域，所述耦入区域用于耦入带有图像信息的光束，所述耦出区域用于耦出所述带有图像信息的光束，其中，

所述耦出区域包括：多个像素化排列的分区，所述分区包括设有光栅结构的分区和未设有光栅结构的分区，所述未设有光栅结构的分区用于全反射传播所述光束，所述设有光栅结构的分区用于耦出部分光束，以及扩展传播部分光束，所述未设有光栅结构的分区的数量沿远离所述耦入区域的方向逐渐减少。

2.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

所述光波导还包括波导基底，所述耦入区域和所述耦出区域设置在所述波导基底上。

3.根据权利要求2所述的光波导，其特征在于，

所述分区的形状为平行四边形，和/或，所述分区的形状与所述耦出区域的光栅的周期形状一致。

4.根据权利要求3所述的光波导，其特征在于，

各个所述设有光栅结构的分区内的光栅结构的参数一致。

5.根据权利要求4所述的光波导，其特征在于，

在所述耦出区域中，各个所述分区的尺寸一致，所述分区的尺寸小于眼瞳直径，所述眼瞳直径为4mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光波导，其特征在于，

所述耦入区域的结构为反射镜、棱镜、自由曲面结构、光栅结构、超表面结构、体全息结构或者共振光栅结构中的一种。

7.根据权利要求1-5任一项所述的光波导，其特征在于，

所述耦出区域的结构为二维光栅结构、超表面结构、体全息结构或者共振光栅结构中的一种。

8.一种近眼显示系统，其特征在于，包括：微投影光机，以及，如上述权利要求1-7任一项所述的光波导。

9.一种光波导耦出区域的设计方法，其特征在于，应用于光波导的耦出区域，所述光波导还包括用于耦入带有图像信息的光束的耦入区域，所述耦出区域用于耦出所述带有图像信息的光束，所述设计方法包括：

将所述耦出区域划分为多个像素化的分区；

在部分所述分区上设置光栅结构，以使所述耦出区域的耦出效率相对均匀；其中，

未设有所述光栅结构的分区用于全反射传播所述光束，设有所述光栅结构的分区用于耦出部分光束，以及扩展传播部分光束，所述未设有光栅结构的分区的数量沿远离所述耦入区域的方向逐渐减少。

10.根据权利要求9所述的设计方法，其特征在于，

所述分区的形状为平行四边形，和/或，所述分区的形状与所述耦出区域的光栅的周期形状一致。

11.根据权利要求10所述的设计方法，其特征在于，

各个所述设有光栅结构的分区内的光栅结构的参数一致。

12.根据权利要求11所述的设计方法，其特征在于，

在所述耦出区域中，各个所述分区的尺寸一致，所述分区的尺寸小于眼瞳直径，所述眼瞳直径为4mm。