[发明专利]基于电信号控制的光波导显示方法、装置、设备及介质

说明书

本申请适用于光学显示技术领域，提供了基于电信号控制的光波导显示方法、装置、设备及介质，方法包括：施加设定的电信号至光波导中的第一电控光栅；通过光源入射待显示图像光至所述光波导，得到所述光波导输出的显示图像。本申请通过在第一调制区和第二调制区施加不同的恒定电压信号，使得所述电控光栅在第一调制区和第二调制区的折射率不同，从而使得通过所述第一调制区和所述第二调制区的光线的衍射效率能够得以差异化设置，以解决所述第一调制区和所述第二调制区存在的测试耦出光亮度不同的问题，得到亮度均匀的显示图像。

技术领域

本申请属于光学显示技术领域，尤其涉及基于电信号控制的光波导显示方法、装置、设备及介质。

背景技术

基于光波导的一维或二维出瞳扩展光学显示，就是通过全息曝光(HOE)或母版压印(DOE)的技术方案将衍射光栅条纹记录在特定材料上，以形成包含耦入耦出(二维还包含转折)等区域的衍射光学元件HOE或DOE，配合图像生产模组(光机)组成整体的显示模组。

然而，这种技术存在着物理上的限制，从而导致了如下问题。

由于出瞳亮度追求的是尽可能的平均，而耦出区域的衍射效率一般是均匀相同的，这就会导致耦入的光效在前面的出瞳耦出的亮度较多，而在后面出瞳位置耦出的亮度较少，导致了不同出瞳亮度，比如：耦入光效100％，出瞳效率为20％，则第一出瞳耦出100％*20％＝20％，第二出瞳耦出(100％-20％)*20％＝16％，第三出瞳耦出(100％-20％-16％)*20％＝12.8％……以此类推，形成亮度渐弱的问题。而大幅面的HUD，由于投影光机一般都是中心亮度远大于边缘亮度，导致照射在HUD上的亮度也是不同的，进而影响到衍射像的亮度均匀性。

发明内容

本申请实施例提供了基于电信号控制的光波导显示方法、装置、设备及介质，可以解决显示亮度不均匀的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于电信号控制的光波导显示方法，包括：

施加设定的电信号至光波导中的第一电控光栅；

通过光源入射待显示图像光至所述光波导，得到所述光波导输出的显示图像；

其中，所述第一电控光栅是指采用电光效应材料的，能够根据施加的电信号调整折射率的光栅；所述电信号为恒定电压信号，包括第一信号和第二信号；所述第一信号施加在所述第一电控光栅的第一调制区；所述第二信号施加在所述第一电控光栅的第二调制区；所述第一调制区和所述第二调制区均为所述第一电控光栅的任意设定区域，且所述第一调制区与所述第二调制区不重叠；

未施加电信号的所述第一调制区对应的测试耦出光亮度与未施加电信号的所述第二调制区对应的测试耦出光亮度不同；所述测试耦出光是指以亮度均匀的预设测试图像为输入的，所述光波导的输出光；

所述第一信号是根据所述第一调制区对应的测试耦出光亮度设置的，所述第二信号是根据所述第二调制区对应的测试耦出光亮度设置的，并且：

施加所述第一信号的所述第一调制区对应的测试耦出光亮度与施加所述第二信号的所述第二调制区对应的测试耦出光亮度的差值小于设定的阈值。

上述方法通过在第一调制区和第二调制区施加不同的恒定电压信号(即第一信号和第二信号)，使得所述电控光栅在第一调制区和第二调制区的折射率调制不同，从而使得通过所述第一调制区和所述第二调制区的光线的衍射效率能够得以差异化设置，以解决所述第一调制区和所述第二调制区存在的测试耦出光亮度不同的问题，得到亮度均匀的显示图像。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电控光栅的光栅部分采用的材料为聚合物分散液晶；施加所述第一信号的所述第一调制区对应的测试耦出光亮度与施加所述第二信号的所述第二调制区对应的测试耦出光亮度相同。