二维光栅、光波导及AR眼镜的制作方法

专利2026-03-01  13


本公开实施例涉及光学,尤其涉及一种二维光栅、光波导及ar眼镜。


背景技术:

1、基于光波导的增强现实(augmented reality,简称为ar)眼镜是具有广泛应用前景的ar眼镜之一。光波导的出瞳复制的工作原理,是实现消费级ar眼镜的关键,是实现轻便型ar眼镜的核心器件之一。

2、相关技术中,图1中带实心点的圆圈表示光耦出,带箭头线表示扩展传播。如图1所示,光波导包括光波导片1,光波导片1包括耦入区域2和耦出区域3,耦入区域2设置有一维光栅,耦出区域3设置有二维光栅,一维光栅将光机发出的光耦入光波导片中,然后经过全反射入射到二维光栅上,在二维光栅作用下,将沿多个衍射级次方向进行扩展或者耦出。图2中示出了二维光栅的衍射级次,其中,(0,1)级衍射级次、(1,0)级衍射级次、(1,1)级衍射级次。

3、然而,在光波导的显示过程中,光波导显示出现中心亮条纹的现象,光波导存在显示均匀性较差的问题。


技术实现思路

1、本公开实施例提供一种二维光栅、光波导及ar眼镜,以克服在光波导的显示过程中,光波导显示出现中心亮条纹的现象,光波导存在显示均匀性较差的问题。

2、第一方面,本公开实施例提供一种二维光栅,包括多个子单元,多个所述子单元沿着第一方向间隔排布,且多个所述子单元沿着第二方向间隔排布,所述第一方向和所述第二方向之间具有设定夹角,所述设定夹角的角平分线方向与所述二维光栅需要抑制的衍射级次方向重合;

3、所述第一方向和所述第二方向中任意一个方向上的相邻两个所述子单元在垂直于所述衍射级次方向上的投影相连接且不重叠。

4、第二方面,本公开实施例提供一种光波导,包括光波导片、所述光波导片包括耦入区域和耦出区域;所述耦出区域设置有如上所述的二维光栅。

5、第三方面,本公开实施例提供一种ar眼镜,包括镜框;

6、至少一个如上所述的光波导,所述光波导的光波导片嵌设于所述镜框。

7、本公开实施例提供的二维光栅、光波导及ar眼镜,该二维光栅包括多个子单元,包括多个子单元,多个子单元沿着第一方向间隔排布,且多个子单元沿着第二方向间隔排布,第一方向和第二方向之间具有设定夹角,设定夹角的角平分线方向与二维光栅需要抑制的衍射级次方向重合;第一方向和第二方向中任意一个方向上的相邻两个子单元,在垂直于级衍射级次方向上的投影相连接且不重叠。在光波导的显示过程中,二维光栅需要抑制的衍射级次能够被抑制,从而可以有效地抑制光波导显示出现中心亮条纹,进而可以提高光波导的显示均匀性。



技术特征:

1.一种二维光栅,其特征在于,包括多个子单元,多个所述子单元沿着第一方向间隔排布,且多个所述子单元沿着第二方向间隔排布,所述第一方向和所述第二方向之间具有设定夹角,所述设定夹角的角平分线方向与所述二维光栅需要抑制的衍射级次方向重合;

2.根据权利要求1所述的二维光栅,其特征在于,所述子单元为矩形子单元,所述矩形子单元包括相垂直的长边和短边;

3.根据权利要求2所述的二维光栅,其特征在于,所述第一方向和所述第二方向中任意一个方向上的相邻两个子单元的长边,在垂直于所述二维光栅的(1,1)级衍射级次方向上的投影相连接且不重叠。

4.根据权利要求3所述的二维光栅,其特征在于,在所述第一方向,各所述子单元等间隔排布;在所述第二方向,各所述子单元等间隔排布。

5.根据权利要求3所述的二维光栅,其特征在于,任意两个所述子单元的长边的长度相等,任意两个所述子单元的短边的长度相等。

6.根据权利要求2所述的二维光栅,其特征在于,在所述二维光栅的(1,1)级衍射级次方向上,相邻两个所述子单元之间的距离等于所述子单元的长边的长度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的二维光栅,其特征在于,所述第一方向和所述第二方向为所述二维光栅的晶格的两个格矢的方向。

8.根据权利要求7所述的二维光栅,其特征在于,所述第一方向和第二方向之间的角度为0°~180°。

9.一种光波导,其特征在于,包括光波导片、所述光波导片包括耦入区域和耦出区域;所述耦出区域设置有如权利要求1-8任一项所述的二维光栅。

10.一种ar眼镜,其特征在于,包括镜框;


技术总结
本公开提供的二维光栅、光波导及AR眼镜,该二维光栅包括多个子单元,多个子单元沿着第一方向间隔排布,且多个子单元沿着第二方向间隔排布,第一方向和第二方向之间具有设定夹角,设定夹角的角平分线方向与二维光栅需要抑制的衍射级次方向重合;第一方向和第二方向中任意一个方向上的相邻两个子单元,在垂直于级衍射级次方向上的投影相连接且不重叠。在光波导的显示过程中,二维光栅需要抑制的衍射级次能够被抑制,从而可以有效地抑制光波导显示出现中心亮条纹,进而可以提高光波导的显示均匀性。

技术研发人员:熊雯
受保护的技术使用者:北京字跳网络技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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