[发明专利]一种光波导及其制备方法、增强现实设备

说明书

本发明实施例提供一种光波导及其制备方法、增强现实设备，涉及增强现实技术领域，可减小光波导的厚度。该光波导包括介质层以及由所述介质层承载的N个条形的半透半反膜，多个所述半透半反膜沿第一方向依次排列，所述第一方向垂直于所述介质层的厚度方向、且垂直于所述条形的半透半反膜的长度方向，其中，每相邻两个所述半透半反膜在所述介质层的厚度方向有重叠区域；其中，N个依次排列的所述半透半反膜为同一曲面分成的N个连续的子曲面，各所述子曲面的高度之和为所述曲面的高度；且各所述半透半反膜的凹陷侧朝向所述介质层的同一个底面；N为正整数，N≥2。用于减小光波导厚度。

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种光波导及其制备方法、增强现实设备。

背景技术

增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”结合的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息，声音，味道，触觉等)，通过电脑等技术模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。

为了实现增强现实显示，现有的增强现实设备如AR(Augmented Reality，增强现实)眼镜的光学方案有离轴光学、棱镜、自由曲面以及光波导等。其中，光波导和自由曲面结合的光学方案由于具有较大的视场而得到广泛应用，例如AR眼镜。光波导和自由曲面结合的光学方案的光学结构如图1所示，在光波导的介质层10端部加装自由曲面20，利用自由曲面20进行半透半反成像，通过自由曲面20将显示图像放大，从而使得人眼看到的是一个放大的虚像。然而，如图1所示，由于需要考虑自由曲面20的结构，因此需要的光波导介质层10的厚度较大，从而导致光波导的厚度较大，一般在10mm左右，而光波导厚度的增加会导致AR眼镜的重量增加，携带及美感方面大打折扣，从而降低了用户的满意度。

发明内容

本发明的实施例提供一种光波导及其制备方法、增强现实设备，可减小光波导的厚度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种光波导，包括介质层以及由所述介质层承载的N个条形的半透半反膜，多个所述半透半反膜沿第一方向依次排列，所述第一方向垂直于所述介质层的厚度方向、且垂直于所述条形的半透半反膜的长度方向，其中，每相邻两个所述半透半反膜在所述介质层的厚度方向有重叠区域；其中，N个依次排列的所述半透半反膜为同一曲面分成的N个连续的子曲面，各所述子曲面的高度之和为所述曲面的高度；且各所述半透半反膜的凹陷侧朝向所述介质层的同一个底面；N为正整数，N≥2。

优选的，多个所述半透半反膜的高度相等，多个所述半透半反膜的下边缘位于同一平面内。

优选的，所述介质层包括多个条形的子介质层，多个所述子介质层沿其宽度方向依次拼接，相邻两个所述子介质层的相互拼接的两个拼接面中一个为凹面，另一个为凸面，所述半透半反膜夹设在所述相互拼接的两个拼接面之间，所述相互拼接的两个拼接面和所述半透半反膜相贴合。

进一步优选的，多个所述半透半反膜的高度相等，多个所述子介质层的厚度相等，所述子介质层的厚度与所述半透半反膜的高度相等。

优选的，所述半透半反膜为直条状。

第二方面，提供一种增强现实设备，包括上述的光波导和图像显示装置；所述图像显示装置用于将显示的图像投影至所述光波导上；所述光波导用于将所述图像显示装置发出的光反射向人眼。

优选的，所述图像显示装置发出的光分别照射到连续排列的N个条形的半透半反膜的部分，用于形成连续的画面。

优选的，所述图像显示装置发出的光为偏振光，所述半透半反膜为偏振分光介质膜，所述偏振分光介质膜用于使射到其上的所述偏振光发生全发射。