[发明专利]一种基于衍射整合器的增强现实显示系统及其制造方法

权利要求书

1.一种基于衍射整合器的增强现实显示系统，其特征在于，包括：

衍射整合器，由具有表面浮雕衍射光栅的紫外光固化/热固化树脂层构成，用于将虚拟图像反射至人眼；

衍射整合器承载基底，用于承载衍射整合器；所述衍射整合器承载基底透明或者部分透明；

光机投影器，与衍射整合器的中心相距5~60mm，作为图像显示源，用于将虚拟图像投射至衍射整合器。

2.如权利要求1所述基于衍射整合器的增强现实显示系统，其特征在于：所述衍射整合器具有非恒定周期的弧形光栅。

3.如权利要求1所述基于衍射整合器的增强现实显示系统，其特征在于：光机投影器和衍射整合器的中心连接线与光机投影器的零视场主光线重合。

4.如权利要求1所述基于衍射整合器的增强现实显示系统，其特征在于：所述衍射整合器承载基底为两表面互相平行、无光焦度的平行光学平板或两表面互相平行、无光焦度的平行曲面板或自身具备光焦度的矫正近视所用的凹透镜型眼镜镜片或自身具备光焦度的矫正远视所用的凸透镜型眼镜镜片。

5.如权利要求1所述基于衍射整合器的增强现实显示系统，其特征在于：所述衍射整合器承载基底为眼镜镜片，所述眼镜镜片包括左眼镜片和右眼镜片，所述眼镜镜片固定于眼镜架的镜框。

6.如权利要求5所述基于衍射整合器的增强现实显示系统，其特征在于：所述衍射整合器包括左眼衍射整合器和右眼衍射整合器；所述左眼衍射整合器固定在左眼镜片；所述右眼衍射整合器固定在右眼镜片；所述光机投影器包括左眼光机投影器和右眼光机投影器；左眼光机投影器固定在左眼镜框或左镜腿，用于将虚拟图像反射至用户的左眼；右眼光机投影器固定在右眼镜框或右镜腿，用于将虚拟图像反射至用户的右眼。

7.如权利要求1所述基于衍射整合器的增强现实显示系统，其特征在于：所述光机投影器为微显示器或微显示器与透镜/透镜组的组合。

8.如权利要求1所述基于衍射整合器的增强现实显示系统的制造方法，其特征在于，包括步骤：

1）利用刻蚀加工方法制作衍射整合器母版；

2）将弹性子模的化学前体置于衍射整合器母版中，聚合成型后，从衍射整合器母版中脱离，得到弹性子模，得到的弹性子模上包含有需转印衍射整合器结构的阴模；

3）将紫外光固化树脂或热固化树脂滴在衍射整合整合器承载基底上，涂抹均匀；

4）用压力将弹性子模压到衍射整合整合器承载基底上，使树脂充分散开并填充弹性子模的空腔，通过紫外光照或加热使得压印区域的聚合物发生聚合和固化成型；

5）将弹性子模从衍射整合整合器承载基底上移除，实现衍射整合器固定在衍射整合整合器承载基底上；

6）配置用于将虚拟图像投射至衍射整合器的光机投影器。

9.如权利要求8所述基于衍射整合器的增强现实显示系统的制造方法，其特征在于：所述弹性子模为PDMS弹性子模。

10.如权利要求8所述基于衍射整合器的增强现实显示系统的制造方法，其特征在于：衍射整合器母版的刻蚀加工方法包括电子束刻蚀、反应离子束刻蚀、磁增强反应离子刻蚀、高密度等离子体刻蚀、感应耦合式等离子体刻蚀、变压耦合式等离子体刻蚀或电子回旋共振式刻蚀。