[发明专利]一种传输解耦的大视场光波导镜片

说明书

本发明公开一种传输解耦的大视场光波导镜片，包括：投影模块、波导模块、及光调制模块，所述投影模块位于所述波导模块一端，所述光调制模块设于所述波导模块的另一端，所述光调制模块包括依次层叠的液晶层、量子点发光层、及增透层，所述液晶层靠近所述波导模块设置。本发明通过将多色光的传输进行解耦，采用单色光进行传输，可以获得最大的可传输角度谱范围，实现扩大FOV，同时单色避免多色光串扰引起的色偏等问题，在保障光学结构轻薄的基础上，实现大视场、全彩的近眼显示，而且成像清晰，提升视觉体验效果。

技术领域

本发明涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种传输解耦的大视场光波导镜片。

背景技术

近年来，随着计算能力、微显示光学、传感技术以及AI(人工智能)技术的发展进步，使得发源于飞行员作战辅助的头盔显示系统，得以能够实现低功耗、轻薄化，成为一种可穿戴智能设备，一种基于增强现实技术(Augmented Reality)的智能眼镜。AR眼镜通过对现实世界的感知、计算产生与之匹配的虚拟信息或者图像，通过光学显示系统与现实世界叠加，以此来增加用户对现实世界感知。AR眼镜涉及到环境识别，跟踪与定位，三维注册与建模，图像渲染，投影显示等关键技术。

AR眼镜光学系统是其核心技术之一，包含投影光学、微显示、波导传输和成像光学等技术，既存在传统显示、投影光学领域分辨率、亮度与功耗的挑战，也存在成像光学领域像差、清晰度和色彩还原度的挑战，另外还需要满足近眼视光学的视场、透光度，以及体积重量等佩戴舒适性等挑战。在现行的光学技术中，波导光学因其轻薄特性备受大家关注，成为研究热点之一。如何在波导光学基础之上，获得更大的成像可视角度、更好的成像质量以及全彩色显示，形成了众多的技术分支流派。其中之一是以以色列LUMUS为代表的阵列反射技术，利用了反射光学带宽大、效率高的优点，既保障了光学的轻薄特性，又能实现全彩色投影显示，但其缺点是制造工艺繁复难以保障良品率，而且视场角越大，结构和制造工艺的难度越大。另一种技术是以Nokia、Sony等公司为代表的光栅衍射技术，利用光栅可复制易于大批量制造的优点，但光栅的窄带光学特性使其在全彩色显示和色彩还原度方面存在较大挑战。当前像微软、Waveoptics等公司为了获得全彩色显示，采用的是多色多波导传输的方案，但该技术中多波导增加光学厚度和重量，同时多通道传输叠加限制了最大可传输角度谱范围，也导致了更多的光串扰问题，影响成像的清晰度和色彩。

现有技术并未较好解决全色彩成像方案中多色串扰、通道叠加限制视场等问题。

因此，现有技术存在不足，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种传输解耦的大视场光波导镜片。

本发明的技术方案如下：提供一种传输解耦的大视场光波导镜片，包括：投影模块、波导模块、及光调制模块。所述投影模块位于所述波导模块一端，所述光调制模块设于所述波导模块的另一端。所述光调制模块包括依次层叠的液晶层、量子点发光层、及增透层，所述液晶层靠近所述波导模块设置。所述投影模块，用于投射图像。所述波导模块，用于折叠光路。所述光调制模块，用于对单色光进行调制，出射进入人眼，并将现实环境的光线透过进入人眼，实现虚拟成像和真实环境的叠加和融合。所述投影模块射出投影光经所述波导模块进行光路折叠，出射进入所述光调制模块，再经所述光调制模块进行调制最终出射进入人眼形成彩色虚拟图像。

进一步地，所述量子点发光层包括排布在一起的若干子像素单元，所述子像素单元包括：红光子像素、绿光子像素、高透过子像素、和透明子像素，所述红光子像素、绿光子像素、高透过子像素、和透明子像素的尺寸均在1-10um范围。

进一步地，所述红光子像素、绿光子像素、高透过子像素、和透明子像素排布为交错排列结构、或对称结构、或四边形结构。

进一步地，所述投影模块包括：光源、投影光学单元、及准直透镜。

进一步地，所述光源为单色光源，所述光源为单色LED光源、或LD光源。