[发明专利]基于光波导的全息光栅偏色补偿系统及头戴显示设备

说明书

本发明公开了一种基于光波导的全息光栅偏色补偿系统及头戴显示设备，基于光波导的全息光栅偏色补偿系统包括：设置于光波导的偶入端上表面或下表面的偶入全息光栅，偶入全息光栅具有衍射光发生偏色的偶入偏色视场角，该视场一般位于边缘视场，但不限于边缘视场；偶入偏色补偿结构具有第一补偿中心视场角；设置于光波导的偶出端上表面或下表面的偶出全息光栅，偶出全息光栅具有衍射光发生偏色的偶出偏色视场角；偶出偏色补偿结构具有第二补偿中心视场角，第一补偿中心视场角的角度范围包括偶入偏色视场角，第二补偿中心视场角的角度范围包括偶出偏色视场角。本发明提供一种基于光波导的全息光栅偏色补偿系统，能够有效提高偏色视场的光衍射效率，减少偏色情况。

技术领域

本发明涉及全息波导显示技术领域，尤其涉及一种基于光波导的全息光栅偏色补偿系统及头戴显示设备。

背景技术

光栅作为一种衍射光学元件，由于自身的特点，对于不同波长不同入射角的光线衍射效率不同，在使用光栅作为显示元件时，由于光衍射效率不同，在显示成像的视场边缘区域出现偏色的现象，由此导致整体显示效果变差。

发明内容

基于此，针对传统上光栅作为显示元件时，边缘视场区域出现偏色的现象，导致整体显示效果变差的问题，有必要提供一种基于光波导的全息光栅偏色补偿系统及头戴显示设备，能够有效减少光栅作为显示元件，在显示成像的视场边缘区域出现偏色的现象的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种基于光波导的全息光栅偏色补偿系统，所述光波导具有接收光线的偶入端和出射光线的偶出端，所述基于光波导的全息光栅偏色补偿系统包括：

偶入全息光栅，设置于所述光波导的偶入端上表面或者下表面，所述偶入全息光栅具有衍射光未发生偏色的第一中心视场角，以及衍射光发生偏色的偶入偏色视场角；

偶入偏色补偿结构，具有第一补偿中心视场角，所述第一补偿中心视场角的角度范围包括所述偶入偏色视场角的角度范围，处于所述第一补偿中心视场角范围内的衍射光未发生偏色，所述偶入偏色补偿结构设置于所述偶入全息光栅下表面，则所述第一补偿中心视场角和所述偶入偏色视场角重合；

偶出全息光栅，设置于所述光波导的偶出端上表面或者下表面，所述偶出全息光栅具有衍射光未发生偏色的第二中心视场角，以及衍射光发生偏色的偶出偏色视场角；

偶出偏色补偿结构，具有第二补偿中心视场角，所述第二补偿中心视场角的角度范围包括所述偶出偏色视场角的角度范围，处于所述第二补偿中心视场角范围内的衍射光未发生偏色，所述偶出偏色补偿结构设置于所述偶出全息光栅下表面，则所述第二补偿中心视场角和所述偶出偏色视场角重合。

可选地，所述偶入全息光栅具有垂直于其上表面中心的第一法线，所述第一中心视场角围绕所述第一法线对称设置，所述偶入偏色视场角包括处于所述第一中心视场角左侧的第一偏色视场角，以及处于所述第一中心视场角右侧的第二偏色视场角，所述第一补偿中心视场角包括第一补偿视场角和第二补偿视场角，所述偶入偏色补偿结构设置于所述偶入全息光栅下表面，所述第一补偿视场角的角度范围包括所述第一偏色视场角的角度范围，所述第二补偿视场角的角度范围包括所述第二偏色视场角的角度范围；

所述偶出全息光栅具有垂直于上表面中心的第二法线，所述第二中心视场角围绕所述第二法线对称设置，所述偶出偏色视场角包括处于所述第二中心视场角左侧的第三偏色视场角，以及处于所述第二中心视场角右侧的第四偏色视场角，所述第二补偿中心视场角包括第三补偿视场角和第四补偿视场角，所述偶出偏色补偿结构设置于所述偶出全息光栅下表面，所述第三补偿视场角的角度范围包括所述第三偏色视场角的角度范围，所述第四补偿视场角的角度范围包括所述第四偏色视场角的角度范围。