[发明专利]波导显示镜片及增强现实眼镜

说明书

一种波导显示镜片，包括镜片本体，镜片本体上设有耦入区域、耦出区域、左转折区域和右转折区域，耦入区域、耦出区域、左转折区域和右转折区域内均设有衍射光线的纳米结构，耦入区域和耦出区域设置于左转折区域与右转折区域之间，耦入区域用以接收图像光，图像光经纳米结构对称衍射形成左衍射光和右衍射光，左衍射光经过左转折区域衍射进入耦出区域，右衍射光经过右转折区域衍射进入耦出区域，左衍射光和右衍射光从耦出区域出射。本发明的波导显示镜片具备对称衍射特性，可实现左右视场叠加，进行视场扩展，消除衍射效率不均衡。本发明还涉及一种增强现实眼镜。

技术领域

本发明涉及增强现实显示技术领域，特别涉及一种波导显示镜片及增强现实眼镜。

背景技术

增强现实(AR)技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，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。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。目前主流的近眼式增强现实显示设备大多采用光波导原理。为扩大视场，对其进行了水平或垂直方向的扩展，然而，这种扩展方式会存在多色衍射效率不均衡，产生明显色差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种波导显示镜片，具备对称衍射特性，可实现左右视场叠加，进行视场扩展，消除衍射效率不均衡。

一种波导显示镜片，包括镜片本体，镜片本体上设有耦入区域、耦出区域、左转折区域和右转折区域，耦入区域、耦出区域、左转折区域和右转折区域内均设有衍射光线的纳米结构，耦入区域和耦出区域设置于左转折区域与右转折区域之间，耦入区域用以接收图像光，图像光经纳米结构对称衍射形成左衍射光和右衍射光，左衍射光经过左转折区域衍射进入耦出区域，右衍射光经过右转折区域衍射进入耦出区域，左衍射光和右衍射光从耦出区域出射。

在本发明的实施例中，上述左转折区域包括第一左转折区域和第二左转折区域，所述第一左转折区域与所述第二左转折区域间隔设置，所述第一左转折区域设置于所述耦入区域的一侧，所述第二左转折区域设置于所述耦出区域的一侧；所述右转折区域包括第一右转折区域和第二右转折区域，所述第一右转折区域与所述第二右转折区域间隔设置，所述第一右转折区域设置于所述耦入区域的另一侧，所述第二右转折区域设置于所述耦出区域的另一侧。

在本发明的实施例中，上述纳米结构为倾斜光栅、矩形光栅、闪耀光栅、体光栅。

在本发明的实施例中，上述耦入区域的光栅取向与所述第一左转折区域的光栅取向成45°夹角；所述耦入区域的光栅取向与所述第一右转折区域的光栅取向成45°夹角；

所述第一左转折区域的光栅取向与所述第二左转折区域的光栅取向成90°夹角；所述第一右转折区域的光栅取向与所述第二右转折区域的光栅取向成90°夹角；

所述第二左转折区域的光栅取向与所述耦出区域的光栅取向成45°夹角；所述第二右转折区域的光栅取向与所述耦出区域的光栅取向成45°夹角。

在本发明的实施例中，上述耦入区域、所述耦出区域、所述左转折区域和所述右转折区域内的光栅均为一维光栅。

在本发明的实施例中，上述第二左转折区域的宽度大于或等于所述第一左转折区域的宽度；所述第二右转折区域的宽度大于或等于所述第一右转折区域的宽度；

所述耦出区域的宽度大于或等于所述第二左转折区域的长度；所述耦出区域的宽度大于或等于所述第二右转折区域的长度。

在本发明的实施例中，上述耦入区域呈圆形，所述耦出区域、左转折区域和右转折区域均呈矩形。

在本发明的实施例中，上述镜片本体具有相对的第一表面和第二表面，所述耦入区域、所述耦出区域、所述左转折区域和所述右转折区域位于所述第一表面或所述第二表面。

本发明还提供一种增强现实眼镜，包括上述的波导显示镜片。