[实用新型]一种基于光波导的扩大AR视场角及减小光机尺度的结构

说明书

本实用新型涉及一种基于光波导的扩大AR视场角及减小光机尺度的结构。它包括基板，在基板一侧的表面设置第一耦入区域，在第一耦入区域的一侧设置有第一折光区域和第二折光区域，在第一折光区域的下方为第一耦出区，在第二折光区域的下方为第二耦出区。在基板另一侧的表面设置第二耦入区域，在第二耦入区域的一侧设置有第三折光区域和第四折光区域，在第三折光区域的下方为第三耦出区，在第四折光区域的下方为第四耦出区。本实用新型通过在波导的另一面设置对应元件可以在不改变其他参数的情况下，有效增加耦出区的光阵列密度，同时对光束直径的大小要求更低，增加了光机设计的灵活性。

技术领域

本实用新型属于增强现实技术（AR）领域，特别涉及一种基于光波导的扩大AR视场角及减小光机尺度的结构。

背景技术

近年来AR领域由于广泛的应用前景和可见的技术突破得到了人们广泛的关注。AR技术能够将虚拟图像投影在真实场景中，从而在不影响使用者观察周围环境的前提下感知投影图像，浏览和处理虚拟信息。增强现实技术的实现依赖近眼投影显示设备，其中AR眼镜成为该领域最具突破性的明星产品。采用光波导技术实现近眼显示可以显著简化AR眼镜系统的结构，降低设备的重量和体积，对增强现实设备的商业化和普及化具有重要的意义。

为提升用户体验，目前急需突破以下关键技术：1、扩大AR视场角，使得AR眼镜使用者获得接近人眼视场范围的体验。2、减小光机尺度，使得AR眼镜设备体积和重量进一步缩小。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种基于光波导的扩大AR视场角及减小光机尺度的结构。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

基于光波导的扩大AR视场角及减小光机尺度的结构，包括基板，在基板一侧的表面设置第一耦入区域，在第一耦入区域的一侧设置有用于一维扩瞳以及转折光线的第一折光区域和第二折光区域，在第一折光区域的下方为用于二维扩瞳以及导出光线的第一耦出区，在第二折光区域的下方为用于二维扩瞳以及导出光线的第二耦出区。

在基板另一侧的表面设置第二耦入区域，在第二耦入区域的一侧设置有用于一维扩瞳以及转折光线的第三折光区域和第四折光区域，在第三折光区域的下方为用于二维扩瞳以及导出光线的第三耦出区，在第四折光区域的下方为用于二维扩瞳以及导出光线的第四耦出区。

所述的第一折光区域与第四折光区域位置对应，第二折光区域与第三折光区域位置对应，第一耦出区与第四耦出区位置对应，第二耦出区与第三耦出区位置对应。

进一步说，所述的第一耦入区域和第二耦入区域均为圆形。

进一步说，所述的第一耦出区、第二耦出区、第三耦出区和第四耦出区均为长方形。

进一步说，所述的基板采用玻璃。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在波导的另一面设置对应元件，可以在不改变其他参数的情况下，有效增加耦出区的光阵列密度，同时对光束直径的大小要求更低，增加了光机设计的灵活性。

附图说明

图1a为波导结构示意图；

图1b为波导工作原理示意图；

图2 为出瞳示意图；

图3a为相邻出射光线的间距D与全反射角示意图；

图3b 为全反射角与间距D之间的关系示意图，

图4为本实用新型原理图。

具体实施方式