[发明专利]一种全息光波导镜片及增强现实显示装置

权利要求书

1.一种全息光波导镜片，其特征在于，其包括：

波导；

位于波导上表面或下表面的具有光学衍射功能的功能性区域，所述功能性区域包括：

入射功能性区域，所述入射功能性区域内设置有将外部图像光耦合至波导的一维光栅；

出射功能性区域，所述出射功能性区域内设置有将波导内传输过来的图像光耦合出波导并实现图像光扩展的二维光栅。

2.如权利要求1所述的全息光波导镜片，其特征在于，所述一维光栅的光栅周期矢量与所述二维光栅在其一个取向上的光栅周期矢量平行，所述二维光栅在其两个取向上的光栅周期矢量相等且等于所述一维光栅的光栅周期矢量。

3.如权利要求2所述的全息光波导镜片，其特征在于，所述波导的折射率设置为1.7～2.0，所述一维光栅的光栅周期、所述二维光栅在其两个取向上的光栅周期为290～710nm。

4.如权利要求1所述的全息光波导镜片，其特征在于，所述一维光栅为矩形光栅、倾斜光栅及闪烁光栅。

5.如权利要求1所述的全息光波导镜片，其特征在于，所述二维光栅为具有二维周期结构的阵列波导光栅。

6.如权利要求5所述的全息光波导镜片，其特征在于，所述阵列波导光栅包括圆柱阵列波导光栅、矩形柱阵列波导光栅及楔形柱阵列波导光栅。

7.如权利要求5所述的全息光波导镜片，其特征在于，所述阵列波导光栅由形成于所述波导内的二维光子晶体提供，所述二维光子晶体在两个交叉的方向上均具有周期性纳米结构。

8.如权利要求1所述的全息光波导镜片，其特征在于，所述二维光栅经两次叠加曝光形成，所述两次叠加曝光为：

固定曝光光源与波导位置，完成第一次曝光，获得一维光栅结构；

曝光光源保持不动，波导沿中心旋转预定角度，完成第二次曝光，获得所述二维光栅；

所述曝光光源由两束平面波构成，两束平面波形成一曝光干涉面。

9.一种增强现实显示装置，其特征在于：其包括：

微投影装置，用于产生图像光；

光波导镜片，所述光波导镜片为权利要求1至7任一项所述的全息光波导镜片。

10.如权利要求9所述的增强现实显示装置，其特征在于：所述微投影装置的数目为两个，并分别与对应左右眼的全息光波导镜片对应设置。