[发明专利]波导的制作方法以及具有波导的头戴式显示装置

权利要求书

1.一种头戴式显示装置，其特征在于，用于配置在使用者的至少一眼睛前方，包括显示单元、第一波导以及第二波导，其中

所述显示单元用于提供影像光束；

所述第一波导位于所述影像光束的传递路径上，且所述第一波导包括第一板体以及多个第一光学微结构，其中

所述多个第一光学微结构位于所述第一板体中，且所述多个第一光学微结构包括中央光学微结构以及边缘光学微结构，其中

所述中央光学微结构分别位于所述影像光束的主轴的两侧；

所述边缘光学微结构分别位于所述影像光束的主轴的两侧，且所述中央光学微结构比所述边缘光学微结构还靠近所述影像光束的主轴，其中所述影像光束经由所述第一板体的第一表面进入所述第一板体后，所述影像光束的一部分穿透所述中央光学微结构，所述影像光束的另一部分经由所述中央光学微结构而分别被传递至对应的所述边缘光学微结构，并通过对应的所述边缘光学微结构后自所述第一板体的第二表面离开所述第一板体；

所述第二波导位于所述影像光束的传递路径上，其中所述第一波导位于所述显示单元与所述第二波导之间，所述第一波导用以传递所述影像光束至所述第二波导，并调整所述影像光束的光形，所述第二波导用以传递影像光束至所述使用者的至少一眼睛，且所述第二波导包括第二板体、多个第二光学微结构以及多个导光光学膜图案，其中

所述第二板体具有入光面，所述入光面连接所述第二板体的第一表面与第二表面；

所述多个第二光学微结构位于所述第二板体中，其中所述第二光学微结构中的每个分别具有光学面，所述多个第二光学微结构的所述多个光学面分别相对于所述第二板体的所述第一表面倾斜；

所述多个导光光学膜图案位于所述多个第二光学微结构的所述多个光学面上，且所述多个导光光学膜图案用以使一部分的所述影像光束穿透，并反射另一部分的所述影像光束，其中所述影像光束经由所述入光面进入所述第二板体后，所述影像光束的一部分穿透所述多个导光光学膜图案，所述影像光束的另一部分经由所述多个导光光学膜图案反射后自所述第二板体的所述第二表面离开所述第二板体。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述多个导光光学膜图案在所述第二板体上的正投影面积与所述第二板体的面积之间的比值小于30％。

3.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一波导与所述第二波导之间的夹角介于90度至135度之间。

4.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一波导的所述多个第一光学微结构沿着第一方向排列，所述第二波导的所述多个第二光学微结构沿着第二方向排列，且所述第一方向与所述第二方向垂直。

5.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一光学微结构中的每个分别具有光学面，所述多个第一光学微结构的所述多个光学面分别自靠近所述影像光束的主轴与所述第一板体的所述第一表面处往远离所述影像光束的主轴以及靠近所述第一板体的所述第二表面处延伸而相对于所述第一板体的所述第一表面倾斜。

6.根据权利要求5所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一波导具有第一光学区以及第二光学区，所述第一光学区以及所述第二光学区分别位于所述影像光束的主轴的两侧，位于所述第一光学区中的所述多个第一光学微结构的所述多个光学面的倾斜方向与所述第二光学区中的所述多个第一光学微结构的所述多个光学面的倾斜方向成镜像对称。

7.根据权利要求5所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述第一波导具有至少一光学膜，所述至少一光学膜位于所述多个第一光学微结构的所述多个光学面的至少之一上，且所述光学膜用以使一部分的所述影像光束穿透，并反射另一部分的所述影像光束。

8.根据权利要求7所述的头戴式显示装置，其特征在于，位于所述中央光学微结构或所述边缘光学微结构上的所述至少一光学膜对所述影像光束的反射率大于对所述影像光束的穿透率。