[实用新型]一种具有大视场角的波导AR显示器件

说明书

本实用新型公开一种具有大视场角的波导AR显示器件，包括：光引擎、波导器件、耦入组件和耦出组件；耦入组件和耦出组件均设置于波导器件上；光引擎，用于产生至少两种偏振态的图像；耦入组件，用于将光引擎产生的至少两种偏振态的图像耦入波导器件；波导器件，用于对耦入的至少两种偏振态的图像进行全反射传输；耦出组件，包括与图像偏振态数量相同的耦出元件，耦出组件用于将至少两种偏振态的图像分别从波导器件中耦出，形成拼接视场。本实用新型通过波导器件传输至少两种偏振态的图像源，再经过耦出组件分别耦出至少两种不同偏振态的图像源，可以在观察空间形成视场拼接效果，有助于增大视场角。

技术领域

本实用新型涉及AR显示技术领域，尤其涉及一种具有大视场角的波导 AR显示器件。

背景技术

在一般的波导AR方案中，需要有耦入元件和耦出元件(也可以有扩展元件，用于显示区域的扩展)，实现显示图像与实景的叠加。一种常见的方案是耦入元件、耦出元件、扩展元件都使用光栅。

在光栅波导方案中，最终显示的视场角受到如下几个条件约束：1、波导材料的折射率，折射率越大，能够全反射的角度范围越大，能传输的视场角越大；2、人眼瞳孔的大小，为了防止进入瞳孔的图像的缺失，图像传输的角度应当小于一定的值；3、光栅的工作角带宽，对于靠近视场边界的角度，光栅的衍射效率可能会降低，可能会导致图像边缘的显示出现问题，如图1所示，一般情况下，能够传输的角度α约为40°左右。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，增大视场角，提供一种具有大视场角的波导AR显示器件。

本实用新型的技术方案如下：本实用新型提供一种具有大视场角的波导AR显示器件，包括：光引擎、波导器件、耦入组件和耦出组件；所述耦入组件和所述耦出组件均设置于所述波导器件上；

所述光引擎，用于产生至少两种偏振态的图像；所述耦入组件，用于将所述光引擎产生的所述至少两种偏振态的图像耦入所述波导器件，所述耦入组件为透射式耦入组件或反射式耦入组件；所述波导器件，用于对耦入的所述至少两种偏振态的图像进行全反射传输；所述耦出组件，包括与图像偏振态数量相同的耦出元件，该些耦出元件紧挨着设置，所述耦出组件用于将所述至少两种偏振态的图像分别从所述波导器件中耦出，形成拼接视场。

进一步地，所述耦入组件包括耦入光栅；所述耦出元件包括耦出光栅，且所述耦出光栅为偏振敏感光栅。

进一步地，所述光引擎包括：光源、至少两个LCoS芯片和偏振分束器，所述光源通过所述偏振分束器给所述LCoS芯片提供光源，所述LCoS芯片分别反射产生不同偏振态的图像，再经由所述偏振分束器到达所述耦入组件。

或者，所述光引擎包括：图像源和偏振调制器件，所述图像源用于提供至少两幅图像，所述偏振调制器件用于将所述图像源提供的至少两幅图像分别转化为不同偏振态的图像。

进一步地，所述偏振调制器件为偏振转轮。

进一步地，所述耦入光栅为透射式光栅或反射式光栅，所述耦出光栅为透射式光栅或反射式光栅。

进一步地，所述波导器件包括1个波导片，所述耦入光栅为偏振敏感光栅或非偏振敏感光栅。

或者，所述波导器件包括与图像偏振态数量相同的波导片，所述耦入光栅包括与图像偏振态数量相同的偏振敏感光栅。

进一步地，所述与图像偏振态数量相同的波导片层叠设置；与图像偏振态数量相同的所述耦入光栅设于对应的波导片上，用于将所述光引擎产生至少两种偏振态的图像分别耦入对应的波导片，与图像偏振态数量相同的所述耦出光栅分别设于对应的波导片上，用于将所述至少两种偏振态的图像分别耦出。

进一步地，所述光引擎，用于产生两种偏振态的图像，包括P偏振态的图像和S偏振态的图像。