[发明专利]增强现实显示设备、体全息光波导结构及其制备方法

说明书

本发明提供一种增强现实显示设备、体全息光波导结构及其制备方法，体全息光波导结构包括多个耦入光栅、多个耦出光栅和光波导，其中，多个耦入光栅设置在光波导中，用于将不同颜色的光耦入至光波导中；光波导用于使耦入至其中的光产生全内反射；多个耦出光栅相对的设置在光波导中，并与多个耦入光栅相对应，用于将对应的耦入光栅耦入的光同轴且同向的耦出光波导。本发明提供的增强现实显示设备、体全息光波导结构及其制备方法能够实现彩色图像的显示，提高显示效果，提升用户体验。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种增强现实显示设备、体全息光波导结构及其制备方法。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)技术是将真实世界信息和虚拟世界信息集成在一起的新技术，其将原本在现实世界的一定时间和空间范围内较难体验到的实体信息通过电脑等科学技术的模拟仿真后再叠加，将虚拟世界信息应用到真实世界中，并被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验，真实环境和虚拟物体重叠在同一个画面或空间中同时存在。

目前增强现实显示设备，对于体全息光波导显示方案，由于光栅的波长选择性，使得采用体全息光波导结构的增强现实显示设备只能实现单色画面的显示，显示效果较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种增强现实显示设备、体全息光波导结构及其制备方法，其能够实现彩色图像的显示，提高显示效果，提升用户体验。

为实现本发明的目的而提供一种体全息光波导结构，包括多个耦入光栅、多个耦出光栅和光波导，其中，多个所述耦入光栅设置在所述光波导中，用于将不同颜色的光耦入至所述光波导中；

所述光波导用于使耦入至其中的光产生全内反射；

多个所述耦出光栅相对的设置在所述光波导中，并与多个所述耦入光栅相对应，用于将对应的所述耦入光栅耦入的光同轴且同向的耦出所述光波导。

优选的，所述光波导的数量为多个，多个所述光波导相对间隔设置，且相邻的两个所述光波导之间填充有折射率低于相邻的两个所述光波导材料的介质，多个所述耦入光栅分别设置在多个所述光波导中，多个所述耦出光栅分别设置在多个所述光波导中，并与对应的所述耦入光栅设置在同一所述光波导中。

优选的，所述光波导的数量为两个，分别为第一光波导和第二光波导，所述耦入光栅的数量为三个，分别为第一耦入光栅、第二耦入光栅和第三耦入光栅，与多个所述耦入光栅对应的所述耦出光栅的数量为三个，分别第一耦出光栅、第二耦出光栅和第三耦出光栅，其中，所述第一耦出光栅和所述第二耦出光栅相对的设置在所述第一光波导中，所述第一耦入光栅和所述第二耦入光栅设置在所述第一光波导中，并位于第一耦出光栅和所述第二耦出光栅的两侧，所述第三耦入光栅和所述第三耦出光栅设置在所述第二光波导中。

优选的，所述第三耦入光栅与所述第一耦入光栅或所述第二耦入光栅相对设置。

优选的，所述体全息光波导结构还包括对应于所述第三耦出光栅的第四耦入光栅，所述第四耦入光栅设置在所述第二光波导中，并与所述第三耦入光栅位于所述第三耦出光栅的两侧，用于将与所述第三耦入光栅耦入的光的颜色相同的光耦入至所述第二光波导中，所述第三耦出光栅用于将所述第四耦入光栅耦入的光与所述第三耦入光栅耦入的光同轴且同向的耦出所述第二光波导。

优选的，所述第三耦入光栅与所述第一耦入光栅相对设置，所述第四耦入光栅与所述第二耦入光栅相对设置；或者，所述第三耦入光栅与所述第二耦入光栅相对设置，所述第四耦入光栅与所述第一耦入光栅相对设置。

优选的，所述第一耦入光栅、所述第二耦入光栅和所述第三耦入光栅用于将光学三原色中的不同颜色的光耦入至其所在的所述光波导中。

本发明还提供一种体全息光波导制备方法，用于制备如本发明提供的体全息光波导结构，包括以下步骤：