[发明专利]光波导结构和近眼显示器

说明书

本发明提供了一种光波导结构和近眼显示器。光波导结构包括：光波导片，光波导片为多个，多个光波导片至少包括两个叠置的光波导片，叠置的两个光波导片具有叠合区，叠合区上设置有胶结构以形成胶接区，以将两个光波导片固定连接；传输结构，传输结构设置在光波导片的一侧表面上；光栅结构，光栅结构位于胶接区处，光栅结构与传输结构设置在光波导片的同一侧的表面上或不同侧的表面上，传输结构和光栅结构在光波导片上的投影错位设置。本发明解决了现有技术中的光波导结构存在成像质量差的问题。

技术领域

本发明涉及光学成像设备技术领域，具体而言，涉及一种光波导结构和近眼显示器。

背景技术

光学成像设备的类型多种多样，随着科技的发展，虚拟现实(VR)，增强现实(AR)，混合现实(MR)已经逐渐进入人们的生活中，其中在AR增强现实方面，光波导技术是不可缺少的一步，但目前单片全彩的光波导结构的显示效果还不够理想，需要将多片光波导片进行叠合以显示全彩图像，目前主要选择两片叠加式而不是三片叠加的增强现实眼镜，这样的搭配可以提高显示效率同时不会增加过多厚度及整体佩戴重量影响舒适度，但多片的光波导设计对叠合有高精度的要求。

另外，多片的光波导结构的主要通过叠合胶进行光波导片之间的连接，胶接区内是未导出至人眼的逃逸光线，该光线部分会通过叠合胶进入另一层光波导片中，从而引起光线串扰，这会影响最终的成像效果。

也就是说，现有技术中的光波导结构存在成像质量差的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光波导结构和近眼显示器，以解决现有技术中的光波导结构存在成像质量差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光波导结构，包括：光波导片，光波导片为多个，多个光波导片至少包括两个叠置的光波导片，叠置的两个光波导片具有叠合区，叠合区上设置有胶结构以形成胶接区，以将两个光波导片固定连接；传输结构，传输结构设置在光波导片的一侧表面上；光栅结构，光栅结构位于胶接区处，光栅结构与传输结构设置在光波导片的同一侧的表面上或不同侧的表面上，传输结构和光栅结构在光波导片上的投影错位设置。

进一步地，光栅结构为多个，当光栅结构与传输结构设置在光波导片的同一侧的表面上时，传输结构的四周均设置有光栅结构。

进一步地，胶接区为一个或多个，光栅结构为一个或多个，且胶接区与光栅结构一一对应设置且面积相等。

进一步地，光栅结构为矩形光栅。

进一步地，传输结构包括：耦入光栅，耦入光栅将外部光源组件所发出的光耦入到光波导片内；转折光栅，转折光栅用于接收耦入光栅的光，转折光栅位于耦入光栅的一侧；耦出光栅，耦出光栅用于接收转折光栅的光，耦出光栅位于转折光栅的一侧，耦入光栅的中心和转折光栅的中心的连线与耦出光栅的中心和转折光栅的中心的连线垂直，耦出光栅将光耦出光波导片。

进一步地，光波导片的厚度大于等于400微米且小于等于1毫米。

进一步地，光波导片的材质为玻璃，玻璃的折射率不低于1.7。

进一步地，玻璃的折射率大于等于1.7且小于等于2.3。

进一步地，矩形光栅的周期大于等于230纳米且小于等于250纳米；和/或矩形光栅的高度大于等于450纳米且小于等于500纳米。

根据本发明的另一方面，提供了一种近眼显示器，包括：光源组件；上述的光波导结构，光源组件向光波导结构发射光，光波导结构将光耦入到人眼中。