[实用新型]光波导组件和近眼显示设备

说明书

本实用新型提供了一种光波导组件和近眼显示设备。光波导组件包括：光波导片；微投光机，微投光机用于向光波导片发射光，微投光机发射的光呈锐角或钝角射入光波导片中，微投光机和人眼位于光波导片的同一侧；衍射光栅，衍射光栅设置在光波导片的一侧表面上，衍射光栅用于将微投光机的光耦入光波导片中或者将微投光机的光反射出光波导片；反射元件，反射元件用于接收衍射光栅反射出的光，并将光反射回衍射光栅处。本实用新型解决了现有技术中的光波导组件存在不兼容的问题。

技术领域

本实用新型涉及衍射光学成像设备技术领域，具体而言，涉及一种光波导组件和近眼显示设备。

背景技术

随着科技的不断创新，虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)已经逐步进入工业教育等行业，其中，在AR增强现实方面，光波导技术是不可缺少的一步。光波导产品的种类较为丰富，以AR光波导眼镜为例，目前市面上已经发布了一些AR光波导眼镜产品，虽然已经基本实现基础功能，但是外观与传统眼镜还有一定区别，现有技术中的光波导眼镜无法像传统眼镜的外观一样贴合面部进行设计，但是光波导眼镜往传统眼镜的形态趋近是必然发展，但光波导眼镜设计与传统眼镜设计不同，光波导眼镜上一般搭载光波导组件实现图像显示功能，需要将光波导组件的微投光机塞入镜腿实现一体显示，用目前的设计方案会造成微投光机与人头形成干涉，影响佩戴舒适度，同时不满足结构兼容性。

也就是说，现有技术中的光波导组件存在不兼容的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种光波导组件和近眼显示设备，以解决现有技术中的光波导组件存在不兼容的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光波导组件，包括：光波导片；微投光机，微投光机用于向光波导片发射光，微投光机发射的光呈锐角或钝角射入光波导片中，微投光机和人眼位于光波导片的同一侧；衍射光栅，衍射光栅设置在光波导片的一侧表面上，衍射光栅用于将微投光机的光耦入光波导片中或者将微投光机的光反射出光波导片；反射元件，反射元件用于接收衍射光栅反射出的光，并将光反射回衍射光栅处。

进一步地，微投光机和反射元件位于光波导片的同一侧，且微投光机和反射元件沿垂直于光波导片的方向对称设置。

进一步地，衍射光栅包括：耦入光栅，耦入光栅为反射式耦入光栅，反射式耦入光栅用于将反射元件反射的微投光机的光耦入光波导片中或者将微投光机的光反射出光波导片；耦出光栅，耦出光栅与耦入光栅间隔设置，耦出光栅用于接收耦入光栅的光，并将光耦出至人眼进行成像。

进一步地，光波导片具有耦入光栅的一端朝靠近人眼的方向倾斜。

进一步地，耦入光栅为一维光栅或二维光栅；和/或耦出光栅为一维光栅或二维光栅。

进一步地，一维光栅包括闪耀光栅、倾斜光栅、矩形光栅、双脊光栅和一维多层光栅中的一种；和/或二维光栅包括长方形光栅、平行四边形光栅、菱形光栅和二维多层光栅中的一种。

进一步地，光波导片的材质为高折射率玻璃或高折射光学晶体，高折射率玻璃或高折射光学晶体的折射率均大于等于1.7。

进一步地，光波导片的厚度大于等于400um且小于等于1mm。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种近眼显示设备，包括：头戴式架体，头戴式架体搭载上述的光波导组件，头戴式架体包括头盔、头戴面罩和眼镜镜架中的一种。

进一步地，当头戴式架体为眼镜镜架时，眼镜镜架包括：镜框，光波导组件的光波导片设置在镜框上，且光波导片为两个，两个光波导片之间呈八字形排布，两个光波导片上的两个耦出光栅分别与左右眼对应；镜腿，镜腿为两个，两个镜腿由镜框的两端伸出，且两个镜腿与镜框连接的一端分别与两个光波导片上的耦入光栅对应设置，光波导组件的微投光机和反射元件设置在镜腿中。