[实用新型]增强现实设备

权利要求书

1.一种增强现实设备，其特征在于，包括：

设备主体；

光机，所述光机被设置于所述设备主体，用于投射图像光束；以及

光波导结构，所述光波导结构被设置于所述设备主体，且包括：

第一层波导、第二层波导；

所述第一层波导与所述第二层波导叠加设置；

所述第一层波导包括：第一耦入区域、第一耦出区域；所述第一耦入区域用于将光机发出的图像光束耦入所述第一层波导；所述第一耦出区域用于将所述第一层波导中传输的图像光束从所述第一层波导中耦出；

所述第二层波导包括：第二耦入区域、第二耦出区域；所述第二耦入区域的位置与所述第一耦出区域的位置相对应，以将所述第一耦出区域耦出的图像光束耦入所述第二层波导；所述第二耦出区域用于将所述第二层波导中传输的图像光束从所述第二层波导中耦出以进入人眼；

其中，所述第一层波导通过反射的方式约束所述图像光束朝向第一方向传播；所述第一方向为从所述第一耦入区域到所述第一耦出区域的方向，所述反射包括在所述第一层波导的与所述第一方向平行的四个表面上的反射。

2.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，所述第一层波导包括至少一个条状波导；所述四个表面包括相互平行的第一表面和第二表面，以及相互平行的第三表面和第四表面；

所述第一表面和所述第二表面通过对所述图像光束进行全反射，所述第三表面和所述第四表面通过对所述图像光束进行反射，以将所述图像光束约束在所述条状波导中朝向所述第一方向传播，并在所述第一方向上出瞳扩展。

3.根据权利要求2所述的增强现实设备，其特征在于，所述第三表面、所述第四表面的外表面设置有反射膜层。

4.根据权利要求2所述的增强现实设备，其特征在于，所述条状波导的数量为至少两个时，至少两个所述条状波导沿与所述第一方向垂直的第三方向依次分布；其中，相邻两个所述条状波导之间存在空气间隙。

5.根据权利要求4所述的增强现实设备，其特征在于，至少两个所述条状波导的一端连通，另一端分离；或者，

至少两个所述条状波导相互独立且互相平行。

6.根据权利要求5所述的增强现实设备，其特征在于，当至少两个所述条状波导的一端连通，另一端分离时，所述条状波导的厚度和/或宽度被调制为使得不同的条状波导耦出的图像光束的密度趋于一致；

其中，不同的条状波导传播不同反射角度和/或不同波长的图像光束。

7.根据权利要求6所述的增强现实设备，其特征在于，至少两个所述条状波导中的任意两个条状波导，厚度或者宽度较大者所传播的图像光束的反射角度小于厚度或者宽度较小者所传播的图像光束的反射角度，或者，厚度或者宽度较大者所传播的图像光束的波长小于厚度或者宽度较小者所传播的图像光束的波长。

8.根据权利要求5所述的增强现实设备，其特征在于，当至少两个所述条状波导相互独立且互相平行时，每个所述条状波导对应一个所述第一耦入区域；不同所述条状波导的所述第一耦入区域的光栅参数不同，用于使得不同所述条状波导中耦入不同波长的图像光束。

9.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，所述光机发出的图像光束倾斜入射至所述第一耦入区域。

10.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，从所述第二耦入区域到所述第二耦出区域的方向为第二方向，所述第二方向不同于所述第一方向，所述第二耦出区域还用于在所述第二方向上进行出瞳扩展。

11.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，所述增强现实设备实现为近眼显示设备，所述设备主体实施为眼镜架，所述眼镜架包括横梁部和镜腿部，所述镜腿部从所述横梁部的至少一侧向后延伸，所述光波导结构被对应地设置于所述横梁部。

12.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，还包括：矫正元件，所述矫正元件设置于所述第二耦出区域的光束耦出方向，用于对所述第二耦出区域的耦出光束的方向进行调制以实现耦出光束成像矫正。