本發(fā)明涉及ar顯示,特別是涉及一種橫向向外出光波導(dǎo)及ar眼鏡。
背景技術(shù):
1、ar的光學(xué)模組,主要分為兩部分,第一部分是微型顯示模組,包括微顯(lcd屏,lcos/dlp顯示面板,uled/uoled,其他微投影),第二部分為入眼的波導(dǎo),包括棱鏡波導(dǎo)(棱鏡的方式,主要公司為epson,耐德佳),陣列波導(dǎo)(由多片光柵片膠合的分光器件,主要廠家有上海理湃,瓏璟光電等),衍射波導(dǎo)(由納米壓印的方法在硅基玻璃上轉(zhuǎn)印出納米級(jí)別的微條紋,通過衍射的方式進(jìn)行光傳播),其他的波導(dǎo)方案。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的波導(dǎo)片模型及ar眼鏡雖然可以實(shí)現(xiàn)單光機(jī)從中間實(shí)現(xiàn)一拖二雙目的顯示,但是最大的缺陷就是在實(shí)際使用中,因?yàn)楣鈾C(jī)在中間會(huì)導(dǎo)致眼鏡在鼻梁端會(huì)非常厚(光機(jī)的厚度),嚴(yán)重影響佩戴的美觀度;同時(shí),因?yàn)楣鈾C(jī)在鼻梁側(cè),光機(jī)的重量在鼻梁端,會(huì)使得鼻子的承重比較大,影響佩戴的舒適度。
3、進(jìn)一步地,如何縮小波導(dǎo)的尺寸使其使用更方便也成為需要解決的問題。
4、再進(jìn)一步地,光波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜生產(chǎn)制造復(fù)雜不便于推廣普及。
5、綜上,現(xiàn)有技術(shù)中缺乏一種使用方便的光波導(dǎo)。
6、需要說明的是,在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于對(duì)本申請(qǐng)的背景的理解,因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息?。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種橫向向外出光波導(dǎo)及ar眼鏡,能夠解決背景技術(shù)中至少一種技術(shù)問題。
2、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、一種橫向向外出光波導(dǎo),包括橫向波導(dǎo)以及所述橫向波導(dǎo)表面設(shè)置的耦入光柵、第一耦出光柵、第二耦出光柵;所述耦入光柵設(shè)置在所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵之間;光機(jī)與所述耦入光柵連接,用于提供投影圖像給所述耦入光柵,所述光束在所述橫向波導(dǎo)內(nèi)向兩側(cè)進(jìn)行橫向傳輸分別進(jìn)入所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵;所述光束通過所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵直接出光并進(jìn)入人眼。
4、優(yōu)選地,所述耦入光柵、所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的光柵周期一致,在k空間中,所述耦入光柵、所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的光柵矢量角度橫向的夾角分別為θ、θ1、θ2,角度范圍為:-60°~-30°或30°~60°;且滿足關(guān)系條件:θ=±θ1=±θ2。
5、優(yōu)選地,所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵在所述橫向波導(dǎo)的同側(cè),所述耦入光柵設(shè)置于所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的同側(cè)或異側(cè)。
6、優(yōu)選地,所述耦入光柵的中心線到所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的中心線的所述距離分別為d1和d2,且d1=d2。
7、優(yōu)選地,耦入光柵的中心線到所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的中心線的距離分別為d1和d2,d1/d2=0.5~2。
8、優(yōu)選地,所述橫向波導(dǎo)為一層的第一橫向波導(dǎo);或包括1-5層的第二橫向波導(dǎo)。
9、優(yōu)選地,每層所述第二橫向波導(dǎo)之間鍍膜,透過率范圍為:30%~70%。
10、優(yōu)選地,所述第二橫向波導(dǎo)的厚度不同,為所述第一橫向波導(dǎo)厚度的0.6-1.5倍。
11、本發(fā)明還提供一種ar眼鏡,包括依序連接的眼鏡框、眼鏡腿和眼鏡片;如上任一所述的橫向向外出光波導(dǎo)設(shè)置在所述眼鏡框的上側(cè);所述眼鏡片的外側(cè)分別貼合第一出射波導(dǎo)和第二出射波導(dǎo);所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵分別入射進(jìn)入所述第一出射波導(dǎo)、所述第二出射波導(dǎo);然后分別進(jìn)入左右眼對(duì)應(yīng)的眼鏡片,進(jìn)而進(jìn)入人眼。
12、優(yōu)選地,所述第一出射波導(dǎo)、所述第二出射波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)相同;所述第一出射波導(dǎo)由上至下依次包括第一耦入部分、第一耦出部分,所述第一耦出光柵的光直接進(jìn)入所述第一耦入部分然后傳播到所述第一耦出部分;所述第二出射波導(dǎo)由上至下依次包括第二耦入部分、第二耦出部分,所述第二耦出光柵的光直接進(jìn)入所述第二耦入部分然后傳播到所述第二耦出部分。
13、本發(fā)明具有有益效果:
14、本發(fā)明的橫向向外出光波導(dǎo)采用衍射光波導(dǎo),從橫向波導(dǎo)的中間入光、兩端出光,加工簡(jiǎn)單,對(duì)稱性好,出光更加均勻。
15、進(jìn)一步地,本發(fā)明提供的橫向向外出光波導(dǎo)可以將該橫向波導(dǎo)放進(jìn)眼鏡鏡框內(nèi)部。
1.一種橫向向外出光波導(dǎo),其特征在于:包括橫向波導(dǎo)以及所述橫向波導(dǎo)表面設(shè)置的耦入光柵、第一耦出光柵、第二耦出光柵;所述耦入光柵設(shè)置在所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵之間;
2.如權(quán)利要求1所述的橫向向外出光波導(dǎo),其特征在于:所述耦入光柵、所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的光柵周期一致,在k空間中,所述耦入光柵、所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的光柵矢量角度橫向的夾角分別為θ、θ1、θ2,角度范圍為:-60°~-30°或30°~60°;且滿足關(guān)系條件:θ=±θ1=±θ2。
3.如權(quán)利要求1所述的橫向向外出光波導(dǎo),其特征在于:所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵在所述橫向波導(dǎo)的同側(cè),所述耦入光柵設(shè)置于所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的同側(cè)或異側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的橫向向外出光波導(dǎo),其特征在于:所述耦入光柵的中心線到所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的中心線的所述距離分別為d1和d2,且d1=d2。
5.如權(quán)利要求1所述的橫向向外出光波導(dǎo),其特征在于:耦入光柵的中心線到所述第一耦出光柵、所述第二耦出光柵的中心線的距離分別為d1和d2,d1/d2=0.5~2。
6.如權(quán)利要求1所述的橫向向外出光波導(dǎo),其特征在于:所述橫向波導(dǎo)為一層的第一橫向波導(dǎo);或包括1-5層的第二橫向波導(dǎo)。
7.如權(quán)利要求6所述的橫向向外出光波導(dǎo),其特征在于:每層所述第二橫向波導(dǎo)之間鍍膜,透過率范圍為:30%~70%。
8.如權(quán)利要求7所述的橫向向外出光波導(dǎo),其特征在于:所述第二橫向波導(dǎo)的厚度不同,為所述第一橫向波導(dǎo)厚度的0.6-1.5倍。
9.一種ar眼鏡,其特征在于:包括依序連接的眼鏡框、眼鏡腿和眼鏡片;
10.如權(quán)利要求9所述的ar眼鏡,其特征在于:所述第一出射波導(dǎo)、所述第二出射波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)相同;