一种衍射光波导及增强现实设备的制作方法

本公开涉及增强现实，具体而言，涉及一种衍射光波导及增强现实设备。

背景技术：

1、增强现实(augmented reality，ar)技术是一种将虚拟场景与现实世界结合的技术，近年来被广泛关注。其中基于衍射光波导方案的ar设备具有成品轻薄、透过率高、量产成本低等优势。

2、一般的，光线在衍射光波导中进行传播时，光线每与光栅区域中的光栅接触一次就会有一部分光线改变传播方向从而耦入人眼，而未改变传播方向的部分光线则继续传播，由于衍射光波导每次衍射的是输入光线的一部分，进而使得传输至人眼的光线较少、亮度较低。

技术实现思路

1、本公开实施例至少提供一种衍射光波导及增强现实设备。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种衍射光波导，包括：

3、波导基座、设置在所述波导基座上的第一过渡光栅、第二过渡光栅、第一耦出光栅和第二耦出光栅，以及向所述第一过渡光栅输入第一光线的第一耦入光栅，向所述第二过渡光栅输入第二光线的第二耦入光栅；还包括：在所述波导基座上并排设置的第一补充光栅、第二补充光栅，和向所述第一补充光栅和第二补充光栅输入第三光线的第三耦入光栅；

4、所述第一过渡光栅用于将所述第一光线衍射至所述第一耦出光栅；

5、所述第二过渡光栅用于将所述第二光线衍射至所述第二耦出光栅；

6、所述第一补充光栅用于将所述第三光线中的第一部分光线衍射至所述第一耦出光栅；

7、所述第二补充光栅用于将所述第三光线中的第二部分光线衍射至所述第二耦出光栅。

8、一种可选的实施方式中，所述第三耦入光栅、所述第一补充光栅、所述第二补充光栅在所述波导基座的第一方向上并排间隔排列，且所述第一补充光栅和所述第二补充光栅分列在所述第三耦入光栅相对的两侧；

9、所述第一耦入光栅位于所述第一过渡光栅背离所述第二过渡光栅的一侧，所述第二耦入光栅位于所述第二过渡光栅背离所述第一过渡光栅的一侧；

10、所述第一补充光栅、所述第一过渡光栅和所述第一耦出光栅在所述波导基座的第二方向上并排间隔排列；

11、所述第二补充光栅、所述第二过渡光栅和所述第二耦出光栅在所述波导基座的第二方向上并排间隔排列。

12、一种可选的实施方式中，所述第一补充光栅和所述第一耦出光栅分列在所述第一过渡光栅相对的两侧；

13、所述第二补充光栅和所述第二耦出光栅分列在所述第二过渡光栅相对的两侧。

14、一种可选的实施方式中，所述第一补充光栅和所述第一过渡光栅分列在所述第一耦出光栅相对的两侧；

15、所述第二补充光栅和所述第二过渡光栅分列在所述第二耦出光栅相对的两侧。

16、一种可选的实施方式中，所述第一补充光栅和所述第二补充光栅并排贴合排列，所述第三耦入光栅与所述第一补充光栅、所述第二补充光栅在所述波导基座的第二方向上并排间隔排列，所述第一耦入光栅和所述第一过渡光栅在所述波导基座的第二方向上并排间隔排列，所述第二耦入光栅和所述第二过渡光栅在所述波导基座的第二方向上并排间隔排列，且所述第一耦入光栅、所述第二耦入光栅和所述第三耦入光栅在第一方向上并排间隔排列；

17、所述第一过渡光栅、所述第二过渡光栅、所述第一耦出光栅、所述第二耦出光栅、所述第一补充光栅和所述第二补充光栅在所述波导基座的第一方向上并排间隔排列；

18、其中所述第一过渡光栅和所述第一补充光栅分列在所述第一耦出光栅相对的两侧，所述第二过渡光栅和所述第二补充光栅分列在所述第二耦出光栅相对的两侧。

19、一种可选的实施方式中，所述第一过渡光栅由多个第一子光栅拼接构成，所述多个第一子光栅沿所述第一光线的传播方向排列；

20、所述第二过渡光栅由多个第二子光栅拼接构成，所述多个第二子光栅沿所述第二光线传播方向排列。

21、一种可选的实施方式中，沿所述第一光线的传播方向，所述多个第一子光栅的衍射效率逐渐增大；

22、沿所述第二光线的传播方向，多个第二子光栅的衍射效率逐渐增大。

23、一种可选的实施方式中，所述第一补充光栅由多个第三子光栅拼接构成，所述多个第三子光栅沿所述第一部分光线的传播方向排列，并且沿所述第一部分光线的传播方向，所述多个第三子光栅的衍射效率逐渐增大；

24、所述第二补充光栅由多个第四子光栅拼接构成，所述多个第四子光栅沿所述第二部分光线的传播方向排列，并且沿所述第二部分光线的传播方向，所述多个第四子光栅的衍射效率逐渐增大。

25、一种可选的实施方式中，所述波导基座上还设置有用以避让鼻梁的凹陷缺口；所述凹陷缺口位于所述第一耦出光栅与所述第二耦出光栅之间。

26、第二方面，本公开实施例还提供一种增强现实设备，包括：多个光机和第一方面或任一实施方式所述衍射光波导，其中，所述多个光机包括第一光机、第二光机和第三光机；所述第三光机位于所述第一光机和所述第二光机之间；

27、所述第一光机用于向所述衍射光波导的第一耦入光栅发射第一光线；

28、所述第二光机用于向所述衍射光波导的第二耦入光栅发射第二光线；

29、所述第三光机用于向所述衍射光波导的第三耦入光栅发射第三光线。

30、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开的技术方案。

31、本公开实施例提供的衍射光波导及增强现实设备，衍射光波导通过利用第一过渡光栅用于将第一光线衍射至所述第一耦出光栅，第二过渡光栅用于将第二光线衍射至所述第二耦出光栅，并通过利用第三过渡光栅用于将第三光线中的第一部分光线衍射至第一耦出光栅，实现对第一耦出光栅的光线补充，以及将第三光线中的第二部分光线衍射至第二耦出光栅，实现对第二耦出光栅的光线补充，使得第一耦出光栅和第二耦出光栅接收到的光线较多，进而第一耦出光栅和第二耦出光栅传输至人眼的光线较多，使得入眼亮度较高，显示效果较好。

32、为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种衍射光波导，其特征在于，包括：波导基座、设置在所述波导基座上的第一过渡光栅、第二过渡光栅、第一耦出光栅和第二耦出光栅，以及向所述第一过渡光栅输入第一光线的第一耦入光栅，向所述第二过渡光栅输入第二光线的第二耦入光栅；还包括：在所述波导基座上并排设置的第一补充光栅、第二补充光栅，和向所述第一补充光栅和第二补充光栅输入第三光线的第三耦入光栅；

2.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述第三耦入光栅、所述第一补充光栅、所述第二补充光栅在所述波导基座的第一方向上并排间隔排列，且所述第一补充光栅和所述第二补充光栅分列在所述第三耦入光栅相对的两侧；

3.根据权利要求2所述的衍射光波导，其特征在于，所述第一补充光栅和所述第一耦出光栅分列在所述第一过渡光栅相对的两侧；

4.根据权利要求2所述的衍射光波导，其特征在于，所述第一补充光栅和所述第一过渡光栅分列在所述第一耦出光栅相对的两侧；

5.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述第一补充光栅和所述第二补充光栅并排贴合排列，所述第三耦入光栅与所述第一补充光栅、所述第二补充光栅在所述波导基座的第二方向上并排间隔排列，所述第一耦入光栅和所述第一过渡光栅在所述波导基座的第二方向上并排间隔排列，所述第二耦入光栅和所述第二过渡光栅在所述波导基座的第二方向上并排间隔排列，且所述第一耦入光栅、所述第二耦入光栅和所述第三耦入光栅在第一方向上并排间隔排列；

6.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述第一过渡光栅由多个第一子光栅拼接构成，所述多个第一子光栅沿所述第一光线的传播方向排列；

7.根据权利要求6所述的衍射光波导，其特征在于，沿所述第一光线的传播方向，所述多个第一子光栅的衍射效率逐渐增大；

8.根据权利要求1～7任一项所述的衍射光波导，其特征在于，所述第一补充光栅由多个第三子光栅拼接构成，所述多个第三子光栅沿所述第一部分光线的传播方向排列，并且沿所述第一部分光线的传播方向，所述多个第三子光栅的衍射效率逐渐增大；

9.根据权利要求8所述的衍射光波导，其特征在于，所述波导基座上还设置有用以避让鼻梁的凹陷缺口；所述凹陷缺口位于所述第一耦出光栅与所述第二耦出光栅之间。

10.一种增强现实设备，其特征在于，包括：多个光机和权利要求1至9任一所述衍射光波导，其中，所述多个光机包括第一光机、第二光机和第三光机；所述第三光机位于所述第一光机和所述第二光机之间；

技术总结本公开提供了一种衍射光波导及增强现实设备，衍射光波导包括：波导基座、设置在波导基座上的第一过渡光栅、第二过渡光栅、第一耦出光栅和第二耦出光栅、第一耦入光栅、第二耦入光栅；还包括：并排设置的第一补充光栅、第二补充光栅，和第三耦入光栅；第一过渡光栅用于将第一光线衍射至第一耦出光栅；第二过渡光栅用于将第二光线衍射至第二耦出光栅；第一补充光栅用于将第三光线中的第一部分光线衍射至第一耦出光栅；第二补充光栅用于将第三光线中的第二部分光线衍射至第二耦出光栅。本公开缓解了衍射光波导上耦出的光线较少、入眼亮度低的问题。技术研发人员：辛剑受保护的技术使用者：北京极溯光学科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26