一种单目光波导和双目光波导的制作方法

本发明涉及ar显示，特别是涉及一种单目光波导及双目光波导。

背景技术：

1、ar的光学模组，主要分为两部分，第一部分是微型显示模组，包括微显（lcd屏，lcos/dlp显示面板，uled/uoled，其他微投影），第二部分为入眼的波导，包括棱镜波导（棱镜的方式，主要公司为epson，耐德佳），阵列波导（由多片光栅片胶合的分光器件，主要厂家有上海理湃，珑璟光电等），衍射波导（由纳米压印的方法在硅基玻璃上转印出纳米级别的微条纹，通过衍射的方式进行光传播），其他的波导方案。

2、现有技术中的波导片模型及ar眼镜虽然可以实现单光机从中间实现一拖二双目的显示，但是最大的缺陷就是在实际使用中，因为光机在中间会导致眼镜在鼻梁端会非常厚（光机的厚度），严重影响佩戴的美观度；同时，因为光机在鼻梁侧，光机的重量在鼻梁端，会使得鼻子的承重比较大，影响佩戴的舒适度。

3、综上，现有技术中缺乏一种使用方便的光波导。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明提供一种单目光波导和双目光波导，能够解决背景技术中的至少一个技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种单目光波导，包括表面阵列波导、横向波导和棱镜阵列组合；所述表面阵列波导设置在所述横向波导的第一端侧的前面，用于接收光机发出的光并将光传输到所述横向波导；光在所述横向波导内横向传播；所述棱镜阵列组合设置在所述横向波导第二端侧的下方，用于接收所述横向波导耦出的光并向外传输。

4、优选地，所述表面阵列波导、所述横向波导和所述棱镜阵列组合采用注塑的方式一体成型；或，所述表面阵列波导、所述横向波导和所述棱镜阵列组合单独采用注塑方式加工后贴合在一起。

5、优选地，所述表面阵列波导包括多个波导，每一个所述波导包括第一斜面、平面和第二斜面顺序组成；第一斜面用于反射光束，所述平面和所述第二斜面用于透过光束；所述第一斜面水平投影的长度为a，所述平面和所述第二斜面水平投影长度合计为b，其中a和b的比值a/b范围为：1~5。

6、优选地，设置一个坐标轴，所述横向波导光传播的方向为y轴、向前的方向为z轴、竖直向上的方向为x轴；所述表面阵列波导的第一斜面s11r角度设置为：与y轴的夹角为θ1y、与x-y平面的夹角为θ1z；θ1y的范围为30°~70°；θ1z的范围：30°~70°。

7、优选地，所述第二斜面s112和x-y平面的夹角为α1z，α1z的范围为40°~90°。

8、优选地，所述棱镜阵列组合的每个棱镜的斜面都一致；每个棱镜与y轴的夹角为θ3y，每个所述棱镜的斜面与x-y平面的夹角为θ3z：θ3y的范围：30°~70°，θ3z的范围：30°~70°；每个所述棱镜的斜面为反射，其他面都是透过。

9、优选地，所述表面阵列波导和所述棱镜阵列组合的关系为：

10、θ1y=θ3y；θ1z=θ3z。

11、优选地，所述表面阵列波导的反射光朝上或朝下耦入所述横向波导；所述横向波导为六面体，其中端侧的两个面涂黑用于消除杂散光。

12、本发明还提供一种双目光波导，包括如上任一所述的第一单目光波导和第二单目光波导；所述第一单目光波导和所述第二单目光波导的所述横向波导的长度不同，所述第一单目光波导和所述第二单目光波导共用一个光机。

13、本发明再提供一种双目光波导，表面阵列波导、棱镜光棒、横向波导、第一棱镜阵列组合、第二棱镜阵列组合；所述表面阵列波导与所述横向波导设置在所述横向波导的端侧的前面，用于接收光机发出的光并将光传输到所述横向波导；光在所述横向波导内横向传播；所述棱镜光棒贴合在所述横向波导的上表面用于辅助光束横向传播；所述第一棱镜阵列组合和第二棱镜阵列组合设置在所述横向波导的下方，分别对应于双目，用于接收所述横向波导耦出的光并向外传输。

14、本发明具有有益效果：

15、本发明采用横向波导进行光束传播，光机设置在横向棱镜的端侧，减轻鼻梁端的承重，且使得ar眼镜会做的更薄，在前端的厚度只有波导的厚度，不会增加其他的厚度；且本发明采用为几何阵列光波导的方案，其效果比光栅的效果更好，可以更灵活的适配阵列光波导或者衍射光波导等。

16、进一步地，本发明可以采用注塑的方式做表面结构，然后贴合在棱镜或者导光棒上，大大的减少了加工难度。

技术特征：

1.一种单目光波导，其特征在于：包括表面阵列波导、横向波导和棱镜阵列组合；

2.如权利要求1所述的单目光波导，其特征在于，所述表面阵列波导、所述横向波导和所述棱镜阵列组合采用注塑的方式一体成型；

3.如权利要求1所述的单目光波导，其特征在于：所述表面阵列波导包括多个波导，每一个所述波导包括第一斜面、平面和第二斜面顺序组成；第一斜面用于反射光束，所述平面和所述第二斜面用于透过光束；

4.如权利要求3所述的单目光波导，其特征在于：设置一个坐标轴，所述横向波导光传播的方向为y轴、向前的方向为z轴、竖直向上的方向为x轴；

5.如权利要求4所述的单目光波导，其特征在于：所述第二斜面s112和x-y平面的夹角为α1z，α1z的范围为40°~90°。

6.如权利要求3所述的单目光波导，其特征在于：所述棱镜阵列组合的每个棱镜的斜面都一致；每个棱镜与y轴的夹角为θ3y，每个所述棱镜的斜面与x-y平面的夹角为θ3z：θ3y的范围：30°~70°，θ3z的范围：30°~70°；

7.如权利要求6所述的单目光波导，其特征在于：所述表面阵列波导和所述棱镜阵列组合的关系为：θ1y=θ3y；θ1z=θ3z。

8.如权利要求1-7任一所述的单目光波导，其特征在于：所述表面阵列波导的反射光朝上或朝下耦入所述横向波导；

9.一种双目光波导，其特征在于：包括如权利要求1-8任一所述的第一单目光波导和第二单目光波导；

10.一种双目光波导，其特征在于：表面阵列波导、棱镜光棒、横向波导、第一棱镜阵列组合、第二棱镜阵列组合；

技术总结本发明公开了一种单目光波导及双目光波导,单目光波导包括表面阵列波导、横向波导和棱镜阵列组合；所述表面阵列波导设置在所述横向波导的第一端侧的前面，用于接收光机发出的光并将光传输到所述横向波导；光在所述横向波导内横向传播;所述棱镜阵列组合设置在所述横向波导第二端侧的下方，用于接收所述横向波导耦出的光并向外传输。采用横向波导进行光束传播，减轻鼻梁端的承重，且使得AR眼镜会做的更薄;采用注塑的方式做表面结构，然后贴合在棱镜或者导光棒上，大大的减少了加工难度。技术研发人员：杨乐宝受保护的技术使用者：杭州明德光学科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18