[发明专利]体全息光波导显示装置和增强现实显示设备

说明书

本公开是关于一种体全息光波导显示装置和增强现实显示设备，体全息光波导显示装置，包括：光机系统、波导系统；光机系统，用于出射准直的光线至波导系统；波导系统包括：多个波导基底，和每个波导基底对应的耦入光栅和耦出光栅；耦入光栅，设置在每个波导基底的耦入区域，用于将光机系统射出的光线耦合进入波导基底；波导基底，用于将耦合进入波导基底的光线采用全反射的方式传输至耦出区域；耦出光栅，设置在每个波导基底的耦出区域，用于将传输至耦出区域的光线耦出至人眼；其中，不同的波导基底对应的耦入光栅是通过不同参数的光对光敏材料进行曝光得到的，不同的波导基底对应的耦出光栅是通过不同参数的光对光敏材料进行曝光得到的。

本发明要求中国专利申请CN202010375134.7的优先权，该优先权文件的说明书、说明书附图和权利要求书所记载的内容全文引入本发明的说明书并被作为本发明说明书原始记载的一部分。申请人进一步声明，申请人拥有基于该优先权文件修改本发明的说明书和权利要求书的权利。

技术领域

本公开涉及增强现实显示技术领域，尤其涉及一种体全息光波导显示装置和增强现实显示设备。

背景技术

增强现实技术简称AR，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。这种技术不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段，这种技术随着随身电子产品运算能力的提升，增强现实的用途越来越广。

目前的增强现实显示设备，对于体全息光波导显示方案，其主要是通过两束干涉光K1和K2进行干涉形成明暗条纹，该明暗条纹对光敏材料进行曝光，形成折射率差，即生成光栅。但是，在其进行光波导显示时，其可视角范围很窄，仅在K1方向附近。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种体全息光波导显示装置和增强现实显示设备，用以实现提高波导的最大可视角。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种体全息光波导显示装置，包括：光机系统、波导系统；

所述光机系统，用于出射准直的光线至所述波导系统；

所述波导系统包括：一个波导基底，耦入光栅和耦出光栅；

所述耦入光栅，设置在所述波导基底的耦入区域，用于将所述光机系统射出的光线耦合进入所述波导基底，所述耦入光栅通过不同参数的光对光敏材料进行多次曝光得到；

所述波导基底，用于将耦合进入所述波导基底的光线采用全反射的方式传输至所述耦出区域；

所述耦出光栅，设置在所述波导基底的耦出区域，用于将传输至所述耦出区域的光线耦出至人眼，所述耦出光栅通过不同参数的光对光敏材料进行多次曝光得到；或者

所述波导系统包括：多个波导基底，和每个波导基底对应的耦入光栅和耦出光栅，所述多个波导基底层叠设置；

所述耦入光栅，设置在每个波导基底的耦入区域，用于将所述光机系统射出的光线耦合进入所述波导基底；

所述波导基底，用于将耦合进入所述波导基底的光线采用全反射的方式传输至所述耦出区域；

所述耦出光栅，设置在每个波导基底的耦出区域，用于将传输至所述耦出区域的光线耦出至人眼；