[发明专利]一种大视场左右分色双通道波导及AR眼镜

说明书

本发明公开了一种大视场左右分色双通道波导及AR眼镜，该波导包括：入瞳区域、第一扩瞳区域、第二扩瞳区域、第一出瞳区域和第二出瞳区域；其中，入瞳区域设置于波导的中心位置，第一扩瞳区域和第二扩瞳区域对称分布于入瞳区域的两侧，第一出瞳区域位于所述第一扩瞳区域下方，第二出瞳区域位于第二扩瞳区域下方；入瞳区域上设置有第一截止滤波片和第二截止滤波片；第一分区域、第一扩瞳区域和第一出瞳区域形成第一通道，第二分区域、第二扩瞳区域和第二出瞳区域形成第二通道。本发明通过设置所述第一截止滤波片和第二截止滤波片，可以针对性的传导红色光和蓝色光，从而解决大视场单层波导红蓝色显示不全的问题，提高图像单色色彩均匀度。

技术领域

本发明涉及AR显示技术领域，特别涉及一种大视场左右分色双通道波导及AR眼镜。

背景技术

光波导方案在清晰度、可视角度、体积等方面均具优势，于是成为目前增强现实眼镜中主流的光学显示解决方案，其中衍射波导具有一定的技术成熟度，并进行了到了小批量量产阶段。然而目前衍射波导彩色显示仍然面临色散的问题，色散问题就是彩色均匀性问题，衍射的色散是一个比较大的挑战，其结构的特征尺寸与光波长相当，光在衍射波导表面发生衍射，而不是普通的透射或反射，所以它对波长非常敏感，不同波长的光在光波导内的传输路径都不一样，要保证不同波长的光以同样比例的能量出射才能恢复成彩色，这是非常难的。

解决色散问题有采用三层衍射波导的方法，三层波导的工作机理是三层分别传导R、G、B的光，通过同一个出瞳出射光线进入人眼，并在人眼中叠加成彩色。两层波导通常是一层传导R+G，另一层传导G+B，也可以在人眼中叠加成彩色，但需要衍射波导具有更大的工作波长带宽，能同时传导R和G或者G和B，这对于衍射波导的设计、生产工艺以及材料本身的折射率都提出更高要求。一层波导同时传导R、G、B，以蓝光(B)的波长为传导中心波长，在输入光源为大视场时，红光(R)和蓝光(B)都在图像边缘缺失一部分，造成全视场下的红光(R)和蓝光(B)显示不全，显示图像单色色彩不均匀。

发明内容

本发明实施例提供了一种大视场左右分色双通道波导及AR眼镜，旨在解决大视场单层波导红蓝色显示不全的问题，提高图像单色色彩均匀度。

本发明实施例提供了一种大视场左右分色双通道波导，包括：入瞳区域、第一扩瞳区域、第二扩瞳区域、第一出瞳区域和第二出瞳区域；其中，所述入瞳区域设置于波导的中心位置，所述第一扩瞳区域和第二扩瞳区域对称分布于所述入瞳区域的两侧，所述第一出瞳区域位于所述第一扩瞳区域下方，所述第二出瞳区域位于所述第二扩瞳区域下方；

所述入瞳区域包括分别位于左半部分和右半部分的第一分区域和第二分区域，所述第一分区域上设置有第一截止滤波片，所述第二分区域上设置有第二截止滤波片，且所述第一截止滤波片和第二截止滤波片颜色不同；

所述第一分区域、第一扩瞳区域和第一出瞳区域形成第一通道，所述第二分区域、第二扩瞳区域和第二出瞳区域形成第二通道。

进一步的，所述第一截止滤波片为蓝光截止滤波片，所述第二截止滤波片为红光截止滤波片。

进一步的，还包括一向所述入瞳区域输入RGB三色光的大视场彩色光源；

所述入瞳区域的第一分区域截止蓝光，并将红光和绿光衍射进入第一通道，并由所述第一通道输出完整视场的红光和绿光；

所述入瞳区域的第二分区域截止红光，并将蓝光和绿光衍射进入第二通道，并由所述第二通道输出完整视场的蓝光和绿光。

进一步的，所述大视场彩色光源的视场角为40°～50°。

进一步的，所述蓝光截止滤波片的带宽为420～480nm或者440～460nm，所述红光截止滤波片的带宽为590～640nm或者620～630nm。