[发明专利]增强现实的锯齿结构平面波导目视光学显示器件

摘要

本发明提供了一种增强现实的锯齿结构平面波导目视光学显示器件，包括图像显示光源、准直透镜组、纵向扩展结构、耦合反射面、平面波导衬底、锯齿槽结构和消棱镜效应盖片。其中图像显示光源发出所需的显示光波，准直透镜组对光源光波进行准直，纵向扩展结构对垂直方向视场的扩展，耦合反射面将扩展后的光波耦合进入到平面波导，平面波导衬底对耦合进入的光波进行全反射传输，锯齿槽结构用于水平方向的视场扩展以及光波的耦合输出，盖片用于消除鬼影，提高图像的清晰度。本发明具有水平和垂直视场易于扩展、波导轻薄、结构紧凑、加工工艺简单、成本低廉的特点，不仅用于可穿戴显示，还可用于场景训练模拟、医疗耳镜、裸眼3D显示、移动显示等领域。

主权项

一种增强现实的锯齿结构平面波导目视光学显示器件，依次包括：图像显示光源，用于发出显示所需图像的显示光波；准直透镜组，对显示光源发出的光波进行准直；纵向扩展结构，用于增加纵向耦合输入通光面积，从而对垂直方向的视场进行扩展；耦合反射面，将准直光波耦合进入到平面波导；平面波导衬底，对耦合进入的光波进行反射传播形成全反射光波；锯齿槽结构，用于水平方向的视场扩展以及光波耦合输出衬底；消棱镜效应盖片，用于消除鬼影的出现，提高图像的清晰度，其中，准直透镜组位于显示光源和纵向扩展结构之间，纵向扩展结构位于平面波导耦合反射面位置的下方，锯齿槽结构位于平面波导衬底远离耦合输入面一侧的上表面，消棱镜效应盖片位于锯齿槽结构的上方；纵向扩展结构中的锯齿的宽度与锯齿槽结构中的锯齿的宽度相等且数量相同，这些齿形表面需要加工到镜面的效果，该镜面的表面粗糙度Ra小于成像光的波长尺寸，锯齿槽结构与消棱镜效应盖片的材料相同，且在两者之间使用适当的光学胶水进行胶合。