光波导组件及增强现实设备的制作方法

本申请涉及电子领域，具体涉及一种光波导组件及增强现实设备。

背景技术：

1、增强现实(augmented reality，ar)技术可以将虚拟与现实结合，目前得到了越来越广泛的应用。光波导是增强现实设备必不可少的元件，现有的光波导多为玻璃材质，玻璃密度较大，佩戴鼻梁承重较重，用户体验不友好；并且由于玻璃较脆，玻璃基板光波导的机械可靠性较差，跌落时非常易碎，而且玻璃碎裂为尖锐玻璃渣具有危险性。为了更好地提高光波导的抗跌落能力，减轻重量，于是出现了树脂材质的光波导，为了更好的保护光波导的光栅，进行防水、防尘，在光栅层会设置保护层，保护层通过胶框粘合于光波导，以形成光波导组件，使光波导的光栅区域处于完全密封的状态。由于保护层是在常温状态下贴合，因此当光波导组件处于低温环境时，由于气体的热胀冷缩效应，光波导上的光栅所在的密封区域内的气体体积减小，气压急剧下降。对于玻璃基光波导组件，由于保护层为蓝宝石或者强化玻璃，刚度很好，因此在气压降低时不会出现极大的凹陷；而对于塑料基光波导组件，由于保护层由蓝宝石替换为塑料，刚度相对于蓝宝石大幅度下降，因此当气压下降时，保护层会严重凹陷，甚至部分区域直接与光栅层表面贴合。当保护层与光波导间距过小甚至贴合时，保护层与光波导之间会产生牛顿环和粘连现象，会严重影响光波导组件的透过率，对用户使用ar设备造成了极大的干扰。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请实施例提供一种光波导组件，其可以更好地解决在低温或外力作用下，第一保护层凹陷产生牛顿环，影响光波导组件透光率的问题。

2、本申请实施例提供了一种光波导组件，其包括：

3、光波导，所述光波导包括光传导层及光栅层，所述光传导层用于传输进入所述光传导层的光信号；所述光栅层设置于所述光传导层的表面；

4、第一保护层，所述第一保护层间隔设置于所述光栅层背离所述光传导层的一侧；

5、第一支撑件，所述第一支撑件设置于所述光波导与所述第一保护层之间；以及

6、第一连接件，设置于所述光波导与所述第一保护层之间且分别连接所述第一保护层及所述光波导，所述第一连接件环绕所述第一支撑件的外周且环绕所述光栅层的外周设置。

7、本申请实施例还提供了一种增强现实设备，其特征在于，包括：

8、投影光机，所述投影光机用于投射光信号，所述光信号包括图像信息；以及

9、本申请实施例的光波导组件，所述光波导组件用于传输所述光信号。

10、本申请实施例的光波导组件包括第一支撑件，所述第一支撑件设置于所述光波导与第一保护层之间，所述第一支撑件连接所述光栅层背离所述光传导层的表面或连接所述第一保护层面向所述光传导层的表面；当光波导组件处于低温环境，第一连接件、第一保护层及光波导围合的封闭空间内的气压降低，外界大气压对第一保护层产生朝向光波导的力时，或者当擦拭光波导组件，外力导致第一保护层朝向光波导组件弯曲时，由于第一支撑件的支撑作用，第一保护层不会与光波导贴合，甚至不会发生凹陷，从而不会产生牛顿环或粘连现象，避免了低温或受外力情况下影响光波导组件的透光率，且第一支撑件的引入不会影响光波导组件的显示效果。

技术特征：

1.一种光波导组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，所述第一支撑件连接所述光栅层背离所述光传导层的表面或连接所述第一保护层面向所述光传导层的表面。

3.根据权利要求1或2所述的光波导组件，其特征在于，所述光波导组件还包括：

4.根据权利要求3所述的光波导组件，其特征在于，所述第一支撑件连接所述第一保护层面向所述光传导层的表面，所述第一支撑件的数量为多个，所述多个第一支撑件阵列排布；所述第二支撑件的数量为多个，所述多个第二支撑件阵列排布。

5.根据权利要求4所述的光波导组件，其特征在于，沿所述光波导与所述第一保护层的层叠方向上，所述第一支撑件的高度h1的范围为0.01mm≤h1≤0.2mm；所述第二支撑件的高度h2的范围为0.01mm≤h2≤0.2mm。

6.根据权利要求4所述的光波导组件，其特征在于，所述第一支撑件在所述第一保护层面向所述光传导层的正投影所围区域上相距最远的两点之间的距离d1的范围为0.01mm≤d1≤0.2mm；所述第二支撑件在所述第二保护层面向所述光传导层的正投影所围区域上相距最远的两点之间的距离d2的范围为0.01mm≤d2≤0.2mm。

7.根据权利要求4所述的光波导组件，其特征在于，任意相邻的两个所述第一支撑件之间的最短距离s1的范围为0.5mm≤s1≤10mm；任意相邻的两个所述第二支撑件之间的最短距离s2的范围为0.5mm≤s2≤10mm。

8.根据权利要求1或2所述的光波导组件，其特征在于，所述第一支撑件的数量为多个，所述光栅层包括耦出光栅，所述耦出光栅包括间隔设置的多个耦出子光栅；所述第一支撑件连接所述耦出子光栅背离所述光传导层的表面，部分所述耦出子光栅连接一个或多个第一支撑件。

9.根据权利要求8所述的光波导组件，其特征在于，多个所述第一支撑件随机分布，且每个所述第一支撑件连接于一个所述耦出子光栅背离所述光传导层的表面。

10.根据权利要求8所述的光波导组件，其特征在于，所述耦出光栅为二维光栅，所述多个耦出子光栅阵列排布，所述多个耦出子光栅中的部分耦出子光栅朝向靠近所述第一保护层的方向延伸，所述部分耦出子光栅朝向靠近所述第一保护层的方向延伸的部分形成所述第一支撑件。

11.根据权利要求8所述的光波导组件，其特征在于，所述耦出光栅为一维光栅，所述多个耦出子光栅中的部分耦出子光栅上的局部朝向靠近所述第一保护层的方向延伸，所述延伸的部分形成所述第一支撑件。

12.根据权利要求8所述的光波导组件，其特征在于，沿所述光波导与所述第一保护层的层叠方向上，所述第一支撑件的高度h1’的范围为10μm≤h1’≤50μm。

13.根据权利要求8所述的光波导组件，其特征在于，所述光波导组件具有几何中心及支撑分布区，所述支撑分布区靠近所述几何中心设置，多个所述第一支撑件随机分布在所述支撑分布区内，所述支撑分布区的等效圆半径的范围为0.25cm至2cm；所述第一支撑件的平均分布密度为10个/mm2至100个/mm2。

14.根据权利要求1、2、4-7、9-13任一项所述的光波导组件，其特征在于，所述光传导层为热塑性树脂或热固性树脂，所述热塑性树脂包括聚碳酸酯，所述热固性树脂包括聚氨酯；所述光传导层通过注塑成型或浇注成型工艺制备，所述光栅层通过纳米压印工艺制备。

15.一种增强现实设备，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种光波导组件及增强现实设备。光波导组件包括：光波导，所述光波导包括光传导层及光栅层，所述光传导层用于传输进入所述光传导层的光信号；所述光栅层设置于所述光传导层的表面；第一保护层，所述第一保护层间隔设置于所述光栅层背离所述光传导层的一侧；第一支撑件，所述第一支撑件设置于所述光波导与所述第一保护层之间；以及第一连接件，设置于所述光波导与所述第一保护层之间且分别连接所述第一保护层及所述光波导，所述第一连接件环绕所述第一支撑件的外周且环绕所述光栅层的外周设置。本申请的光波导组件可以更好地解决在低温或外力作用下，第一保护层凹陷产生牛顿环而影响光波导组件透光率的问题。

技术研发人员：叶万俊,林奉铭
受保护的技术使用者：OPPO广东移动通信有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29