照明波导及光机的制作方法

本申请涉及光学成像，更具体地，涉及一种照明波导及光机。

背景技术：

1、目前，ar硬件显示系统通常包含微型光机(optical engine)和光学组合器(optical combiner)两部分，其中，微型光机是用于生成图像光线的器件。出于ar设备的小型化和轻型化考虑，利用照明波导作为投影方案中的照明系统是未来的趋势。

技术实现思路

1、基于以上技术背景，本申请提出了一种照明波导及光机。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种照明波导，包括：至少两个波导层，多个所述波导层沿第一方向依次设置，所述第一方向垂直于所述波导层所在平面；所述波导层包括耦入区域和至少一个耦出区域，所述光线经每层波导层的所述耦入区域后形成反射光线和透射光线，所述反射光线经所述波导层传播后经所述耦出区域耦出，所述透射光线透射穿过所述波导层后射向下一层波导层；其中，多个所述波导层的多个所述耦入区域设置在所述第一方向上对齐分布，多个所述波导层的多个所述耦出区域在所述第一方向上相互错开分布。

3、第二方面，本申请实施例还提供了一种光机，包括光源、上述的照明波导和投影组件，所述光源用于发出光线，所述照明波导用于将所述光线引导至所述投影组件，所述投影组件用于基于所述光线形成图像。

4、本申请提供的一种照明波导及光机，所述照明波导包括：至少两个波导层，所述波导层包括耦入区域和至少一个耦出区域，其中，多个所述波导层沿第一方向依次设置，所述第一方向垂直于所述波导层所在平面，多个所述波导层的多个所述耦入区域设置在所述第一方向上对齐分布，多个所述波导层的多个所述耦出区域在所述第一方向上相互错开分布。因此，光源发出的光线经过每个波导层的耦入区域后，由于耦入区域也具有恒定的光线耦入效率，部分光线被耦入波导发生全反射并传播，余下光线可以穿过该层波导层进入下一层波导层，在下一层波导层中重复上述过程，并且，由于不同波导层的耦出区域在第一方向上相互错开分布，每一层波导的耦出光束的出射位置各不相同，从而能够拼凑出范围更大的耦出光斑，实现光斑扩展，进一步地，由于每一层波导层的耦入效率及耦出效率可以单独设置，通过调整每层波导层的耦入效率及耦出效率使每一层波导的耦出光束能量基本一致，大大提升了出射光斑的均匀性。

5、本申请实施例的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种照明波导，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的照明波导，其特征在于：所述多个耦出区域沿第二方向相邻设置，所述第二方向平行于所述波导层所在平面。

3.根据权利要求2所述的照明波导，其特征在于：所述多个耦出区域的尺寸一致，且与耦入光斑的大小相同。

4.根据权利要求1所述的照明波导，其特征在于：所述波导层为玻璃平板。

5.根据权利要求3所述的照明波导，其特征在于，所述至少两个波导层包括第一波导层和第二波导层，所述第一波导层包括第一耦入区域和第一耦出区域，所述第二波导层包括第二耦入区域和第二耦出区域，所述第一波导层与所述第二波导层沿所述第一方向依次设置。

6.根据权利要求5所述的照明波导，其特征在于，所述第一耦入区域和所述第一耦出区域上设有反射式全息光学元件。

7.根据权利要求6所述的照明波导，其特征在于，所述第二耦入区域和所述第二耦出区域上设有透射式全息光学元件。

8.根据权利要求7所述的照明波导，其特征在于，所述照明波导满足：n*s＝(1-n)*m*t，其中，n为所述第一耦入区域的反射效率，m为所述第二耦入区域的透射效率，s为所述第一耦出区域的耦出效率，t为所述第二耦出区域的耦出效率。

9.一种光机，其特征在于，所述光机包括光源、权利要求1-8任一项所述的照明波导和投影组件，所述光源用于发出光线，所述照明波导用于将所述光线引导至所述投影组件，所述投影组件用于基于所述光线形成图像。

10.根据权利要求9所述的光机，其特征在于：所述投影组件为非主动发光的微显示器。

技术总结
本申请公开了一种照明波导及光机，所述照明波导包括：至少两个波导层，所述波导层包括耦入区域和至少一个耦出区域，其中，多个所述波导层沿第一方向依次设置，所述第一方向垂直于所述波导层所在平面，多个所述波导层的多个所述耦入区域设置在所述第一方向上对齐分布，多个所述波导层的多个所述耦出区域在所述第一方向上相互错开分布。因此，光源发出的光线经过多层波导的耦出后能够拼凑出一个完整的耦出光斑，通过调整每层波导层的耦入效率及耦出效率，使每一层波导的耦出光束能量基本一致，进而在实现光斑扩展的同时使均匀性大大提升。

技术研发人员：严子深,马子显,陈佳烁,李屹
受保护的技术使用者：深圳光峰科技股份有限公司
技术研发日：20230315
技术公布日：2024/1/15