光波导的制作方法、制作设备、光波导及近眼显示设备与流程

1.本发明实施例涉及增强现实技术领域，特别涉及一种光波导的制作方法、制作设备、光波导及近眼显示设备。


背景技术：

2.近眼显示是目前的研究热点内容，如头盔形态的虚拟现实显示及智能眼镜形态的增强现实显示等。近眼显示能够给人们提供前所未有的交互感，在远程医疗、工业设计、教育、军事虚拟训练、娱乐等众多领域具有重要的应用价值。
3.由于光线在波导片内传播要满足全反射定理，即进入波导片的角度要满足波导片材料的全反射角，发明人研究后发现，图像光线在光波导耦出的角度通常在25
°
附近，这导致实际光机与波导片之间的夹角需要在130
°
附近，在将光机与波导片用于眼镜形态的近眼显示装置时，该光机与波导片之间的夹角不符合人体工学，因此，传统的ar眼镜的光机中，波导片反射斜面夹角锁定后，光机与波导片的夹角即被锁定，可供选择的夹角状态很少。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种光波导的制作方法、制作设备、光波导及近眼显示设备。
5.本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
6.为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例中提供了一种光波导的制作方法，所述光波导包括耦入区域和全反射区域，所述耦入区域包括入光面、第一面和第二面，所述全反射区域包括平行且相对设置的第三面和第四面，所述第一面和所述第三面设置于同一平面上，光机模组输出的图像光线通过所述入光面进入所述耦入区域后，在所述第二面进行一次反射且在所述第一面进行一次反射后进入所述全反射区域全反射传输，所述方法包括：获取所述光机模组与所述光波导之间的夹角和所述图像光线在所述光波导耦出的角度参数；根据所述光机模组与所述光波导之间的夹角和所述图像光线在所述光波导耦出的角度参数，确定所述光波导的制作参数，其中，所述制作参数包括所述入光面与所述第二面之间的夹角、所述第四面的延长面与所述第二面之间夹角，所述第四面的延长面为所述第四面朝所述入光面所在方向延伸形成的虚拟面；根据所述制作参数，在波导基底上切割得到所述光波导。
7.在一些实施例中，所述耦入区域的第二面包括第一平面，所述第一平面与所述入光面相接，所述入光面与所述第二面之间的夹角为所述入光面与所述第一平面的夹角，所述第四面的延长面与所述第二面之间的夹角为所述第四面的延长面与所述第一平面之间的夹角；所述光波导还包括耦出区域，所述耦出区域包括平行且相对设置的第五面和第六面，所述图像光线在所述光波导耦出的角度参数为所述图像光线在所述第六面耦出的角度参数，所述第五面与所述第三面置于同一平面上，所述根据所述光机模组与所述光波导之间的夹角和所述图像光线在所述光波导耦出的角度参数，确定所述光波导的制作参数，包括：根据所述图像光线在所述第六面耦出的角度参数，确定中心光线进入所述全反射区域
全反射传输的入射角，其中，所述中心光线为垂直入射到所述入光面的图像光线；根据所述光机模组与所述光波导之间的夹角，以及所述中心光线进入所述全反射区域全反射传输的入射角，确定所述入光面与所述第一平面之间的夹角以及所述第四面的延长面与所述第一平面之间夹角。
8.在一些实施例中，所述制作参数还包括所述第一面在第一方向上的长度，所述确定所述光波导的制作参数，还包括：获取所述全反射区域的厚度；确定第一边缘光线与所述中心光线之间的夹角，其中，所述第一边缘光线为所述图像光线靠近所述第一面的边缘光线；根据所述厚度、所述第一边缘光线与所述中心光线之间的夹角以及所述光机模组与所述光波导之间的夹角，确定所述第一面在第一方向上的长度。
9.在一些实施例中，所述根据所述厚度、所述第一边缘光线与所述中心光线之间的夹角以及所述光机模组与所述光波导之间的夹角，确定所述第一面在第一方向上的长度，包括：根据所述第一边缘光线与所述中心光线之间的夹角，确定第一边缘光线与所述入光面之间的夹角；根据所述光机模组与所述光波导之间的夹角、所述第一边缘光线与所述入光面之间的夹角以及所述厚度，确定所述第一面在第一方向上的长度。
10.在一些实施例中，所述制作参数还包括所述第一平面在第三方向上的长度；所述确定所述光波导的制作参数，还包括：获取第二边缘光线在入光面的入射位置以及所述入光面在第二方向上的长度，其中，所述第二边缘光线为所述图像光线靠近所述第二面的边缘光线；根据所述入射位置、所述入光面在第二方向上的长度、所述入光面与所述第一平面之间的夹角、所述第四面的延长面与所述第一平面之间的夹角以及所述第二边缘光线与所述中心光线之间的夹角，确定所述第一平面在第三方向上的长度。
11.在一些实施例中，所述根据所述入射位置、所述入光面在第二方向上的长度、所述入光面与所述第一平面之间的夹角、所述第四面的延长面与所述第一平面之间的夹角以及第二边缘光线与所述中心光线之间的夹角，确定所述第一平面在第三方向上的长度，包括：根据所述入光面与所述第一平面之间的夹角，以及所述第二边缘光线与中心光线之间的夹角，确定所述第二边缘光线在所述第一平面发生反射的入射角；根据所述第二边缘光线在所述第一平面发生反射的入射角，以及所述第四面的延长面与所述第一平面之间的夹角，确定所述第二边缘光线在所述第一面发生反射的入射角；根据所述入射位置、所述入光面在第二方向上的长度、所述入光面与所述第一平面之间的夹角、所述第二边缘光线在所述第一面发生反射的入射角以及所述第二边缘光线在所述第一平面发生反射的入射角，确定所述第一平面在第三方向上的长度。
12.在一些实施例中，所述第二面还包括第二平面，所述第二平面相对的两个侧边分别与所述第四面和所述第一平面连接，若所述第一平面和所述第二平面不在同一平面上，所述方法还包括：将所述第二平面进行涂墨处理，以使所述第二平面作为吸光面。
13.为解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例中提供了一种制作设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的制作方法的步骤。
14.为解决上述技术问题，第三方面，本发明实施例中提供了一种光波导，采用如第一方面所述的制作方法制成。
15.为解决上述技术问题，第四方面，本发明实施例提供了一种近眼显示设备，包括：
光机模组，以及如第二方面所述的光波导。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中提供了一种光波导的制作方法、制作设备、光波导及近眼显示设备，该光波导包括耦入区域和全反射区域，耦入区域包括入光面、第一面和第二面，全反射区域包括平行且相对设置的第三面和第四面，第一面和第三面设置于同一平面上，光机模组输出的图像光线通过入光面进入耦入区域后，在第二面进行一次反射且在第一面进行一次反射后进入全反射区域全反射传输，该方法首先获取光机模组与光波导之间的夹角和图像光线在光波导耦出的角度参数，然后根据光机模组与光波导之间的夹角和图像光线在光波导耦出的角度参数，确定光波导的制作参数，接着提供一个波导基底，最后根据制作参数，在波导基底上切割得到光波导，通过此方法，用户可以按需要的光波导与光机模组之间的制作角度制作得到光波导。该光波导与光机结合得到的近眼显示装置的结构更趋向于传统眼镜，从而使得近眼显示装置符合人体工学，同时光波导能够正常耦出图像光线并显示图像，提高了光波导与光机之间的夹角的选择自由度，提升了近眼显示设备的实用性。
附图说明
17.一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
18.图1是现有技术提供的一种阵列光波导的结构示意图；
19.图2是现有技术提供的光机模组一种及如图1所示的阵列光波导的结构示意图；
20.图3是本发明实施例一提供的一种光波导的耦入区域的结构示意图；
21.图4是本发明实施例一提供的一种光波导的制作方法的流程示意图；
22.图5是本发明实施例一提供的另一种光波导的结构示意图；
23.图6是图4所示光波导的制作方法中步骤s20的一子流程示意图；
24.图7是图4所示光波导的制作方法中步骤s20的另一子流程示意图；
25.图8是现有技术提供的另一种阵列光波导的结构示意图；
26.图9是图7所示光波导的制作方法中步骤s26的一子流程示意图；
27.图10是图4所示光波导的制作方法中步骤s20的又一子流程示意图；
28.图11是现有技术提供的又一种阵列光波导的结构示意图；
29.图12是图10所示光波导的制作方法中步骤s27的一子流程示意图；
30.图13是图4所示光波导的制作方法中步骤s20的还一子流程示意图；
31.图14是对未经消杂光处理的光波导进行仿真后得出的照度均匀性图；
32.图15是对经消杂光处理的光波导进行仿真后得出的照度均匀性图；
33.图16是本发明实施例三提供的一种近眼显示设备的结构示意图。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些都属于本发明
的保护范围。
35.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
36.需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本技术的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。此外，本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。为了便于连接结构限定，本发明以光线在波导中的传输方向为参考进行部件的位置限定。
37.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不适用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
38.此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
39.正如背景技术所述，现有技术中对于阵列光波导来说，不能够随意更改光机模组与光波导之间的夹角。请参见图1和图2，对于波导片与光机的相对夹角的确定，当阵列波导片的分光斜面与波导片的表面的夹角为θ0时，在保证中心光线垂直进入波导片的情况下，通过折反射定理可推算出，耦入口与波导片的夹角应该设置为2θ0(如图2所示)。也就是说，一旦耦入口与波导片的夹角锁定为2θ0，则光机与波导片之间的夹角也将被唯一锁定为180
°‑
2θ0(如图2所示)，从而光机与波导片之间的夹角不能随意设置。而由于光线在波导片内传播要满足全反射定理，即进入波导片的角度要满足波导片材料的全反射角，在本领域中，θ0通常设置在25
°
附近，因此实际光机与波导片夹角在130
°
附近，应用于眼镜形态的近眼显示设备时，很显然这个角度不符合人体工学。为使近眼显示设备整体更趋向于传统眼镜，光机与波导片的夹角通常是控制在100～110
°
之间。因此，需要一种能够将光机与波导片的夹角设置为需要角度且在将光机与波导片应用于眼镜形态的近眼显示设备时，设备能够正常工作的光波导的制作方法。
40.具体地，下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
41.实施例一
42.本发明实施例提供了一种光波导的制作方法，请参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种光波导的耦入区域的结构，光波导包括耦入区域和全反射区域，耦入区域包括入光面a0、第一面a1和第二面a2，全反射区域包括平行且相对设置的第三面a3和第四面a4，第一面a1和第三面a3设置于同一个平面上，光机模组输出的图像光线通过入光面a0进入耦入区域后，在第二面a2进行一次反射且在第一面a1进行一次反射后进入全反射区域全反射传输。
43.请参见图4，其示出了本发明实施例提供的一种光波导的制作方法的流程，方法包括但不限于以下步骤：
44.步骤s10：获取光机模组与光波导之间的夹角φ和图像光线在光波导耦出的角度
参数θ。
45.其中，在耦出区域通过分光面或分光面阵列耦出图像光线的情况下，分光面与第六面a6之间的夹角即为光波导耦出的角度参数θ；而在耦出区域采用耦出光栅耦出图像光线的情况下，图像光线在耦出光栅的衍射角即为光波导耦出的角度参数θ。光波导的入光面a0与光机模组的出光面接触，光机模组与光波导之间的夹角φ为光机模组的入光面与光波导的全反射面的夹角，即光机模组的入光面a0与光波导的全反射区域的第三面a3或第四面a4的夹角。光机模组是光机模组与光波导之间的夹角φ可根据实际需要进行设置，如可根据近眼显示设备的壳体设计、形状需求等，和/或光机模组的输出角度等进行设置；光波导耦出的角度参数θ可根据光波导的耦出方式的不同进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。
46.步骤s20：根据光机模组与光波导之间的夹角φ和图像光线在光波导耦出的角度参数θ，确定光波导的制作参数。
47.其中，制作参数包括入光面a0与第二面a2的夹角、第四面a4的延长面与第二面a2之间夹角，第四面a4的延长面为第四面a4朝入光面a0所在方向延伸形成的虚拟面。传统的光机模组与光波导之间的夹角是根据图像光线在光波导耦出的角度参数确定的，从而可以满足图像光线在光波导中全反射的需要并且能够使图像光线从光波导中正常耦出。由于本实施例中光机模组与光波导之间的夹角需要控制在一定范围内才能使得近眼显示模组整体趋向于传统眼镜的形态，因此在耦入区域增加了第二面a2，并根据用户需要的光机模组与光波导之间的夹角φ，以及需要满足的角度参数θ调整第二面a2与入光面a0的夹角以及与第四面a4的延长面的夹角，以确定光波导的制作参数。
48.在一些实施例中，请参见图5，其示出了本发明实施例提供的另一种光波导的结构，耦入区域的第二面a2包括第一平面a21，第一平面a21与入光面a0相接，入光面a0与第二面a2之间的夹角i为入光面a0与第一平面a21的夹角，第四面a4的延长面与第二面a2之间的夹角β为第四面a4的延长面与第一平面a21之间的夹角；第一平面a21与第四面a4可直接连接，也可以是第二面a2还包括第二平面a22，第一平面a21与第四面a4通过第二平面a22连接。
49.光波导还包括耦出区域，耦出区域包括平行且相对设置的第五面a5和第六面a6，图像光线在光波导耦出的角度参数即为图像光线在第六面a6耦出的角度参数，第五面a5与第三面a3置于同一平面上。
50.具体地，请参见图6，其示出了图4所示制作方法中步骤s20的一子流程，步骤s20具体包括：
51.步骤s21：根据图像光线在第六面耦出的角度参数θ，确定中心光线l0进入全反射区域全反射传输的入射角b，其中，中心光线为垂直入射到入光面的图像光线；
52.其中，在耦出区域通过分光面或分光面阵列耦出图像光线的情况下，基于折反射定理，中心光线l0进入全反射区域全反射传输的入射角b＝2θ。而在耦出区域采用耦出光栅耦出图像光线的情况下，根据光栅的衍射角确定中心光线l0进入全反射区域全反射传输的入射角b，确定方式可采用本领域的常规方法，不再赘述。
53.步骤s22：根据光机模组与光波导之间的夹角φ，以及中心光线进入全反射区域全反射传输的入射角b，确定入光面a0与第一平面a21之间的夹角i以及第四面a4的延长面与
第一平面a21之间夹角β。
54.具体地，由于三角形的内角之和为180
°
，因此i+β+φ＝180
°
，由图1中几何关系可知i-β＝b，联立i+β+φ＝180
°
、i-β＝b和b＝2θ可解得i和β。
55.在一些实施例中，制作参数还包括第一面a1在第一方向上的长度，请参见图7，其示出了图4所示制作方法中步骤s20的另一子流程，确定光波导的制作参数，还包括：
56.步骤s23：获取全反射区域的厚度thk；
57.步骤s24：确定第一边缘光线l1与中心光线l0之间的夹角γ，其中，第一边缘光线l1为图像光线靠近第一面a1的边缘光线；
58.步骤s25：根据厚度thk、第一边缘光线l1与中心光线l0之间的夹角γ以及光机模组与光波导之间的夹角φ，确定第一面在第一方向上的长度。
59.由于本实施例改变了光波导耦入区域的形状，因此图像光线在耦入区域的传播路径可能会影响最终耦出的图像光线的效果。如图8所示，图像光线中靠近第一面a1的光线(即第一边缘光线l1)从入光面a0进入光波导后，可能会出现一些光线不经第二面a2反射，而是直接进入全反射区域发生第一次反射，这部分光线在由于未经过耦入区域反射，直接进入全反射区域全反射传输的入射角与光波导的工作角度不匹配，会形成杂光而影响成像效果。为消除这部分杂光，需要确定第一面a1在第一方向上的长度，也就是第二面a2与第四面的连接线的位置，也即图3中m点的位置。考虑到只要边缘光线不直接进入全反射区域，就能够保证其它光线也不会直接进入光波导的全反射区域。具体地，第一方向如图3、图5中箭头方向所示。在图5的点r、m、o构成的直角三角形中，l1是第一边缘光线，在知道直角三角形的一条边长和一个锐角的角度之后，即可根据正弦定理计算得到其他边长的尺寸，从而得到第一面a1在第一方向上的长度。
60.在耦入区域中，第一边缘光线l1与垂直入射的中心光线l0之间的夹角γ可以根据实际的图像光线情况确定，若光线发散程度较低，可以忽略掉第一边缘光线与中心光线之间的夹角，则γ＝0；若不能忽略，则可以采用任意一种方式确定第一边缘光线l1与中心光线l0的夹角γ，如可以先将图像光线垂直入射至光波导材料后采用测量的方式确定第一边缘光线l1与中心光线l0的夹角γ，也可以通过光机模组的视场角以及光波导的折射率确定该夹角γ。在一个实施例中，根据光机模组与耦入区域的相互位置，可以确定第一边缘光线l1与中心光线l0的夹角γ跟光机模组的横向视场角有关(横向是相对于光机模组发出的图像的横向方向)，根据已知的视场角计算公式，以及折射定律，根据光机模组的横向视场角和光波导材料的折射率，确定第一边缘光线l1与中心光线l0的夹角γ。
61.在一些实施例中，请参见图9，其示出了图7所示制作方法中步骤s25的一子流程，步骤s25具体包括：
62.步骤s251：根据第一边缘光线l1与中心光线l0之间的夹角γ，确定第一边缘光线l1与入光面a0之间的夹角f。
63.在本实施例中，请一并参见图5，需要使得第一边缘光线l1从入光面a0和第一面a1的相接处o入射后，传播至第二面a2和第四面a4的相接处m，这样才能使得其他的图像光线不会直接传播至第四面a4上，因此需要确定m的位置。中心光线l0垂直于入光面a0，则中心光线l0与入光面之间a0的夹角为90
°
，又第一边缘光线l1与中线光线l0之间的夹角是γ，因此，第一边缘光线l1与入光面a0之间的夹角f＝90
°
+γ。
64.步骤s252：根据光机模组与光波导之间的夹角φ、第一边缘光线l1与入光面a0之间的夹角f以及厚度thk，确定第一面a1在第一方向上的长度。
65.具体地，第一面a1与入光面a0之间的夹角实际上相当于光机模组与光波导的夹角φ(从图1可看出)，那么第一边缘光线与第一面之间的夹角为φ-f，在图3的点r、m、o构成的直角三角形中，rm是厚度thk，ro是第一面a1在第一方向上的长度，在知道厚度thk和夹角φ-f之后，即可根据正弦定理计算得到ro的尺寸，即第一面a1第一方向上的长度。
66.在一些实施例中，制作参数还包括第一平面a21的在第三方向上的长度，请参见图10，其示出了图4所示制作方法中步骤s20的又一子流程，确定光波导的制作参数，还包括：
67.步骤s26：获取第二边缘光线l2在入光面a0的入射位置p以及所述入光面a0在第二方向上的长度，其中，第二边缘光线l2为图像光线靠近第二面a2的边缘光线；
68.如图11所示，图像光线中靠近第二面a2的光线从入光面a0进入光波导后，可能会出现一些光线经第一平面a21反射，然后经第一面a1反射后，不是直接进入全反射区域，即一些光线经第一面a1反射后还会传播至第一平面a21上反射，这些在第二面a2上发生二次反射的光线进入全反射区域后也会形成杂光而影响成像效果。在本实施例中，请一并参见图5，要使得第二边缘光线l2从入光面a0处进入光波导后，在第一平面a21处反射，然后，到达第一面a1反射后直接进入光波导的全反射区域中传输。只需要使得第二边缘光线l2经第一面a1反射后不能在第二面a2上反射。因此，需要确定第二面a2的第一平面a21在第三方向上的长度，第一平面a21作为第二面的反射面，该长度是与图像光线的入射位置p以及入光面a0在第二方向上的长度相关，第二方向和第三方向参见图3和图5中的箭头方向。图像光线的第二边缘光线l2在入光面a0的入射位置p由光机模组的出光面的位置确定，具体可根据实际需求进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。
69.步骤s27：根据入射位置p、所述入光面a0在第二方向上的长度、入光面a0与第一平面a21之间的夹角i、第四面a4的延长面与第一平面a21之间的夹角β以及第二边缘光线l2与中心光线l0之间的夹角γ，确定第一平面a21在第三方向上的长度。
70.具体地，入射位置p是光机模组的出光面在耦入区域的入光面上靠近第二面的边缘位置，如图5所示，op为光机模组的出射光进入耦入区域的入光范围，pq为预留的非入光范围。第二边缘光线l2在耦入区域中的传播路径与入射位置p有一定的关系。根据各个已知的角度和长度，可以由几何定理，通过增加辅助线等方式，在得知各个三角形的角度和部分边长的前提下，计算得到第一平面a21的横向长度，也可以通过对光线追踪的方式找到第二边缘光线l2经第一面a1反射后与第二面a2接触的位置，确定第一平面a21在第三方向上的距离。第二边缘光线l2与中心光线l0的夹角的确定方式跟第一边缘光线l1与中心光线l0的夹角的确定方式相同，在此不再赘述。
71.在其中一种实施例中，请参见图12，其示出了图10所示制作方法中步骤s27的一子流程，步骤s27具体包括：
72.步骤s271：根据入光面a0与第一平面a21之间的夹角i，以及第二边缘光线l2与中心光线l0之间的夹角γ，确定第二边缘光线l2在第一平面a21发生反射的入射角a。
73.具体地，参见图5的几何关系可得，a＝i-γ，因此在得知i和γ后即可计算得到a。
74.步骤s272：根据第二边缘光线l2在第一平面a21发生反射时的入射角a，以及第四面a4的延长面与第一平面a21之间的夹角β，确定第二边缘光线l2在第一面a1发生反射的入
射角d；
75.具体地，参见图5几何关系可得d＝a-β＝e＝c。
76.步骤s273：根据入射位置p、所述入光面a0在第二方向上的长度、入光面a0和第一平面a21之间的夹角i、第二边缘光线l2在第一平面a21发生反射的入射角a以及第二边缘光线l2在第一面a1发生反射的入射角d，确定第一平面在第三方向上的长度nq。
77.具体地，请一并参见图3和图5，入射位置p可以将入光面a0分成子入光面op和子入光面pq两部分，子入光面op与光机模组的出光面对接，为入光部分，子入光面pq是非入光部分。入射位置p与入光面在第一方向上的长度对n的位置有影响。从图5中可以看出第一平面no的长度是由第一平面no、第二边缘光线l2以及子入光面pq围起来的两个三角形的底边之和。在较小的三角形中，可以通过三角形的正弦定理，根据入光面a0和第一平面a21之间的夹角i、第二边缘光线l2在第一平面a21发生反射的入射角a以及子入光面pq，求出较小的三角形的其他边长和内角，对于较大的三角形的边长的求解，可根据第二边缘光线l2在第一平面a21发生反射的入射角a以及第二边缘光线l2在第一面a1发生反射的入射角d，确定较大的三角形的另一个内角，再通过画辅助线的方式根据较小的三角形的边长和内角以及较大三角形的内角，求出较大三角形的其他边长，这样就可以得到第一平面nq在第三方向上的长度。
78.需要说明的是，由于第二边缘光线与各个面之间的夹角可以通过不同的方式计算，因此对于第一平面nq在第三方向上的长度的确定也不拘泥于上述实施例中所给出的方法，例如，在较小的三角形中，也可以根据第二边缘光线l2与中心光线l0之间的夹角γ，确定第二边缘光线l2与入光面r0之间的夹角g(g＝90
°‑
γ)，从而可直接计算较小的三角形的三个内角。
79.在一些实施例中，第二面a2还包括第二平面a22，第二平面a2相对的两个侧边分别与第四面a4和所述第一平面a21连接，如图5所示，若第一平面a21和第二平面a22不在同一平面上，请参见图13，其示出了图4所示制作方法中步骤s20的还一子流程，方法还包括：
80.步骤s28：将第二平面a22进行涂墨处理，以使第二平面作为吸光面。
81.在本发明实施例中，还可以对是第二平面a22进行涂墨处理，以使第二平面a22能够作为吸光面吸收杂光，防止图像光线在第二面a2上发生二次反射。在一些实施例中，通过调整第二边缘光线l2的入射位置以及入光面a0在第二方向上的长度，可以控制第一平面a21与第二平面a22的交线的位置，使得第一平面a21与第二平面a22在同一平面上，这样第二平面a22会形成一个较小的平面，从而不需要进行涂墨处理，耦出光线亮度也能达到均匀的效果。当然若第一平面a21与第二平面a22在同一平面上，也可以将第二平面a22进行涂墨处理，使得耦出光线亮度更加均匀。
82.步骤s30：根据制作参数，在波导基底上切割得到光波导。
83.在本发明实施例中，在通过上述步骤s20计算得到光波导的制作参数后，在提供的波导基底上切割即可得到需要的光波导。
84.如图14和图15所示，图14和图15是对未经消杂光处理和经过消杂光处理的光波导进行仿真后得出的照度均匀性图，可以看出，在消除杂光之前存在明显亮度不均匀的现象，在消除杂光之后整体亮度均匀。
85.实施例二
86.本发明实施例提供了一种制作设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例一任一项所述的制作方法的步骤。该制作设备可以根据实施例一种的步骤对预先提供的波导基底进行切割处理得到最终的光波导。
87.实施例三
88.本发明实施例提供了一种光波导，该光波导可以是采用如实施例一的制作方法制成。
89.具体地，制作方法请参加实施例一及附图3至附图13所示，此处不再详述。
90.通过如实施例一制作方法制作得到的光波导的结构请参见图3和/或图5及实施例一中的相应描述，此处不再详述。
91.实施例四
92.本发明实施例提供了一种近眼显示设备，请参见图16，其示出了本发明实施例提供的一种近眼显示设备的结构，近眼显示设备10包括：光机模组1，以及如实施例二的光波导2。
93.具体地，光波导2的结构请参见实施例一、实施例二中的描述及图3和/或图5，此处不再详述。
94.采用本发明实施例一提供的制作方法制作得到的光波导2能够适应不同的光波导2与光机模组1之间的夹角需求，从而更加适配人体工学设计。
95.本发明实施例中提供了一种光波导的制作方法、制作设备、光波导及近眼显示设备，该光波导包括耦入区域和全反射区域，耦入区域包括入光面、第一面和第二面，全反射区域包括平行且相对设置的第三面和第四面，第一面和第三面设置于同一平面上，光机模组输出的图像光线通过入光面进入耦入区域后，在第二面进行一次反射且在第一面进行一次反射后进入全反射区域全反射传输，该方法首先获取光机模组与光波导之间的夹角和图像光线在光波导耦出的角度参数，然后根据光机模组与光波导之间的夹角和图像光线在光波导耦出的角度参数，确定光波导的制作参数，接着提供一个波导基底，最后根据制作参数，在波导基底上切割得到光波导，通过此方法，用户可以按需要的光波导与光机模组之间的设计角度设计并制作得到光波导。
96.需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
97.通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory,rom)或随机存储记忆体(random access memory,ram)等。
98.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以
以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其他变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。