一种二维光栅、波导及近眼显示模组的制作方法

本申请涉及扫描显示，具体涉及一种二维光栅、波导及近眼显示模组。

背景技术：

1、在一些增强现实(augment reality，ar)设备中，衍射式波导利用光栅的衍射实现光线的偏转及扩展。在一些采用了光栅(特别是二维光栅)的衍射式波导中，受到光栅结构的影响，在光栅中传输并输出至人眼的光线能量分布不均匀，表现为亮度均匀性不佳，从而严重影响用户的观看体验。

技术实现思路

1、基于上述内容，本申请提供一种二维光栅、波导及近眼显示模组，用以解决现有的光栅所存在的问题。

2、基于本申请的一方面，本申请实施例提供一种二维光栅，设置于波导表面，包括多个周期性排列的光学结构，每一所述光学结构为闭合图形，包括在第一方向上两个分布于两侧的角部，两个所述角部彼此不对称，在所述两个角部之间包括两条曲边，以连接所述两个角部；

3、所述光学结构用作衍射光学元件，每一所述光学结构从设定的输入方向接收光线，且朝向所述光学结构排列的平面上设定的输出方向传输光线；部分或全部的所述光学结构朝向所述光学结构排列的平面以外的方向传输光线。

4、可选地，两个所述角部的形貌特征不对称；所述角部的形貌特征包括：所述角部的边长、顶角的角度、顶角的形貌、在第二方向上的顶点位置中的至少一种。

5、可选地，所述光学结构包含一个平行于第一方向的对称轴。

6、可选地，每一所述角部包含至少两条基本直的边。

7、可选地，每一所述角部在所述第一方向具有尖角状形貌或弧形角状形貌。

8、可选地，所述曲边为向内弯曲的凹型曲线，所述曲边朝向所述光学结构平行于所述第一方向的对称轴弯曲。

9、可选地，所述曲边由至少一个内接图形的部分线型构成，所述曲边的线型为光滑曲线或分段曲线。

10、可选地，对于任一所述角部，该角部的边与所述腰部的曲边连接处，形成尖角状形貌或弧形角状形貌。

11、基于本申请的另一方面，本申请实施例提供一种波导，包括波导基体、耦入区域及耦出区域，其中，至少在所述耦出区域内设置有前述的二维光栅

12、基于本申请的还一方面，本申请实施例提供一种近眼显示模组，包括图像投射装置及前述的波导，所述图像投射装置用于产生图像光线并投射至所述波导上对应的耦入区域，并经由所述波导传输后衍射输出。

13、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，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的技术方案而了解。本申请的目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

技术特征：

1.一种二维光栅，设置于波导表面，其特征在于，包括多个周期性排列的光学结构，每一所述光学结构为闭合图形，包括在第一方向上两个分布于两侧的角部，两个所述角部彼此不对称，在所述两个角部之间包括两条曲边，以连接所述两个角部；

2.如权利要求1所述的二维光栅，其特征在于，两个所述角部的形貌特征不对称；

3.如权利要求2所述的二维光栅，其特征在于，所述光学结构包含一个平行于第一方向的对称轴。

4.如权利要求2所述的二维光栅，其特征在于，每一所述角部包含至少两条基本直的边。

5.如权利要求2所述的二维光栅，其特征在于，每一所述角部在所述第一方向具有尖角状形貌或弧形角状形貌。

6.如权利要求1所述的二维光栅，其特征在于，所述曲边为向内弯曲的凹型曲线，所述曲边朝向所述光学结构平行于所述第一方向的对称轴弯曲。

7.如权利要求6所述的二维光栅，其特征在于，所述曲边由至少一个内接图形的部分线型构成，所述曲边的线型为光滑曲线或分段曲线。

8.如权利要求1所述的二维光栅，其特征在于，对于任一所述角部，该角部的边与所述腰部的曲边连接处，形成尖角状形貌或弧形角状形貌。

9.一种波导，其特征在于，包括波导基体、耦入区域及耦出区域，其中，至少在所述耦出区域内设置有前述权利要求1-8所述的二维光栅。

10.一种近眼显示模组，其特征在于，包括图像投射装置及前述权利要求9所述的波导，所述图像投射装置用于产生图像光线并投射至所述波导上对应的耦入区域，并经由所述波导传输后衍射输出。

技术总结
本申请实施例公开了一种二维光栅、波导及近眼显示模组，通过在波导的耦出区域中设置特定结构的光栅单元，所述的光栅单元中的光学结构具有非对称的角部、带有曲边的腰部，具有此种结构的光栅使得在光栅中传输并输出至人眼的光线能量分布更加均匀，有效改善亮度均匀性，从而提升波导成像的效果。

技术研发人员：请求不公布姓名,宋海涛
受保护的技术使用者：成都理想境界科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13