CN217007745U - 波导基板和增强现实显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种波导基板，包括相对的第一表面和第二表面、以及连接于第一表面和第二表面之间的反射壁。入光区和出光区沿波导基板的长度方向分列第一表面的相对两端，第二表面设有与入光区相对的反射区，反射区用于将从入光区射入的部分光线反射至第一表面，并经第一表面和第二表面之间的反射传输至出光区射出。反射壁为弧面，且位于靠近入光区一侧，并用于将从入光区入射的另一部分光线反射至反射区上，再由反射区将另一部分光线至少部分反射至第一表面，并经第一表面和第二表面之间的反射传输至出光区射出。通过本申请波导基板，能够增大视场角度及亮度。本申请还提供一种增强现实显示装置。

Description

波导基板和增强现实显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种波导基板、及具有该波导基板的增强现实显示装置。

背景技术

增强现实显示装置(Augmented Reality，AR)是一种将虚拟图像信息与真实世界信息相互叠加的技术，即在真实世界视觉化的同时，将虚拟图像叠加到真实世界上，以实现真实世界信息与虚拟图像信息的相互补充。增强现实显示装置一般利用波导基板以实现虚拟图像信息的传输，即通过波导基板利用全反射原理实现光线的传输，再结合设置在波导基板表面的光栅，以通过光栅利用布拉格衍射原理实现光线的定向入射、定向转折及定向出射，进而将虚拟图像信息传输至人眼，以使得用户能够看到虚拟图像。

而波导基板传输光线时，受限于布拉格衍射原理和波导基板全反射原理，会有部分光线无法在波导基板中传输，导致这部分光线无法被利用。进而使得增强现实显示装置可能视场亮度不够、及视场角度小。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种能够增大视场角度及亮度的波导基板，以及提供一种具有该波导基板的增强现实显示装置。

本申请提供一种波导基板，包括入光区和出光区，用于将从入光区射入的光线传输至出光区射出，波导基板还包括相对的第一表面和第二表面、以及连接于第一表面和第二表面之间的反射壁。入光区和出光区沿波导基板的长度方向分列第一表面的相对两端，第二表面设有与入光区相对的反射区，反射区用于将从入光区射入的部分光线反射至第一表面，并经第一表面和第二表面之间的反射传输至出光区射出。

反射壁为弧面，且位于靠近入光区一侧，并用于将从入光区入射的另一部分光线反射至反射区上，再由反射区将另一部分光线至少部分反射至第一表面，并经第一表面和第二表面之间的反射传输至出光区射出。

在本实施例中，通过在第一表面沿波导基板的长度方向的两端分别设置入光区和出光区，能够使得光线从入光区射入第一表面与第二表面之间，并使得部分光线在第一表面与第二表面之间反射传输，并从出光区射出。通过在第二表面与入光区相对的位置设置反射区，能够使得进入入光区的部分光线至少部分经反射区反射后射至第一表面上，并经第一表面和第二表面之间的反射传输至出光区射出。

进一步的，通过在第一表面和第二表面之间设置反射壁，能够将从入光区射至反射壁上的部分光线反射至反射区上，再通过反射区将这部分光线至少部分反射至第一表面上，并经第一表面和第二表面之间的反射传输至出光区射出。

即通过反射壁与反射区的配合，能够将射至反射壁上的部分光线的至少部分传输至出光区，以保证从不同视角的光线至少部分均可以在波导基板中传输，进而提高从入光区射入光线的利用率，增大增强现实显示装置的视场角度及亮度。

可选地，入光区设有第一光栅，第一光栅为透射式光栅，并用于对进入入光区的光线进行衍射。

在本实施例中，通过在入光区内设有第一光栅，且将第一光栅设置为透射式光栅，能够对进入入光区的光线进行衍射，以使得光线能够定向进入波导基板的第一表面和第二表面中。

可选地，反射区设有第二光栅，第二光栅为反射式光栅，并用于将射至反射区的光线反射至第一表面。

在本实施例中，通过在反射区设置第二光栅，并将第二光栅设为反射式光栅，能够使得射至反射区的光线至少部分反射至第一表面上，以在第一表面和第二表面之间以全反射的方式传输。

可选地，波导基板还包括第三光栅，第三光栅设于第二表面，并相对于出光区设置，第三光栅为反射式光栅，并用于将光线反射至出光区射出。

在本实施例中，通过在第二表面与出光区相对设置第三光栅，并将第三光栅设为反射式光栅，能够将光线反射至出光区射出，且对射至第三光栅的光线重新组合，使其按照从入光区射入的角度从出光区以相同的角度射出。

可选地，第一光栅、第二光栅、及第三光栅的光栅常数d相同。

在本实施例中，从出光区出射的光线与出光区的法线之间具有第一角度，从第一光栅衍射至第二表面的部分光线与第二表面的法线之间具有第二角度，从第二光栅反射至第一表面的光线与第一表面的法线之间具有第三角度，通过设置第一光栅、第二光栅、及第三光栅的光栅常数d相同，能够使得第二角度与第三角度相等，第一角度与与光线从入光区的入射角度相同。

可选地，反射壁的弧面的弧度满足条件：sinθ₂＝2λ/d+sinθ₁。其中，λ为从入光区射至反射壁上的光线的波长，θ1为从入光区射至反射壁上的光线与入光区的法线之间的夹角，θ2为从反射壁反射至反射区上的光线与反射区的法线之间的夹角。

在本实施例中，通过设置反射壁的弧面的弧度满足条件：sinθ₂＝2λ/d+sinθ₁，能够保证从反射壁反射至第二光栅上的部分光线，在经第二光栅反射后传输至第一表面上的第三角度与第二角度相等。

可选地，第二光栅的长度S满足条件：

其中，入光区与反射区之间具有间隔距离H。

在本实施例中，通过设置第二光栅的长度S满足条件

能够避免从第一光栅衍射至第二表面的部分光线与第二表面的法线之间的第二角度发生改变，即避免第二光栅影响从第一光栅衍射至第二表面的部分光线的传输角度，进而保证光线传输的有效率。

可选地，第一表面和第二表面平行，并沿波导基板的长度方向延伸。

本申请还提供一种增强现实显示装置，包括微显示器、及上述任一实施例中的波导基板，微显示器相对于入光区设置，用于向入光区发射光线。

在本实施例中，通过设置微显示器，并将微显示器与入光区相对设置，能够使得微显示器发出的带有虚拟图像信息的光线射至入光区。

可选地，增强现实显示装置还包括准直镜，准直镜设于微显示器与波导基板之间，用于将从微显示器发射的光线转变为平行光线。

在本实施例中，通过设置准直镜，并将准直镜设于微显示器与波导基板之间，能够将从微显示器发射的光线转变为平行光线，进而能够提高进入波导基板的光线均匀性，提高增强现实显示装置虚拟图像在传输后的显示效果。

附图说明

图1为本申请增强现实显示装置的工作场景示意图；

图2为本申请增强现实显示装置在一种实施例中一侧视角的结构示意图；

图3为本申请波导基板一侧视角的结构示意图；

图4为图3所示实施例中光线的0级衍射光线在本申请波导基板中的传输过程示意图；

图5为第一夹角为0度时光线在本申请波导基板中的传输过程示意图；

图6为在一种实施例中光线在本申请波导基板中的传输过程示意图；

图7为现有波导基板一侧视角的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。本申请中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，本申请中使用的术语“包括”、“可以包括”、“包含”、或“可以包含”表示公开的相应功能、操作、元件等的存在，并不限制其他的一个或多个更多功能、操作、元件等。此外，术语“包括”或“包含”表示存在说明书中公开的相应特征、数目、步骤、操作、元素、部件或其组合，而并不排除存在或添加一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、元素、部件或其组合，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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，不是旨在于限制本申请。

请参阅图1，图1为本申请增强现实显示装置1的工作场景示意图。本申请增强现实显示装置1包括波导基板10和微显示器20，如图1所示，微显示器20位于波导基板10的一侧，并与波导基板10的入光区111相对设置。

微显示器20用于加载虚拟图像信息，并将带有虚拟图像信息的光线G射向波导基板10的入光区111，以使得波导基板10能够将带有虚拟图像信息的光线G从波导基板10的出光区112射出，并传输至人眼E，进而使得用户能够看到微显示器20加载的虚拟图像信息。

其中，微显示器20可以为硅基液晶微显示芯片(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)、数字微镜器件(Digital Micromirror Device)、有机致发光装置、或扫描型图像显示装置等。

一种实施例，请参阅图2，图2为本申请增强现实显示装置1在本实施例中一侧视角的结构示意图。如图2所示，本申请增强现实显示装置1还包括准直镜30，准直镜30设于微显示器20与波导基板10之间，用于将从微显示器20发射的光线L转变为平行光线La。

在本实施例中，通过设置准直镜30，并将准直镜30设于微显示器20与波导基板10之间，能够将从微显示器20发射的光线L转变为平行光线La，进而能够提高进入波导基板10的光线L的均匀性，提高本申请增强现实显示装置1的虚拟图像在传输后的显示效果。

请参阅图3，图3为本申请波导基板10一侧视角的结构示意图。本申请波导基板10包括相对的第一表面11和第二表面12、及连接于第一表面11和第二表面12之间的反射壁13。在图3所示的实施例中，第一表面11和第二表面12相互平行，并沿第一方向001延伸。其中，第一方向001为波导基板10的长度方向。在本申请的其他实施例中，第一表面11和第二表面12还可以为相同曲率的弧形。

其中，本申请波导基板10的材料可以为具有透光性的无机材料、或有机材料，且本申请波导基板10的材质还具有高折射率，以为了与波导基板10周围的媒介(例如空气等)的折射率差变大，实现更好的光线传输。

进一步的，如图3所示，第一表面11包括入光区111和出光区112，入光区111和出光区112沿第一方向001分列第一表面11的相对两端，光线L从入光区111射入，经传输至出光区112射出。在图3所示的实施例中，光线L以第一夹角θ1射至入光区上，并以第一角度μ1从出光区112射出。

其中，第一夹角θ1为光线L入射方向与入光区111的法线之间的夹角，第一角度μ1为从出光区112出射的光线L与出光区112的法线之间的夹角。

第二表面12包括反射区121，反射区121与入光区111相对设置，用于将从入光区111射入的部分光线L以第三角度μ3(请参阅图4)反射至第一表面11，并在第一表面11和第二表面12之间以全反射的形式沿第一方向001传输至出光区112以第一角度μ1射出。

反射壁13为弧面，且位于靠近入光区111远离出光区112的一侧。反射壁13用于将从入光区111入射的另一部分光线L以第二夹角θ2(请参阅图4)反射至反射区121上，再由反射区121将另一部分光线L的至少部分反射至第一表面11，并在第一表面11和第二表面12之间以全反射的形式传输至出光区112以第一角度μ1射出。

其中，第二夹角θ2为另一部分光线L从反射壁13射至反射区121方向与反射区121法线之间的夹角。

在本申请实施例中，反射壁13满足条件：

sinθ₂＝2λ/d+sinθ₁。

其中，λ为从入光区111入射至反射壁13上的光线L的波长。

本申请波导基板10还包括第一光栅14、第二光栅15、及第三光栅16。其中，第一光栅14、第二光栅15、及第三光栅16可以为体光栅(Volume Grating)、全息光栅(HolographicGrating)、或表面浮雕光栅(Surface Relief Grating)中至少一者。

具体的，如图3所示，第一光栅14设于入光区111内，为透射式光栅，其具有第一光栅常数d1。第一光栅14用于对射至入光区111的光线L进行衍射。其中，从第一光栅14衍射至第二表面12的部分光线L与第二表面12的法线之间具有第二角度μ2。

通过在入光区111内设有第一光栅14，且将第一光栅14设置为透射式光栅，能够对进入入光区111的光线L进行衍射，以使得光线L能够定向进入波导基板的第一表面11和第二表面12中。

第二光栅15设于反射区121内，并与第一光栅14相对设置。第二光栅15为反射式光栅，其具有第二光栅常数d2。第二光栅15用于将射至反射区121的光线L至少部分反射至第一表面11。

通过在反射区121设置第二光栅15，并将第二光栅15设为反射式光栅，能够使得射至反射区121的光线L至少部分反射至第一表面11上，以在第一表面11和第二表面12之间以全反射的方式传输。

第三光栅16设于第二表面12上，并与出光区112相对设置。第三光栅16为反射式光栅，其具有第三光栅常数d3。第三光栅16用于将光线L反射至出光区112射出。

通过在第二表面12与出光区112相对的区域设置第三光栅16，并将第三光栅16设为反射式光栅，能够将光线L反射至出光区112射出，且对射至第三光栅16的光线L重新组合，使其按照从入光区111射入的角度从出光区112以相同的角度射出，即使得第一角度μ1与第一夹角θ1相同。

在本申请实施例中，第一光栅常数d1、第二光栅常数d2、及第三光栅常数d3相等。

具体的，在图3所示的实施例中，当光线L以第一夹角θ1射至第一光栅14上，光线L经第一光栅14将衍射为不同衍射级次的衍射光线，包括-1级衍射光线(图中未示出)、0级衍射光线L0(请参阅图4)及+1级衍射光线L+1。

其中，不同衍射级的光线L的光能量不同，0级衍射光L0携带的光能量最强，其大于+1级衍射光线L+1的光能量，且大于-1级衍射光线L-1的光能量。

当光线L衍射到本申请波导基板10中时，不同衍射级的衍射光线存在不同的衍射角度。其中，+1级衍射光线L+1的衍射角度满足本申请波导基板10的全反射条件，即射至本申请波导基板10的第二表面12的+1级衍射光线L+1的衍射角度大于本申请波导基板10的全反射临界角，则+1级衍射光线L+1将以全反射的形式在本申请波导基板10中传输。

进一步的，如图3所示，+1级衍射光线L+1以第二角度μ2射至第二表面12上，并在第一表面11和第二表面12之间沿第一方向001发生若干次的全反射，即+1级衍射光线L+1以第二角度μ2沿第一方向001传输。

当+1级衍射光线L+1传输至第三光栅16上时，经第三光栅16以第一角度μ1从出光区112射出。由于第一光栅14的第一光栅常数d1与第三光栅16的第三光栅常数d3相等，且第三光栅16为反射式光栅。因此，+1级衍射光线L+1经第三光栅16从出光区112射出的第一角度μ1与入光区111射入的第一夹角θ1相同。即，通过使第一角度μ1与第一夹角θ1相等，能够实现光线L的无损传输，进而使得用户能够看到微显示器20加载的虚拟图像。

一种实施例，如图3所示，第二光栅15的长度S满足条件：

其中，H为入光区111与反射区121之间的间隔距离。

即，在本实施例中，通过设置第二光栅15的长度S满足条件

能够避免光线L经过第一光栅14衍射后的+1级衍射光线L+1射至第二光栅15上，进而避免+1级衍射光线L+1的全反射角度发生改变。即，避免+1级衍射光线L+1射至第二表面12的第二角度μ2发生改变。

进一步的，通过避免光线L经过第一光栅14衍射后的+1级衍射光线L+1射至第二光栅15上，能够保证光线L在波导基板10中传输的有效率，进而保证微显示器20的虚拟图像经波导基板10传输后，在人眼E的显示效果。

进一步的，请参阅图4，图4为图3所示实施例中光线L的0级衍射光线L0在本申请波导基板10中的传输过程示意图。光线L以第一夹角θ1射至第一光栅14上，其0级衍射光线L0将继续以第一夹角θ1射至反射壁13上，并以第二夹角θ2反射至反射区121上，即0级衍射光线L0以第二夹角θ2反射至第二光栅15上。

当0级衍射光线L0射至第二光栅15上，经第二光栅15发生反射。具体的，如图4所示，射至第二光栅15上的0级衍射光线L0将进一步反射为+1级衍射光线L+1a，并以第三角度μ3射至第一表面11上。

由于反射壁13的弧面的弧度满足条件：sinθ₂＝2λ/d+sinθ₁，且第一光栅14的第一光栅常数d1与第二光栅15的第二光栅常数d2相等。因此，+1级衍射光线L+1a的第三角度μ3与+1级衍射光线L+1的第二角度μ2相等。

进一步的，经反射壁13反射的光线L射至第二光栅15上，并经第二光栅15反射的+1级衍射光线L+1a将以第二角度μ2在第一表面11和第二表面12之间以全反射的形式传输至第三光栅16，并以第一角度μ1从出光区112射出。因为第一光栅常数d1及第三光栅常数d3相等，因此第一角度μ1与第一夹角θ1相等，进而能够实现图3所示视角的光线L的无损传输。

即，通过使得反射壁13的弧面的弧度满足条件：sinθ₂＝2λ/d+sinθ₁，能够使得0级衍射光线L0从反射壁13设置第二光栅15上后，反射的+1级衍射光线L+1a射至第一表面11上的第三角度μ3与+1级衍射光线L+1射至第二表面12的第二角度μ2相等，进而保证提高光线L的传输有效率，以保证微显示器20的虚拟图像传输至人眼E的显示效果。

进一步的，在本实施例中，通过反射壁13与第二光栅15的配合，能够将光线L中光能量最强的0级衍射光L0进一步衍射为+1级衍射光线L+1a，且使得+1级衍射光线L+1a以与+1级衍射光线L+1相同的全反射角度在第一表面11和第二表面12之间传输。以提高光线L在本申请波导基板10中传输的有效率、及光线L的利用率，进而能够提高人眼E通过本申请增强现实显示装置1看到虚拟图像的视场亮度，提高了用户的使用体验感。

进一步的，通过设置反射壁13，能够增加光线L在波导基板10可以传输的视角范围。即，能够增大第一夹角θ1的范围，进而扩大本申请增强现实显示装置1的视场范围。

一种实施例，请参阅图5，图5为第一夹角θ1为0度时，光线L在本申请波导基板10中的传输过程示意图。当第一夹角θ1为0度时，光线L沿入光区111法线方向垂直射至第一光栅14上。

如图5所示，光线L垂直射至第一光栅14上时，经过第一光栅14将衍射为不同衍射级次的衍射光线，包括-1级衍射光线(图中未示出)、0级衍射光线L0及+1级衍射光线L+1。

其中，+1级衍射光线L+1以第二角度μ2a射至第二表面12上，并在第一表面11和第二表面12之间沿第一方向001以第二角度μ2a发生若干次的全反射，即+1级衍射光线L+1以第二角度μ2a第一方向001传输至第三光栅16上，并经第三光栅16反射以第一角度μ1a从出光区112射出至人眼E。其中，第一角度μ1a与第一夹角θ1相等，即光线L将垂直从出光区112出射。

如图5所示，0级衍射光线L0将垂直射至第二光栅15上，并在第二光栅15上进一步反射为+1级衍射光线L+1a，并以第三角度μ3a射至第一表面11上。进而在第一表面11和第二表面12之间以第三角度μ3a沿第一方向001传输至第三光栅16，并以第一角度μ1a从出光区112射出。

一种实施例，请参阅图6，图6为第一夹角θ1为θ1b时，光线L在本申请波导基板10中的传输过程示意图。如图6所示，光线L射至入光区111的入射角为θ1b。即光线L以第一夹角θ1b射至第一光栅14上，经过第一光栅14将衍射为-1级衍射光线(图中未示出)、0级衍射光线L0及+1级衍射光线L+1。

其中，+1级衍射光线L+1以第二角度μ2b射至第二表面12上，并以第二角度μ2b在第一表面11和第二表面12之间沿第一方向001传输至第三光栅16上，并经第三光栅16反射以第一角度μ1b从出光区112射出至人眼E。其中，第一角度μ1b与第一夹角θ1b相等。

0级衍射光线L0继续以第一夹角θ1b射至第二光栅15上，经第二光栅15进一步反射为+1级衍射光线L+1a，并以第三角度μ3b射至第一表面11上。进而在第一表面11和第二表面12之间以第三角度μ3b沿第一方向001全反射传输至第三光栅16，并以第一角度μ1b从出光区112射出。

请参阅图7，图7为现有波导基板3一侧视角的结构示意图。如图7所示，在现有波导基板3的入光区域31设有第一光栅32，与出光区域33相对的位置设有第二光栅34。其中，第一光栅32为透射式光栅，第二光栅34为反射式光栅。进一步的，现有波导基板3具有靠近入光区域31且远离出光区域33的侧壁35，如图7所示，侧壁35为平面。当光线L的0级衍射光线L0射至侧壁35上时，将直接从侧壁35透射出现有波导基板3中，进而无法在现有波导基板3中传输。

现有波导基板3由于波导结构、及光栅结构的限制，只能对+1级衍射光线进行全反射传输，而光能量最强的0级衍射光线L0将直接从现有波导基板3透射出，以至于光能量最强的0级衍射光线L0无法被利用。从而导致光线L利用率不高，进而使得现有增强现实显示装置的视场亮度不高。且，微显示器在某些视角发出的光线无法在现有波导基板3中传输，进而使得现有的增强现实显示装置的视场角度较小，用户体验感不高。

而本申请波导基板10，通过在第一表面11沿波导基板10的长度方向的两端分别设置入光区111和出光区112，并在入光区111内设置第一光栅14，在第二表面12对应出光区112的位置设置第三光栅16。进而能够使得光线L从入光区111射入，经第一光栅14衍射为0级衍射光线L0和+1级衍射光线L+1，并使得+1级衍射光线L+1能够以第二角度μ2在第一表面11和第二表面12之间沿第一方向001发生若干次的全反射，并传输至第三光栅16上，并在第三光栅16处传输的光线L重新组合，使其按照从入光区111射入的角度从出光区112以相同的角度射出，即使得第一角度μ1与第一夹角θ1相同。

进一步的，本申请波导基板10通过在第二表面12上与入光区111相对的位置设置反射区121，且在反射区121设置第二光栅15。进而能够使得经第一光栅14衍射的0级衍射光线L0射至第二光栅15上，并经过第二光栅15发生第二次衍射，以使得0级衍射光线L0进一步反射为+1级衍射光线L+1a，且以第三角度μ3射至第一表面11上，进而以第三角度μ3在第一表面11和第二表面12之间以全反射的形式传输至第三光栅16上，并从出光区112射出。

进一步的，通过设置第一光栅常数d1、第二光栅常数d2、及第三光栅常数d3相等。进而使得从第二光栅15反射+1级衍射光线L+1a与+1级衍射光线L+1的第二角度μ2，即保证了光线L在波导基板10中传输的有效率，保证微显示器20的虚拟图像传输至人眼E的显示效果。

进一步的，通过在第一表面11和第二表面12之间设置反射壁13，能够将从微显示器20的不同角度发射的光线L经入光区111射至反射壁13上的部分光线L反射至反射区121上，再通过反射区121将这部分光线L至少部分反射至第一表面11上，并在第一表面11和第二表面12之间以全反射的形式传输至出光区112射出。

即本申请波导基板10通过反射壁13与反射区121的配合，能够将射至反射壁上的部分光线L的至少部分传输至出光区112，以保证从不同视角的光线L至少部分均可以在波导基板10中传输，进而提高从入光区111射入光线L的利用率，增大本申请增强现实显示装置1的视场角度及亮度。

本申请增强现实显示装置1因为采用了本申请波导基板10，因此具备了本申请波导基板10可能具备的所有的有益技术效果。且，通过使用本申请波导基板10，能够提高本申请增强现实显示装置1的视场亮度、及视场角度。

需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。本领域的一般技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种波导基板，包括入光区和出光区，用于将从所述入光区射入的光线传输至所述出光区射出，其特征在于，所述波导基板还包括相对的第一表面和第二表面、以及连接于所述第一表面和所述第二表面之间的反射壁，所述入光区和所述出光区沿所述波导基板的长度方向分列所述第一表面的相对两端，所述第二表面设有与所述入光区相对的反射区，所述反射区用于将从所述入光区射入的部分光线反射至所述第一表面，并经所述第一表面和所述第二表面之间的反射传输至所述出光区射出；

所述反射壁为弧面，且位于靠近所述入光区一侧，并用于将从所述入光区入射的另一部分光线反射至所述反射区上，再由所述反射区将所述另一部分光线至少部分反射至所述第一表面，并经所述第一表面和所述第二表面之间的反射传输至所述出光区射出。

2.根据权利要求1所述的波导基板，其特征在于，所述入光区设有第一光栅，所述第一光栅为透射式光栅，并用于对进入所述入光区的光线进行衍射。

3.根据权利要求2所述的波导基板，其特征在于，所述反射区设有第二光栅，所述第二光栅为反射式光栅，并用于将射至所述反射区的光线反射至所述第一表面。

4.根据权利要求3所述的波导基板，其特征在于，所述波导基板还包括第三光栅，所述第三光栅设于所述第二表面，并相对于所述出光区设置，所述第三光栅为反射式光栅，并用于将光线反射至所述出光区射出。

5.根据权利要求4所述的波导基板，其特征在于，所述第一光栅、所述第二光栅、及所述第三光栅的光栅常数d相同。

6.根据权利要求5所述的波导基板，其特征在于，所述反射壁的所述弧面的弧度满足条件：sinθ₂＝2λ/d+sinθ₁；

其中，λ为从所述入光区射至所述反射壁上的光线的波长，θ₁为从所述入光区射至所述反射壁上的光线与所述入光区的法线之间的夹角，θ₂为从所述反射壁反射至所述反射区上的光线与所述反射区的法线之间的夹角。

7.根据权利要求6所述的波导基板，其特征在于，所述第二光栅的长度L满足条件：

其中，所述入光区与所述反射区之间具有间隔距离H。

8.根据权利要求1-6任一项所述的波导基板，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面平行，并沿所述波导基板的长度方向延伸。

9.一种增强现实显示装置，其特征在于，包括微显示器、及如权利要求1-8任一项所述的波导基板，所述微显示器相对于所述入光区设置，用于向所述入光区发射光线。

10.根据权利要求9所述的增强现实显示装置，其特征在于，所述增强现实显示装置还包括准直镜，所述准直镜设于所述微显示器与所述波导基板之间，用于将从所述微显示器发射的光线转变为平行光线。

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