CN116338969B - 一种显示模组及ar设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示模组及AR设备，涉及光学显示技术领域，本申请的显示模组，包括激光束扫描光源以及光波导，光波导包括耦入面，以及平行相对的第一耦出面和第二耦出面，激光束扫描光源出射的激光束由耦入面耦入光波导，光波导的第一耦出面和第二耦出面分别设置有衍射光学元件以分别形成光波导的耦出区域，在光波导内全反射的激光束经衍射光学元件的衍射由耦出区域耦出光波导，分别由耦出区域耦出的激光束在预设观察位置形成显示图像。本申请提供的显示模组及AR设备，能够在实现较大的视场角的情况下，无需使用大尺寸的光学元件。

Description

一种显示模组及AR设备

技术领域

本申请涉及光学显示技术领域，具体而言，涉及一种显示模组及AR设备。

背景技术

增强现实(Augmented Reality,AR)技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术。

激光光束扫描（Laser Beam Scanning,LBS）、以其亮度高，体积小，可量产的优点备受从业者的关注。但是，LBS出瞳直径较小，成像的eyebox相应较小，为了实现扩瞳，LBS需要配合大尺寸小焦距的光学衍射元件为系统提供较大的eyebox和视场角（Field of View，FOV），但是此类型光学衍射元件的尺寸较大，佩戴不舒适，而且较大的光学衍射元件制备难度较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种显示模组及AR设备，能够无需使用大尺寸的光学元件，实现较大的视场角和eyebox。

本申请的实施例一方面提供了一种显示模组，包括激光束扫描光源以及光波导，光波导包括耦入面，以及平行相对的第一耦出面和第二耦出面，激光束扫描光源出射的激光束由耦入面耦入光波导，光波导的第一耦出面和第二耦出面分别设置有衍射光学元件以分别形成光波导的耦出区域，在光波导内全反射的激光束经衍射光学元件的衍射由耦出区域耦出光波导，分别由耦出区域耦出的激光束在预设观察位置形成显示图像。

作为一种可实施的方式，预设观察位置位于第二耦出面外，衍射光学元件沿激光束在光波导内的全反射光路在第一耦出面和第二耦出面上交替设置，设置在第一耦出面的衍射光学元件为反射式光学元件，设置在第二耦出面的衍射光学元件为透射式光学元件。

作为一种可实施的方式，每个衍射光学元件均全覆盖激光束投射在第一耦出面或第二耦出面上的光斑范围，激光束经过衍射光学元件衍射出的正一级衍射光由耦出区域耦出，在预设观察位置处形成显示图像，零级衍射光继续在光波导内全反射。

作为一种可实施的方式，每个衍射光学元件覆盖部分激光束投射在第一耦出面或第二耦出面上的光斑范围，照射至衍射光学元件处的激光束经过衍射光学元件衍射由对应的耦出区域耦出，其余未被衍射光学元件衍射的激光束继续在光波导内全反射，其中，每个衍射光学元件覆盖激光束的部分相互错开，经过耦出区域耦出的激光束在预设观察位置拼接形成显示图像。

作为一种可实施的方式，每个衍射光学元件覆盖激光束投射的光斑范围的比例相同，使得沿激光束在光波导内的全反射光路，衍射光学元件的尺寸逐渐增大，相邻两个衍射光学元件之间的间隔逐渐增大。

作为一种可实施的方式，显示模组还包括准直光学元件，准直光学元件设置于激光束扫描光源的出光侧，用于对激光束扫描光源出射的光束进行准直形成平行光，平行光由耦入面耦入光波导。

作为一种可实施的方式，每个衍射光学元件全覆盖平行光投射在第一耦出面或第二耦出面上的光斑范围，平行光经过衍射光学元件衍射出的正一级衍射光由耦出区域耦出，在预设观察位置处形成显示图像，零级衍射光继续在光波导内全反射。

作为一种可实施的方式，第一耦出面上设置至少一个反射式光学元件，第二耦出面上设置至少两个透射式光学元件，相邻两个透射式光学元件之间的距离大于等于两个透射式光学元件之间的反射式光学元件的尺寸。

作为一种可实施的方式，每个衍射光学元件覆盖部分平行光投射在第一耦出面或第二耦出面上的光斑范围，照射至衍射光学元件处的平行光经过衍射光学元件衍射由对应的耦出区域耦出，其余未被衍射光学元件衍射的平行光继续在光波导内全反射，其中，每个衍射光学元件覆盖平行光的部分相互错开，经过耦出区域耦出的平行光在预设观察位置拼接形成显示图像。

作为一种可实施的方式，每个衍射光学元件的尺寸相等。

作为一种可实施的方式，耦入面包括斜面或者光栅面，其中斜面包括以下情况中的一种：设置于第一耦出面和第二耦出面之间的斜面，斜面与第一耦出面呈第一预设夹角；显示模组还包括设置于第一耦出面上的耦入棱镜，耦入棱镜包括斜面，斜面与第一耦出面呈第二预设夹角。

作为一种可实施的方式，衍射光学元件为体全息光栅。

本申请的实施例另一方面提供了一种AR设备，包括上述显示模组。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请提供的显示模组，包括激光束扫描光源以及光波导，光波导包括耦入面，以及平行相对的第一耦出面和第二耦出面，激光束扫描光源出射的激光束由耦入面耦入光波导，光波导的第一耦出面和第二耦出面分别设置有衍射光学元件以分别形成光波导的耦出区域，在光波导内全反射的激光束经衍射光学元件的衍射由耦出区域耦出光波导，分别由耦出区域耦出的激光束在预设观察位置形成显示图像。本申请采用多个衍射光学元件对激光束进行耦出，在衍射光学元件尺寸较小的情况下也能够实现激光束的耦出，不需要较大的光学元件；因此，本申请提供的显示模组及AR设备，无需使用大尺寸的光学元件，实现较大的视场角和eyebox。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种显示组件的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种显示组件的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的一种显示组件的结构示意图之三；

图4为本申请实施例提供的一种显示组件的结构示意图之四；

图5为本申请实施例提供的一种显示组件的结构示意图之五；

图6为本申请实施例提供的人眼成像的原理图。

图标：10-显示模组；11-激光束扫描光源；12-光波导；13-耦入面；14-第一耦出面；15-第二耦出面；16-衍射光学元件；17-准直光学元件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应用于AR设备的显示模组，应当具有较大的视场角、eyebox和高亮度图像以提高使用者的体验，LBS具有较高的亮度和视场角，但是其出瞳直径较小，使得人眼能够看到的虚拟图像的eyebox较小。

本申请实施例提供了一种显示模组10，如图1至图5所示，包括激光束扫描光源11以及光波导12，光波导12包括耦入面13，以及平行相对的第一耦出面14和第二耦出面15，激光束扫描光源11出射的激光束由耦入面13耦入光波导12，光波导12的第一耦出面14和第二耦出面15分别设置有衍射光学元件16以分别形成光波导12的耦出区域，在光波导12内全反射的激光束经衍射光学元件16的衍射由耦出区域耦出光波导12，分别由耦出区域耦出的激光束在预设观察位置形成显示图像。

本申请实施例提供的显示模组10，应用于AR设备，具体的，本申请实施例的显示模组10，采用激光束扫描光源11作为激光束的发生器，激光束具有亮度高的优点。在此基础上，激光束扫描光源11的出瞳直径较小，本申请实施例将光波导12的相对两侧均设置为耦出面，分别为第一耦出面14和第二耦出面15，第一耦出面14和第二耦出面15分别设置衍射光学元件16用于对投射至此处的激光束进行衍射耦出，通过多个衍射光学元件16的多次耦出，经过衍射光学元件16衍射后，以特定角度经过人眼瞳孔，在视网膜上投影，通过多个耦出区域耦出至人眼，多个耦出区域分别设置在第一耦出面14和第二耦出面15，位于不同的区域，从而使得多个耦出区域的耦出激光束的角度不同，实现对激光束的扩瞳，采用多个衍射光学元件16实现对激光束的扩瞳。

其中，采用多个衍射光学元件16对激光束进行分次的衍射耦出，在实现同样尺寸横截面的光束的情况下，可以将衍射光学元件16的尺寸设置的小一些，从而无需较大尺寸的光学元件。示例的，当衍射光学元件16为体全息光栅时，能够减小体全息光栅的尺寸，本领域技术人员应当知晓，较大尺寸的体全息光栅需要配备较大的光刻机，设备成本较高，加工难度较大，且成品率较低，从而使得本申请实施例的较小的衍射光学元件16的能够降低设备成本，降低加工难度，提高成品率。

另外，以激光束扫描光源11作为图像源，可以高亮度显示图像信息的同时，以视网膜投影的方式成像，避免虚拟信息与现实信息成像不在同一平面带来的眩晕，改善使用者的使用体验。

其中，第一耦出面14和第二耦出面15上的衍射光学元件16的个数本申请实施例不做限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行具体设置，示例的，如图1至图5所示，远离人眼的侧面为第一耦出面14，靠近人眼的侧面为第二耦出面15，在第一耦出面14上设置一个衍射光学元件16，在第二耦出面15上设置两个衍射光学元件16。

本申请在第一耦出面14和第二耦出面15分别设置衍射光学元件16，使得激光束扫描光源11出射的激光束分别通过多个耦出区域多次耦出，在衍射光学元件16尺寸较小的情况下也能够实现激光束的耦出，不需要较大的光学元件；因此，本申请提供的显示模组10及AR设备，能够无需使用大尺寸的光学元件，实现较大的视场角和eyebox。

可选的，如图1至图5所示，预设观察位置位于第二耦出面15外，衍射光学元件16沿激光束在光波导12内的全反射光路在第一耦出面14和第二耦出面15上交替设置，设置在第一耦出面14的衍射光学元件16为反射式光学元件，设置在第二耦出面15的衍射光学元件16为透射式光学元件。

以第一耦出面14上设置一个反射式光学元件，第二耦出面15上设置两个透射式光学元件为例，对光学模组的光路传输过程进行说明，激光束扫描光源11出射的激光束经过耦入面13耦入光波导12，并在光波导12内进行全反射后入射第一个透射式光学元件，部分或者全部激光束经过透射式光学元件衍射耦出，形成第一束出射光进入人眼；其余激光束继续全反射至反射式衍射光栅元件，部分或者全部激光束经反射式衍射光栅元件反射耦出，形成第二束出射光进入人眼；其余激光束继续全反射至透射式衍射光栅元件，部分或者全部激光束经透射式衍射光栅元件反射耦出，形成第三束出射光进入人眼，由于透射式光学元件和反射式光学元件间隔交替设置，使得三束出射光出射位置不同，经过三个衍射光学元件16实现扩瞳或扩大视场角。

其中，第一耦出面14上设置一个反射式光学元件，第二耦出面15上设置两个透射式光学元件只是本申请的一种实施例，本领域技术人员可以根据实际情况设置衍射式光学元件的类型和设置位置，只要能够将激光束分多次耦出即可。

另外，第一耦出面14和第二耦出面15的具体设置本申请实施例不做限制，示例的，可以如图1所示，将第一耦出面14设置在上表面，第二耦出面15设置在下表面，此时，预设观察位置位于光波导的下方；当然，也可以反过来，将第一耦出面14设置在光波导的下表面，第二耦出面15设置在上表面，此时，预设观察位置位于光波导的上方。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图2所示，每个衍射光学元件16均全覆盖激光束投射在此处的光斑范围，激光束经过衍射光学元件16衍射出的正一级衍射光由耦出区域耦出，在预设观察位置处形成显示图像，零级衍射光继续在光波导12内全反射。

如图2所示，激光束扫描光源11出射的激光束，经过耦入面13耦入光波导12，在光波导12内进行全反射，激光束照射至第一个透射式光学元件时发生第一次衍射，+1级衍射光经过耦出区域耦出光波导12形成第一个出瞳，0级衍射光继续在波导内发生全反射；激光束遇到反射式衍射光学元件发生第二次衍射，+1级衍射光经过耦出区域耦出光波导12形成第二个出瞳，0级光继续在波导内发生全反射；激光束遇到第二个透射式光学元件发生衍射，+1级衍射光经过耦出区域耦出光波导12形成第三个出瞳。其中，三个出瞳之间的间隔均为3mm左右，三个不会同时进入人眼，人眼的眼球在转动和平移的光程中能接受一个出瞳的光线信息，这些光线经过人眼扫描在视网膜上形成图像。

当每个衍射光学元件16均全覆盖激光束投射在此处的光斑范围，每个耦出区域耦出的光束都是完整的图像，各个衍射光学元件16形成的会聚点不同时进入人眼，以实现扩瞳效果，另外，位于光波导12两侧面，即第一耦出面14和第二耦出面15上的透射式光学元件和反射式光学元件的会聚点的间隔，相对于同侧面的会聚点的间隔更近，因此可以配合使用较厚的波导，从而提高光波导12的机械强度。

可选的，如图1所示，每个衍射光学元件16覆盖部分激光束投射在此处的光斑范围，照射至衍射光学元件16处的激光束经过衍射光学元件16衍射由对应的耦出区域耦出，其余未被衍射光学元件16衍射的激光束继续在光波导12内全反射，其中，每个衍射光学元件16覆盖激光束的部分相互错开，经过耦出区域耦出的激光束在预设观察位置拼接形成显示图像。

激光束扫描光源11出射的激光束，经过耦入面13耦入光波导12，在光波导12内进行全反射，激光束照射至第一个透射式光学元件时，位于右侧1/3面积的光束发生衍射，激光束经过耦出区域耦出光波导12并进入人眼，未照射在第一个透射式光学元件的其余部分的光束，继续在光波导12内发生全反射。激光束照射至反射式光学元件，位于中间1/3面积的光束发生衍射，激光束经过耦出区域耦出波导并进入人眼，未照射在第一个透射式光学元件的其余部分的光束，继续在光波导12内传播。激光束遇到第二个透射式光学元件，位于左侧1/3面积的激光束发生衍射，光束耦出波导并进入人眼。三个衍射光学元件16耦出的光线会聚在同一平面上，会聚点间隔均为1mm左右，三个会聚点同时进入人眼，在人眼中拼接成完整的图像。

其中，三个衍射光学元件16以及1/3面积的激光束均是本申请的实施例，本领域技术人员可以根据具体情况进行设置，示例的，也可以设置四个衍射光学元件16，每个衍射光学元件16衍射的激光束的面积可以相同，也可以不同；可以按照顺序耦出，也可以不按顺序耦出，只要能够将全部激光束衍射耦出即可。

如图1所示，以第一耦出面14上设置一个反射式光学元件，第二耦出面15上设置两个透射式光学元件为例对显示模组10的优点进行阐述，如图6所示，本申请实施例以视网膜投影的方式成像，具体的，晶状体和视网膜被简化成透镜和平面，图1中的反射式衍射光栅耦出的光线经过晶状体的光心，晶状体不改变激光束传播方向，激光束直接成像在视网膜上；右侧的透射式衍射光栅耦出的激光束经过晶状体的右侧，晶状体使激光束传播方向发生一定程度的偏折，并最终落在视网膜的左侧区域；左侧的透射式光学元件耦出的激光束经过晶状体，晶状体使激光束传播方向发生一定程度的偏折，并最终落在视网膜的右侧区域。人眼分别接收左侧和右侧的激光束，这样，位于左侧和右侧的激光束分别经过晶状体成像，视网膜的左中右三个区域拼接在一起构成完整的图像。因为视网膜成像的光线都是需要经过晶状体中心的，在这个实施例中，人眼直视前方的时候，中间的光线视网膜成像，和外界的图像不会有辐辏或者说成像距离上的冲突，边缘的图像虽然不是视网膜成像，但是人眼不汇聚在边缘，所以是没有影响的。当人眼向左看的时候，人眼转动，左侧的光线和图像是过晶状体中心的，那左侧的图像就是视网膜成像，和左侧的外界图像是不冲突的，中间的图像同理，因为人眼不在意，所以不会有影响。如果利用单片衍射光学元件16耦出激光束而非利用本申请实施例中的多个拼接方案，需要用到的衍射光学元件16大小和边缘光线成像过程如图6中虚线所示，可以看到单片衍射光学元件16的尺寸很大，制备大尺寸衍射光学元件16的难度比制备小尺寸HOE高很多，用拼接的方式扩展FOV可以大大降低成本。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图1所示，每个衍射光学元件16覆盖激光束投射的光斑范围的比例相同，使得沿激光束在光波导12内的全反射光路，衍射光学元件16的尺寸逐渐增大，相邻两个衍射光学元件16之间的间隔逐渐增大。

每个衍射光学元件16覆盖激光束投射的光斑范围的比例相同，能够方便衍射光学元件16的设计，由于激光束扫描光源11出射的光束为发散光，当需要每个衍射光学元件16覆盖激光束投射的光斑范围的比例相同时，激光束在光波导12内传播时，投射在全反射面上的光斑范围越来越大，使得衍射光学元件16的尺寸逐渐增大，相邻两个衍射光学元件16之间的间隔逐渐增大。

可选的，如图3、图4和图5所示，显示模组10还包括准直光学元件17，准直光学元件17设置于激光束扫描光源11的出光侧，用于对激光束扫描光源11出射的光束进行准直形成平行光，平行光由耦入面13耦入光波导12。

由于激光束扫描光源11出射的光束为发散光，激光束在光波导12内传播时，投射在全反射面上的光斑范围越来越大，不方便衍射光学元件16的设计和制作，本申请实施例在激光束扫描光源11的出光侧设置准直光学元件17，准直光学元件17对激光束扫描光源11出射的光束进行准直形成平行光，平行光由耦入面13耦入光波导12，使得激光束在光波导12内传播时，投射在全反射面上的光斑范围相同，便于衍射光学元件16的位置及尺寸的设置。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图4和图5所示，每个衍射光学元件16全覆盖平行光投射在此处的光斑范围，平行光经过衍射光学元件16衍射出的正一级衍射光由耦出区域耦出，在预设观察位置处形成显示图像，零级衍射光继续在光波导12内全反射。

如图4所示，激光束扫描光源11出射的激光束，经过准直光学元件17准直形成平行光，平行光由耦入面13耦入光波导12，在光波导12内进行全反射，平行光照射至第一个透射式光学元件时发生第一次衍射，+1级衍射光经过耦出区域耦出光波导12形成第一个出瞳，0级衍射光继续在波导内发生全反射；平行光遇到反射式衍射光学衍射发生第二次衍射，+1级衍射光经过耦出区域耦出光波导12形成第二个出瞳，0级光继续在波导内发生全反射；平行光遇到第二个透射式光学元件发生衍射，+1级衍射光经过耦出区域耦出光波导12形成第三个出瞳。其中，三个出瞳在同一平面上，间隔均为3mm左右，三个不会同时进入人眼，人眼的眼球在转动和平移的光程中能接受一个出瞳的光线信息，这些光线经过人眼扫描在视网膜上形成图像。

可选的，如图5所示，第一耦出面14上设置至少一个反射式光学元件，第二耦出面15上设置至少两个透射式光学元件，相邻两个透射式光学元件之间的距离大于等于两个透射式光学元件之间的反射式光学元件的尺寸。

相邻两个透射式光学元件之间的距离大于等于两个透射式光学元件之间的反射式光学元件的尺寸，使得相邻两个透射式光学元件之间的距离较大，每个透射式光学元件耦出的光束的FOV一样大，当人眼的眼球转动时，能够接收的激光束的角度范围更大，从而增大显示模组10整体的FOV。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图3所示，每个衍射光学元件16覆盖部分平行光投射在此处的光斑范围，照射至衍射光学元件16处的平行光经过衍射光学元件16衍射由对应的耦出区域耦出，其余未被衍射光学元件16衍射的平行光继续在光波导12内全反射，其中，每个衍射光学元件16覆盖平行光的部分相互错开，经过耦出区域耦出的平行光在预设观察位置拼接形成显示图像。

如图3所示，激光束扫描光源11出射的激光束，经过准直光学元件17准直形成平行光，平行光由耦入面13耦入光波导12，在光波导12内进行全反射，平行光照射至第一个透射式光学元件时，位于右侧1/3面积的平行光发生衍射，平行光经过耦出区域耦出光波导12并进入人眼，未照射在第一个透射式光学元件的其余部分的平行光，继续在光波导12内发生全反射。平行光照射至反射式光学元件，位于中间1/3面积的平行光发生衍射，平行光经过耦出区域耦出波导并进入人眼，未照射在第一个透射式光学元件的其余部分的平行光，继续在光波导12内传播。平行光遇到第二个透射式光学元件，位于左侧1/3面积的平行光发生衍射，平行光耦出波导并进入人眼。三个衍射光学元件16耦出的光线会聚在同一平面上，会聚点间隔均为1mm左右，三个会聚点同时进入人眼，在人眼中拼接成完整的图像。

可选的，如图3所示，每个衍射光学元件16的尺寸相等。

将每个衍射光学元件16的尺寸相等设置，在衍射光学元件16的加工过程中，根据平行光投射至全反射面的光斑尺寸，比较容易计算每个衍射光学元件16的尺寸以及设置位置，而且相等的衍射光学元件16尺寸也便于加工，示例的，当衍射光学元件16为面浮雕光栅时，对光刻的工艺参数进行一次调整即可实现多个衍射光学元件16的加工；当衍射光学元件16为体全息光栅时，对全息曝光的工艺参数进行一次调整即可实现多个衍射光学元件16的加工。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图1至图5所示，耦入面13包括斜面或者光栅面，其中斜面包括以下情况中的一种：

设置于第一耦出面14和第二耦出面15之间的斜面，斜面与第一耦出面14呈第一预设夹角；

显示模组10还包括设置于第一耦出面14上的耦入棱镜，耦入棱镜包括斜面，斜面与第一耦出面14呈第二预设夹角。

其中，光栅面耦入的方式具有耦入效率高的优点。图1至图5采用的耦入面13为第一耦出面14和第二耦出面15之间的斜面，斜面的方式加工更加便捷，且不用增加多余的透镜，减小显示模组10的体积和重量。耦入棱镜的方式能够改变光束入射光波导12的方向。本领域技术人员可以根据实际需要进行耦入面13的选择。

可选的，衍射光学元件16为体全息光栅。

体全息光栅具有良好的入射光波长选择性和入射角度选择性，当入射光角度和波长满足布拉格条件时，体全息光栅的衍射效率很高。此外，体全息光栅厚度一般为十几至几十微米，可使结构又轻又薄，可以实现轻薄化设计。

本申请实施例还公开了一种AR设备，包括如上所述的显示模组10。该AR设备包含与前述实施例中的显示模组10相同的结构和有益效果。显示模组10的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种显示模组，其特征在于，包括激光束扫描光源(11)以及光波导(12)，所述光波导(12)包括耦入面(13)，以及平行相对的第一耦出面(14)和第二耦出面(15)，所述激光束扫描光源(11)出射的激光束由所述耦入面(13)耦入所述光波导(12)，所述光波导(12)的第一耦出面(14)和第二耦出面(15)分别设置有衍射光学元件(16)以分别形成所述光波导(12)的耦出区域，在所述光波导(12)内全反射的激光束经所述衍射光学元件(16)的衍射由所述耦出区域耦出所述光波导(12)，分别由所述耦出区域耦出的所述激光束在预设观察位置形成显示图像；

所述预设观察位置位于所述第二耦出面(15)外，所述衍射光学元件(16)沿所述激光束在所述光波导(12)内的全反射光路在所述第一耦出面(14)和所述第二耦出面(15)上交替设置，设置在所述第一耦出面(14)的所述衍射光学元件(16)为反射式光学元件，设置在所述第二耦出面(15)的所述衍射光学元件(16)为透射式光学元件；

每个所述衍射光学元件(16)覆盖部分所述激光束投射在所述第一耦出面(14)或所述第二耦出面(15)上的光斑范围，照射至所述衍射光学元件(16)处的激光束经过所述衍射光学元件(16)衍射由对应的耦出区域耦出，其余未被所述衍射光学元件(16)衍射的激光束继续在所述光波导(12)内全反射，其中，每个所述衍射光学元件(16)覆盖所述激光束的部分相互错开，经过所述耦出区域耦出的激光束在所述预设观察位置拼接形成显示图像；

所述第一耦出面(14)上设置至少一个所述反射式光学元件，所述第二耦出面(15)上设置至少两个所述透射式光学元件，相邻两个所述透射式光学元件之间的距离大于等于两个所述透射式光学元件之间的所述反射式光学元件的尺寸。

2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，每个所述衍射光学元件(16)覆盖所述激光束投射的光斑范围的比例相同，使得沿所述激光束在所述光波导(12)内的全反射光路，所述衍射光学元件(16)的尺寸逐渐增大，相邻两个所述衍射光学元件(16)之间的间隔逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，还包括准直光学元件(17)，所述准直光学元件(17)设置于所述激光束扫描光源(11)的出光侧，用于对所述激光束扫描光源(11)出射的光束进行准直形成平行光，所述平行光由所述耦入面(13)耦入所述光波导(12)。

4.一种AR设备，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的显示模组(10)。