CN116482861A - 一种双目光波导及ar设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双目光波导及AR设备，涉及光学显示技术领域，本申请的双目光波导，包括基底、设置于基底上的入瞳光栅以及不对称的设置于入瞳光栅相对两侧的第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅的出光侧分别对应设置第一出瞳光栅和第二出瞳光栅，输入图像光以偏离基底垂线的入射角度入射入瞳光栅并经过入瞳光栅衍射为第一传导光和第二传导光，第一传导光经过第一扩瞳光栅扩瞳并经第一出瞳光栅耦出为第一输出光，第二传导光经过第二扩瞳光栅扩瞳并经述第二出瞳光栅耦出为第二输出光。本申请提供的双目光波导及AR设备，能够使得输出图像显示偏离视线中心，满足图像非居中显示需求，适应不同的场景应用和提升设备功能。

Description

一种双目光波导及AR设备

技术领域

本申请涉及光学显示技术领域，具体而言，涉及一种双目光波导及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，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。AR显示系统通常包括微型投影仪和光学显示屏，将微型显示器上的像素通过光学显示屏投射到人眼中，同时，用户可以透过光学显示屏看到真实世界。微型投影仪为设备提供虚拟内容，光学显示屏通常是透明的光学部件。

光波导结构是光学显示屏的一种实现路径。当传输介质折射率大于周围介质且在波导中的入射角大于全反射临界角时，光即可在波导内通过全反射现象实现无泄漏地传输。来自投影仪的光被耦合进入波导后，光就在波导内继续无损地传播图像，直到被后续结构耦出。现有的双目一体化AR设备，使用单光源入射到波导入瞳处，然后分别在左右眼的两个出瞳输出图像。一般进入波导的光源是正入射，则左右眼的两个出瞳输出图像也成像在视线正中心无穷远处。但是某些情况下，用户会提出图像非居中显示的应用需求，但是，现有技术中并没有针对非居中显示的光波导。

发明内容

本申请的目的在于提供一种双目光波导及AR设备，能够使得输出图像显示偏离视线中心，使得输出图像显示非居中，提高使用者的体验感。

本申请的实施例一方面提供了一种双目光波导，包括基底、设置于基底上的入瞳光栅以及不对称的设置于入瞳光栅相对两侧的第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅的出光侧分别对应设置第一出瞳光栅和第二出瞳光栅，输入图像光以偏离基底垂线的入射角度入射入瞳光栅并经过入瞳光栅衍射为第一传导光和第二传导光，第一传导光经过第一扩瞳光栅扩瞳并经过第一出瞳光栅耦出为第一输出光,第二传导光经过第二扩瞳光栅扩瞳并经过第二出瞳光栅耦出为第二输出光，所述第一输出光和第二输出光用于分别入射双目，其中，第一输出光形成的第一图像和第二输出光形成的第二图像在无穷远处重合。

作为一种可实施的方式，第一扩瞳光栅为沿第一传导光传播方向设置的多个，第一传导光依次经过多个第一扩瞳光栅扩瞳后入射第一出瞳光栅；第二扩瞳光栅为沿第二传导光传播方向设置的多个，第二传导光依次经过多个第二扩瞳光栅扩瞳后入射第二出瞳光栅。

作为一种可实施的方式，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅均为一个，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅所在的区域具有靠近入瞳光栅的第一边和远离入瞳光栅的第二边，第一扩瞳光栅第一边的长度大于第二扩瞳光栅的第一边的长度，第一扩瞳光栅第二边的长度大于第二扩瞳光栅的第二边的长度。

作为一种可实施的方式，入瞳光栅与第一扩瞳光栅的最近距离和入瞳光栅与第二扩瞳光栅的最近距离相同，且入瞳光栅设置于基底沿第一方向的中心，其中，第一方向为第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅的连线。

作为一种可实施的方式，入瞳光栅与第一扩瞳光栅的最近距离和入瞳光栅与第二扩瞳光栅的最近距离不同，且入瞳光栅偏离于基底沿第一方向的中心，其中，第一方向为第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅的连线。

作为一种可实施的方式，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅均为一个，入瞳光栅与第一扩瞳光栅的最近距离和入瞳光栅与第二扩瞳光栅的最近距离不同，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅的外形结构相同，且关于第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅连线的中点对称。

作为一种可实施的方式，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅连线的中点处用于设置中置器件。

作为一种可实施的方式，第一出瞳光栅和第二出瞳光栅的外形结构相同且关于第一出瞳光栅和第二出瞳光栅的连线的中点对称。

作为一种可实施的方式，入瞳光栅、第一扩瞳光栅、第二扩瞳光栅、第一出瞳光栅以及第二出瞳光栅均为衍射光栅、表面浮雕光栅和体全息光栅中的任意一种。

本申请的实施例另一方面提供了一种AR设备，包括框架，框架上形成安装通孔，安装通孔内设置有上述双目光波导。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请提供的双目光波导，应用于输入图像光偏离于基底的垂线时，具体的，双目光波导包括基底、设置于基底上的入瞳光栅以及不对称的设置于入瞳光栅相对两侧的第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅的出光侧分别对应设置第一出瞳光栅和第二出瞳光栅。输入图像光以偏离基底垂线的入射角度入射入瞳光栅并经过入瞳光栅衍射为第一传导光和第二传导光，第一传导光经过第一扩瞳光栅扩瞳并经过第一出瞳光栅耦出为第一输出光,第一输出光用于入射双目中的第一目，第二传导光经过第二扩瞳光栅扩瞳并经过第二出瞳光栅耦出为第二输出光，第二输出光用于入射双目中的第二目，第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅不关于入瞳光栅对称，使得第一输出光形成的第一图像和第二输出光形成的第二图像偏离于第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅的中心，第一图像和第二图像在无穷远处重合，使得重合形成的图像偏离视线中心，提高使用者的体验感。

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双目光波导的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种双目光波导的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的一种双目光波导的光路传输图；

图4为本申请实施例提供的一种双目光波导的光栅矢量示意图；

图5为本申请实施例提供的一种双目光波导的结构示意图之三；

图6为本申请实施例提供的一种双目光波导的结构示意图之四。

图标：100-双目光波导；10-基底；11-入瞳光栅；12-第一光路组件；21-第一扩瞳光栅；31-第一出瞳光栅；13-第二光路组件；22-第二扩瞳光栅；32-第二出瞳光栅；40-中置器件。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示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。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。

本申请提供了一种双目光波导100，如图1、图2、图5和图6所示，包括基底10、设置于基底10上的入瞳光栅11以及不对称的设置于入瞳光栅11相对两侧的第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22，第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的出光侧分别对应设置第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32，输入图像光以偏离基底10垂线的入射角度入射入瞳光栅11并经过入瞳光栅11衍射为第一传导光和第二传导光，第一传导光经过第一扩瞳光栅21扩瞳并经过第一出瞳光栅31并耦出为第一输出光,第一输出光用于入射第一目，第二传导光经过第二扩瞳光栅22扩瞳并经过第二出瞳光栅32耦出为第二输出光，第二输出光用于入射第二目，其中，第一输出光形成的第一图像和第二输出光形成的第二图像在无穷远处重合。

双目光波导100在工作时，如图3所示，微型投影仪IMGO出射的光束INO作为双目光波导100的输入图像光，其中，输入图像光与基底10所在的平面的垂线具有一定的夹角，如图3中的A角，输入图像光入射至入瞳光栅11，在入瞳光栅11的衍射作用下，衍射形成的正一级光线进入基底10，衍射光全反射至第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22作为第一传导光和第二传导光，第一传导光经过第一光路组件12的扩瞳并耦出形成第一输出光，第一输出光在观察距离处进入第一目形成第一输出图像；第二传导光经过第二光路组件13的扩瞳并耦出形成第二输出光，第二输出光在观察距离处进入第二目形成第二输出图像，即第一输出图像和第二输出图像分别进入人的双目。其中，第一光路组件12包括第一扩瞳光栅21和第一出瞳光栅31，第二光路组件13包括第二扩瞳光栅22和第二出瞳光栅32。

在本申请实施例中,第一输出光和第二输出光在无穷远处重合，将第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22不对称的设置于入瞳光栅11的相对两侧，使得第一输出光和第二输出光重合的点偏离中心线S0，从而使得输出图像偏离视线中心，在使用者需要观看输入图像光时，转动眼球即可观测到输入图像光的信息，当使用者不需要观看输入图像光，而需要观看外界环境时，转动眼球至视线中心即可，从而使得本申请实施例中的双目光波导100，提高使用者的体验。

本申请提供的双目光波导100，应用于输入图像光偏离于基底10的垂线时，具体的，第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22不关于入瞳光栅11对称，使得第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22形成的出射光不关于入瞳光栅11不对称，第一图像和第二图像在无穷远处重合，使得重合形成的图像偏离视线中心。

可选的，第一扩瞳光栅21为沿第一传导光传播方向设置的多个，第一传导光依次经过多个第一扩瞳光栅21扩瞳后入射第一出瞳光栅31；第二扩瞳光栅22为沿第二传导光传播方向设置的多个，第二传导光依次经过多个第二扩瞳光栅22扩瞳后并由第二出瞳光栅32耦出。

输入图像光经过入瞳光栅11耦入到光波导中，然后经过入瞳光栅11的衍射出射为第一传导光和第二传导光，第一传导光入射到第一扩瞳光栅21并依次经过多个第一扩瞳光栅21对第一传导光进行一维或者二维的扩瞳，最后由第一出瞳光栅31耦出形成第一输出光，同理，第二传导光在第二光路组件13中扩瞳并耦出形成第二输出光。

具体的，如图3所示，当第一扩瞳光栅21包括一个时，第一传导光传导至第一扩瞳光栅21时，一部分光会被转折输出至第一出瞳光栅31，剩下的光将继续通过反射向前传播，然后再次入射到第一扩瞳光栅21上，此时又会有一部分光被转折输出至第一出瞳光栅31，重复此过程实现一维扩瞳。第一传导光最终在第一出瞳光栅31处耦出第一输出光，进入到双目中的第一目。与第一传导光同理，第二传导光在第二出瞳光栅32处耦出第二输出光，进入双目中的第二目，双眼看到的左右图像在无穷远处重合，偏离双眼视线中心线S0。其中，视线中心线为第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32连线的中点处基底10的垂线。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图1、图5和图6所示，第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22均为一个，第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22所在的区域具有靠近入瞳光栅11的第一边和远离入瞳光栅11的第二边，第一扩瞳光栅21第一边的长度大于第二扩瞳光栅22的第一边的长度，第一扩瞳光栅21第二边的长度大于第二扩瞳光栅22的第二边的长度。

示例的，为了提高扩瞳光栅的扩瞳的效果，通常将扩瞳光栅所在的区域设置为梯形，且梯形的上底靠近入瞳光栅11，当第一扩瞳光栅21所在的区域和第二扩瞳光栅22所在的区域不相等时，示例的，如图1所示，第一扩瞳光栅21的上底为A1，第二扩瞳光栅22的上底为A2,A2<A1,第一扩瞳光栅21的下底为C1,第二扩瞳光栅22的上底为C2,C2<C1,第一扩瞳光栅21的高为H1,第二扩瞳光栅22的高为H2,H2＝H1,其中，第一扩瞳光栅21的上底与入瞳光栅11的中心的距离为X1,第二扩瞳光栅22的上底与入瞳光栅11的中心的距离为X2，当输入图像光斜入射时,即输入图像光与基底10所在的平面的垂线具有一定的夹角时，输入图像光经过入瞳光栅11衍射，向左右两侧以不同矢量方向角度全反射形成第一传导光和第二传导光，由于A2<A1，使得第一扩瞳光栅21接收第一传导光的传播方向的角度比第二扩瞳光栅22接收第二传导光的传播方向的角度大，进而使得经过第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32的第一输出光和第二输出光的图像重合点偏离于视线中心。

需要说明的是，本申请实施例将第一扩瞳光栅21所在的区域设置的大于第二扩瞳光栅22所在的区域，使得第一输出图像和第二输出图像的重合点向视线中心的一侧偏离，在实际应用中，本领域技术人员可以将第一扩瞳光栅21所在的区域设置的小于第二扩瞳光栅22所在的区域。

光栅具有光栅矢量，光栅的矢量方向与对应光栅的光栅方向相互垂直，当入射图像光向ky正方向偏离波矢中心点o进入波导内时，某一颜色的输入光包括预设角度范围内的所有传播光线，光线的角度范围即为光源的视场角。图4本申请实施例中双目光波导100内正一级衍射光传播的K空间矢量图，其中，入瞳光栅11进入基底10的正一级衍射光的矢量方向为V11，光线沿着矢量方向V11向下传播到第一扩瞳光栅，第一扩瞳光栅衍射的光线沿V12进入第一出瞳光栅31，最后在第一出瞳光栅31处以V13方向出射，第一传导光的光栅矢量方向形成闭合回路，即光线的波矢和为V11+V12+V13＝0。同理，第二传导光的光栅矢量方向形成闭合回路，即波矢和V21+V22+V23＝0。

在图4中，D1表示用于满足基底10中的全内反射(TIR)标准的第一边界。D2表示基底10中的最大波矢的第二边界。最大波矢可以由基底10的折射率确定。仅当光的波矢在第一边界D1与第二边界D2之间的区域ZONE1中时，光才可以在基底10中波导。如果光的波矢在区域C1之外，则光可能会泄漏出波导板或根本不传播。

从区域B00进入基底10传播到区域Ba11、Bb21的光传播方向是由波矢中心点o与区域Ba11、Bb21内每一点的连线确定，则波矢中心点o分别与区域Ba11、Bb21最近的两个边界点确定最大传播矢量的角度，即图1中K11、K12表示B00进入基底10传播到区域Ba11的最大角度方向，K21、K22表示B00进入波导传播到区域Bb21的最大角度方向。入射图像光IN0向ky正方向偏离波矢中心点o进入波导内，则波矢中心o距离区域Ba11的边界较近，距离区域Bb21的边界较远，则K11、K12的角度值大于K21、K22。

对应于图1，入瞳光栅11出射的第一传导光传播方向在K11与K12之间的角度范围内，所以左侧的第一扩瞳光栅21的上边和下边至少分别沿着K11和K12的矢量方向，使得入瞳光栅11传播进基底10的第一传导光都能进入第一扩瞳光栅21；入瞳光栅11出射的第二传导光的传播方向在K21与K22之间的角度范围内，所以右侧的第二扩瞳光栅22的上边和下边至少分别沿着K21和K22的矢量方向，使得入瞳光栅11传播进波导的第二传导光都能进入第二扩瞳光栅22。

另外，需要说明的是，本申请实施例的扩瞳光栅所在的区域设置为梯形只是一种示例，本领域技术人员可以根据实际情况设置扩瞳光栅的形状。只要第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的大小不同即可。

可选的，如图1和图5所示，入瞳光栅11与第一扩瞳光栅21的最近距离和入瞳光栅11与第二扩瞳光栅22的最近距离相同，且入瞳光栅11设置于基底10沿第一方向的中心，其中，第一方向为第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的连线。

当入瞳光栅11与第一扩瞳光栅21的最近距离和入瞳光栅11与第二扩瞳光栅22的最近距离相同，使得入瞳光栅11位于第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的中间位置，将入瞳光栅11设置于基底10的中轴线上，对应于微型投影仪设置在第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22之间，合理利用基底10的空间。

入瞳光栅11与第一扩瞳光栅21的最近距离和入瞳光栅11与第二扩瞳光栅22的最近距离相同，可以将入瞳光栅11设置于基底10的中轴线上,入瞳光栅11设置于视线中心上，这样使得第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32关于中轴线对称则分别对应于双目出射第一输出光和第二输出光。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图6所示，入瞳光栅11与第一扩瞳光栅21的最近距离和入瞳光栅11与第二扩瞳光栅22的最近距离不同，且入瞳光栅11偏离于基底10沿第一方向的中心，其中，第一方向为第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的连线。

当入瞳光栅11与第一扩瞳光栅21的最近距离和入瞳光栅11与第二扩瞳光栅22的最近距离不同时，第一传导光和第二传导光分别进入第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的光程不同，从而进一步使得第一输出光和第二输出光在无穷远处的重合的点偏离视线中心。

在实际应用中，双目的视线中心即为基底10的中轴线，具体的，如图6所示，第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32分别形成eyebox e1和eyebox e2，而输入图像光必定与入瞳光栅11对应，当入瞳光栅11与第一扩瞳光栅21的最近距离和入瞳光栅11与第二扩瞳光栅22的最近距离不同，为了使得双眼和两个eyebox均关于基底10的中轴线对称，则需将第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32的位置随着入瞳光栅11的移位而移动，使得第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32不关于基底10的中轴线对称。这样调整人眼和eyebox的相对位置，使得看到的非居中图像更完整，使得本申请实施例提供的双目波导能够适应使用需求，并提高使用者的体验效果。

可选的，如图2所示，第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22均为一个，入瞳光栅11与第一扩瞳光栅21的最近距离和入瞳光栅11与第二扩瞳光栅22的最近距离不同，第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的外形结构相同，且关于第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22连线的中点对称。

具体的，当入瞳光栅11与第一扩瞳的最近距离和入瞳光栅11与第二扩瞳光栅22的最近距离不同时，示例的，如图2所示，入瞳光栅11更靠近于第一扩瞳光栅21，使得入瞳光栅11位于基底10中轴线的靠近第一扩瞳光栅21的一侧，当入瞳光栅11对应第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22出射第一传导光和第二传导光时，第一扩瞳光栅21接收第一传导光的传播方向的角度与第二扩瞳光栅22接收第二传导光的传播方向的角度相同，但是，第一传导光和第二传导光分别进入第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的光程不同，从而使得第一输出光和第二输出光在无穷远处的重合的点偏离视线中心。

可以理解的是，本领域技术人员也可以将入瞳光栅11更靠近于第二扩瞳光栅22设置，使得第一输出图像和第二输出图形的重合点偏离于视线中心的另一侧。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图2所示，第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22连线的中点处用于设置中置器件40。

将中置器件40设置第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的中点处，其中，第一扩瞳光栅21和第二扩瞳光栅22的中点即为视线中心，即将中置器件40设置于视线中心，使得光源在AR设备中与中置器件40的相对放置方式更加合理化，同时扩大客户的需求。

其中，中置器件40的具体形式本申请实施例不做限制，示例的，可以是摄像头。

可选的，如图1、图2所示，第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32的外形结构相同且关于第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32的连线的中点对称。

当第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32的结构相同，且关于二者连线的中点对称时，示例的，如图1所示，第一出瞳光栅31的长度为L1，第二出瞳光栅32的长度为L2，L2＝L1；第一出瞳光栅31的宽度为W1，第二出瞳光栅32的宽度为W2,W1＝W2,当第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32的外形结构相同时，能够保证同一入射光经过双目光波导100的耦入、扩瞳和耦出后，第一输出图像和第二输出图像在无穷远处重合时成像的高度一致，提高使用者的体验感。

其中，第一出瞳光栅31用于耦出第一扩瞳光栅21传输的光束，所以，第一出瞳光栅31的大小以及设置位置应当与第一扩瞳光栅21对应；同理，第二出瞳光栅32的大小以及设置位置应当与第二扩瞳光栅22对应。

示例的，第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32分别对应双目中的一个，为了进一步提高使用者的体验感，可以将第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32的中心距离为双目的瞳距，示例的，成人的平均瞳孔间距约为63mm，本申请实施例将第一出瞳光栅31和第二出瞳光栅32的中心距离设置为50-75mm之间。

本申请实施例的一种可实现的方式中，如图1、图2所示，入瞳光栅11、第一扩瞳光栅21、第二扩瞳光栅22、第一出瞳光栅31以及第二出瞳光栅32均为衍射光栅、表面浮雕光栅和体全息光栅中的任意一种。

当基底10上的多个光栅可以是衍射光栅、表面浮雕光栅和体全息光栅中的任意一种时，可以使得双目波导的制备方法更加灵活，在双目波导制备时，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择光栅的种类。

其中，当上述光栅为衍射光栅和表面浮雕光栅时，上述光栅设置于基底10的表面；当上述光栅为体全息光栅时，上述光栅可以设置于基底10的表面，也可以设置在基底10的内部，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置，示例的，本申请实施例将上述所有光栅设置于基底10的表面。

本申请实施例还公开了一种AR设备，包括框架，框架上形成安装通孔，安装通孔内设置有上述双目光波导100。该AR设备包含与前述实施例中的双目光波导100相同的结构和有益效果。双目光波导100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 (10)

1.一种双目光波导，其特征在于，包括基底、设置于所述基底上的入瞳光栅以及不对称的设置于所述入瞳光栅相对两侧的第一扩瞳光栅和第二扩瞳光栅，所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅的出光侧分别对应设置第一出瞳光栅和第二出瞳光栅，输入图像光以偏离基底垂线的入射角度入射所述入瞳光栅并经过所述入瞳光栅衍射为第一传导光和第二传导光，第一传导光经过所述第一扩瞳光栅扩瞳并经过所述第一出瞳光栅耦出为第一输出光，所述第二传导光经过所述第二扩瞳光栅扩瞳并经过所述第二出瞳光栅耦出为第二输出光，所述第一输出光和所述第二输出光用于分别入射双目，其中，所述第一输出光形成的第一图像和所述第二输出光形成的第二图像在无穷远处重合。

2.根据权利要求1所述的双目光波导，其特征在于，所述第一扩瞳光栅为沿所述第一传导光传播方向设置的多个，所述第一传导光依次经过多个所述第一扩瞳光栅后入射所述第一出瞳光栅；所述第二扩瞳光栅为沿所述第二传导光传播方向设置的多个，所述第二传导光依次经过多个所述第二扩瞳光栅扩瞳后入射所述第二出瞳光栅。

3.根据权利要求2所述的双目光波导，其特征在于，所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅均为一个，所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅所在的区域具有靠近所述入瞳光栅的第一边和远离所述入瞳光栅的第二边，所述第一扩瞳光栅第一边的长度大于所述第二扩瞳光栅第一边的长度，所述第一扩瞳光栅的第二边的长度大于所述第二扩瞳光栅的第二边的长度。

4.根据权利要求3所述的双目光波导，其特征在于，所述入瞳光栅与所述第一扩瞳光栅的最近距离和所述入瞳光栅与所述第二扩瞳光栅的最近距离相同，且所述入瞳光栅设置于所述基底沿第一方向的中心，其中，所述第一方向为所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅的连线。

5.根据权利要求3所述的双目光波导，其特征在于，所述入瞳光栅与所述第一扩瞳光栅的最近距离和所述入瞳光栅与所述第二扩瞳光栅的最近距离不同，且所述入瞳光栅偏离于所述基底沿第一方向的中心，其中，所述第一方向为所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅的连线。

6.根据权利要求2所述的双目光波导，其特征在于，所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅均为一个，所述入瞳光栅与所述第一扩瞳光栅的最近距离和所述入瞳光栅与所述第二扩瞳光栅的最近距离不同，所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅的外形结构相同，且关于所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅连线的中点对称，所述入瞳光栅偏离于所述基底沿第一方向的中心，其中，所述第一方向为所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅的连线。

7.根据权利要求5或6所述的双目光波导，其特征在于，所述第一扩瞳光栅和所述第二扩瞳光栅连线的中点处用于设置中置器件。

8.根据权利要求3或6所述的双目光波导，其特征在于，所述第一出瞳光栅和所述第二出瞳光栅的外形结构相同且关于所述第一出瞳光栅和所述第二出瞳光栅的连线的中点对称。

9.根据权利要求2所述的双目光波导，其特征在于，所述入瞳光栅、所述第一扩瞳光栅、所述第二扩瞳光栅、所述第一出瞳光栅以及所述第二出瞳光栅均为衍射光栅、表面浮雕光栅和体全息光栅中的任意一种。

10.一种AR设备，其特征在于，包括框架，所述框架上形成安装通孔，所述安装通孔内设置有如权利要求1-9任一项所述的双目光波导。