CN117706765A - 光波导镜片及ar眼镜 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光波导镜片及AR眼镜，光波导镜片包括波导片及保护片；波导片的图像耦入区上设有第一衍射微结构，保护片用于保护第一衍射微结构；波导片或保护片包括光源耦入区及补光区，光源耦入区设有第二衍射微结构，第二衍射微结构用于将照明光线耦入至波导片或保护片中，补光区用于将在波导片或保护片中传播的照明光线耦出，以对人眼进行补光照明。本申请提供的技术方案无需将体积较大的照明光源器件设置在AR眼镜的镜框或镜片上，减小了AR眼镜的体积，且避免了照明光源器件遮挡用户的视线，使得AR眼镜的外观更紧凑整洁并提升用户佩戴体验感。

Description

光波导镜片及AR眼镜

技术领域

本申请涉及光波导技术领域，尤其涉及一种光波导镜片及AR眼镜。

背景技术

眼动追踪眼镜通常由镜体、镜片和设置在镜框或镜片上的光源与图像采集单元，以及存储和运算单元构成。光源通常工作在红外波段，用于给人眼角膜区域补光，图像采集单元用于拍摄经过人眼角膜反射后的光斑和人眼虹膜图像，最后光斑和虹膜图像经过存储和运算单元处理后即可计算出人眼的观察方向。此外，现有的AR眼镜也会通过装载眼动追踪功能来提升AR眼镜的智能化，从而提升用户使用体验。

现有的AR眼镜的镜框仅有几毫米宽度，镜框难以提供足够的空间用于设置照明光源及图像采集单元。若将眼动追踪模块的照明光源和图像采集单元都设置于镜框内，则会增大镜框的体积，从而影响眼镜的美观。而若将照明光源或图像采集单元直接设置在镜片上又会遮挡视线，影响用户的图像观看体验。

发明内容

本申请提供一种光波导镜片及AR眼镜，旨在避免将照明光源设置在镜框或镜片上，减小AR眼镜的体积且避免照明光源遮挡用户的视线，使得AR眼镜的外观更紧凑整洁并提升用户佩戴体验感。

第一方面，本申请提供一种光波导镜片，包括：

波导片，所述波导片的图像耦入区上设有第一衍射微结构；

保护片，用于保护所述第一衍射微结构；

其中，所述波导片或所述保护片包括光源耦入区及补光区，所述光源耦入区设有第二衍射微结构，所述第二衍射微结构用于将照明光线耦入至所述波导片或所述保护片中，所述补光区用于将在所述波导片或所述保护片中传播的照明光线耦出，以对人眼进行补光照明。

在一实例中，波导片包括图像耦出区，所述图像耦出区设有第三衍射微结构，所述第一衍射微结构用于将图像光线耦入至所述波导片，所述第三衍射微结构用于将在所述波导片中传播的图像光线耦出；

所述波导片包括所述光源耦入区及所述补光区，所述第光源耦入区与所述图像耦入区相邻设置，所述补光区与所述图像耦出区相邻设置。

在一实例中，波导片包括多个补光区，多个所述补光区围绕所述图像耦出区分布。

在一实例中，保护片包括光源耦入区及所述补光区，所述补光区在所述波导片上的投影与所述波导片上的图像耦出区不重叠。

在一实例中，光源耦入区与所述图像耦入区均位于所述光波导镜片的边缘。

在一实例中，补光区设有微透镜阵列、体全息光学器件、衍射光学元件、光栅及反射组件中的一种。

在一实例中，光波导镜片包括多个波导片，多个波导片与保护片层叠设置。

在一实例中，光波导镜片还包括环形胶，沿所述波导片或所述保护片的边缘区域设置，所述环形胶用于连接所述波导片和所述保护片。

第二方面，本申请还提供一种AR眼镜，AR眼镜包括如第一方面提供的光波导镜片、图像光源组件和照明光源组件；其中，图像光源组件用于生成图像光线并向光波导镜片的波导片发射图像光线，照明光源组件用于生成照明光线并向光波导镜片的波导片或保护片发射照明光线。

在一实例中，照明光源组件包括基座及多个垂直腔面发射激光器，所述垂直腔面发射激光器设于所述基座上，且至少两个所述垂直腔面发射激光器的照明光线发射方向不相同。

在一实例中，照明光源组件设置在保护片的第一侧；或照明光源组件设置在保护片的第二侧并位于波导片与保护片形成的空腔中，保护片的第二侧为与保护片第一侧相对的一侧；或照明光源组件设置在波导片的第一侧并位于波导片与保护片形成的空腔中。

在一实例中，所述图像光源组件在所述图像光线的发射方向上与所述照明光源组件相对设置。

本申请提供一种光波导镜片及AR眼镜，本申请提供的光波导镜片通过在波导片或保护片上设置光源耦入区及补光区，且在光源耦入区上设有第二衍射微结构，第二衍射微结构用于将照明光线耦入至波导片或保护片，补光区将在波导片或保护片中传播的照明光线耦出，以对人眼进行补光照明，从而使得AR眼镜上的图像采集单元能够更好地对人眼图像进行采集，以实现眼动追踪功能，且照明光线通过波导片或保护片进行传播后从波导片或保护片中耦出对人眼进行补光，无需将发射照明光线的照明光源器件设置在AR眼镜的镜框或镜片上，以减小AR眼镜的体积，使得AR眼镜的外观更紧凑整洁并提升用户佩戴体验感，并且还能避免将照明光源器件设置在镜片上，以避免遮挡用户的视线而导致的影响用户图像观看体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请一实施例提供的光波导镜片的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的光波导镜片的光线传播路径示意图；

图3为本申请一实施例提供的光波导镜片的光线传播矢量图；

图4为本申请一实施例提供的波导片的示意图；

图5为本申请另一实施例提供的光波导镜片的结构示意图；

图6为本申请另一实施例提供的光波导镜片的光线传播路径示意图；

图7为本申请一实施例提供的光波导镜片的场景图；

图8a为本申请提供的体全息光学器件的制备示意图；

图8b为本申请另一实施例提供的光波导镜片的场景图；

图9为本申请又一实施例提供的光波导镜片的场景图；

图10为本申请再一实施例提供的光波导镜片的场景图；

图11为本申请又一实施例提供的光波导镜片的场景图；

图12为本申请一实施例提供的AR眼镜的结构示意框图；

图13a为本申请一实施例提供的AR眼镜的局部结构示意图；

图13b为本申请另一实施例提供的AR眼镜的局部结构示意图；

图13c为本申请另一实施例提供的AR眼镜的局部结构示意图；

图14a为本申请一实施例提供的照明光源组件的基座的俯视图；

图14b为本申请一实施例提供的照明光源组件的基座的侧视图。

具体实施方式

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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

光波导镜片10包括波导片12及保护片11，波导片12的图像耦入区14上设有第一衍射微结构，可以理解的，第一衍射微结构用于将携带有图像信息的图像光线耦入波导片12，以使得图像光线能够在波导片12中传播并从波导片12中耦出进入用户人眼，使得用户能够看到相应的图像。保护片11用于保护第一衍射微结构。

在一些实施例中，光波导镜片10还包括环形胶，沿波导片12或保护片11的边缘区域设置，环形胶用于连接波导片12和保护片11。

例如，在波导片12的边缘区域设置环形胶，并将保护片11的边缘区域与环形胶贴合，以使保护片11和波导片12通过环形胶组合在一起，使得波导片12能够保护波导片12上的第一衍射微结构。

其中，在一实施例中，如图1所示，图1为本申请一实施例提供的光波导镜片10的结构示意图。波导片12还包括光源耦入区13及补光区15，光源耦入区13在波导片12上的位置与图像耦入区14在波导片12上的位置不重合，光源耦入区13设有第二衍射微结构，第二衍射微结构用于将照明光线耦入至波导片12中，补光区15用于将在波导片12或保护片11中传播的照明光线耦出，以对人眼进行补光照明。

请参阅图2，图2为本申请一实施例提供的光波导镜片10的光线传播路径示意图。

如图2所示(图中粗线为照明光线，细线为图像光线)，图像耦入区14上的第一衍射微结构将图像光线耦入至波导片12中，使得图像光线在波导片12中沿第一路径传播；光源耦入区13的第二衍射微结构将照明光线耦入至波导片12中，使得照明光线在波导片12中沿第二路径传播，其中，第一路径与第二路径不完全重合，第二路径还经过补光区15，以使照明光线能够在补光区15中漏光，以对人眼进行补光。

应理解，通过对第一衍射微结构及第二衍射微结构进行相应的结构设计，使得图像光线在波导片12中沿第一路径传播以及照明光线在波导片12中沿第二路径传播。第二衍射微结构例如为一维光栅或二维光栅，或其他能够实现光线耦入的衍射微结构，本申请不予以限定。

需要说明的是，由该光波导镜片10制得的AR显示设备如AR眼镜上还设有图像采集单元，图像采集单元设置在AR眼镜上的任意一处，本申请不对图像采集单元的具体设置位置予以限定。图像采集单元用于在通过补光区15漏出的照明光线对人眼补光后，采集对应的图像，从而使得AR眼镜能够根据采集到的图像确定人眼视线以实现眼动追踪功能。可以理解的，通过补光区15漏出的照明光线对人眼补光，能够提升采集到的图像的清晰度，从而提升人眼视线分析的准确性。

请参阅图3，图3为本申请一实施例提供的光波导镜片10的光线传播矢量图。

在具体的实施过程中，以第二衍射微结构为一维光栅，照明光线对应的照明光源组件30为4个朝不同方向发射的单点激光器为例，照明光线照射一维光栅的K矢量图如图3所示，其中，区域C1中的4个点用于指示K空间中向不同方向传播的光源方向，矢量k_g为一维光栅的K矢量，其方向垂直于一维光栅的刻槽方向且长度为其中，λ为一维光栅的光栅154周期。经过一维光栅的衍射后，区域C1中的4个点经由矢量kg搬移至圆环区域C2中，其中，圆环区域C2用于指示空气折射率和波导折射率所围成的圆环，点位于该圆环中指示对应照明光源的照明光线在波导片12内全反射传播。

在一些实施例中，波导片12包括图像耦出区16，图像耦出区16设有第三衍射微结构，第一衍射微结构用于将图像光线耦入至波导片12，第三衍射微结构用于将波导片12中传播的图像光线耦出；波导片12包括光源耦入区13及补光区15，光源耦入区13与图像耦入区14相邻设置，补光区15与图像耦出区16相邻设置。

示例性的，图像光线通过图像耦入区14的第一衍射微结构耦入至波导片12，并在波导片12中沿第一路径全反射传播，在传播至图像耦出区16的第三衍射微结构中时，通过第三衍射微结构耦出并进入人眼，使得用户能够观察到图像光线对应的图像，并且从补光区15耦出的照明光线能够对人眼进行补光，其中，光源耦入区13与图像耦入区14相邻设置，能使得照明光线及图像光线对应的光源组件在AR眼镜上的设置位置更为靠近，以减少AR眼镜的体积。

可以理解的，保护片11还用于保护图像耦出区16中的第三衍射微结构。

请参阅图4，图4为本申请一实施例提供的波导片12的示意图。

在一些实施例中，波导片12包括多个补光区15，多个补光区15围绕图像耦出区16分布。

示例性的，通过多个补光区15围绕图像耦出区16分布，以达到更好且更均匀的补光效果。

在另一实施例中，如图5所示，图5为本申请另一实施例提供的光波导镜片10的结构示意图。在该实施例中，保护片11包括光源耦入区13及补光区15，光源耦入区13与补光区15的作用与设置在波导片12时所起的作用相同，在此不再重复撰述。

请参阅图6，图6为本申请另一实施例提供的光波导镜片10的光线传播路径示意图。

如图6所示，将照明光线耦入保护片11内，使得照明光线在保护片11内全反射传播，并在补光区15中将照明光线耦出至人眼，实现对人眼的补光照明；而图像光线则在波导片12内全反射传播，通过设置照明光线在保护片11内传播以及设置图像光线在波导片12内传播，避免了各区域内的光学结构对其他传播路径传播的光的干扰，如避免补光区15内的光学结构对图像光线的干扰，并且保护片11及波导片12在制备过程中分开加工，将照明光线及图像光线分别设置在保护片11和波导片12内传播能够使得保护片11及波导片12的结构更为简单，降低保护片11及波导片12的加工难度，并提升保护片11及波导片12的制备优良率。

在一些实施例中，保护片11包括光源耦入区13及补光区15，补光区15在波导片12上的投影与波导片12上的图像耦出区16不重叠。

示例性的，补光区15设置在保护片11上，但补光区15沿保护片11向波导片12的层叠方向，在波导片12上的投影轮廓与波导片12上的图像耦出区16不重叠，以避免对耦出并传播至人眼的图像光线的影响，从而避免影响用户观察到的图像。

需要说明的是，补光区15在波导片12上的投影与波导片12上的图像耦出区16也可以重叠，此时补光区15能够以红外光对用户的人眼进行补光，通过非可见光对人眼进行补光，以减少对用户观看图像的影响。

在一些实施例中，光源耦入区13与图像耦入区14均位于光波导镜片10的边缘。

示例性的，通过将光源耦入区13及图像耦入区14设于光波导镜片10的边缘，从而在利用光波导镜片10封装为AR眼镜时，光源耦入区13与图像耦入区14能被封装进AR眼镜的镜腿或镜腿连接部，其中，镜腿连接部用于连接镜腿及装配光波导镜片10的镜框或用于连接镜腿及光波导镜片10，使得AR眼镜外观更为整洁美观。应理解，光源耦入区13设于光波导镜片10的保护片11上或设于波导片12上均能被封装进AR眼镜的镜腿或镜腿连接部，以使镜腿或镜腿连接部起到遮挡光源耦入区13及图像耦入区14的作用，并且避免了杂光进入光源耦入区13及图像耦入区14。

在一些实施例中，补光区15设有微透镜阵列151、体全息光学器件152、衍射光学元件153、光栅154及反射组件155中的一种。

示例性的，补光区15中设有相应的光学器件，以将在保护片11或波导片12中传播的照明光线均匀扩散至人眼，实现对人眼补光照明。

请参阅图7，图7为本申请一实施例提供的光波导镜片10的场景图。

在一实施方式中，以波导片12包括补光区15，且补光区15设有微透镜阵列151为例予以说明。

如图7所示，微透镜阵列151中的每个微透镜单元将在波导片12内平行入射的光汇聚到微透镜阵列151表面附近，从朝向微透镜阵列151的方向观察，微透镜阵列151表面附近的光汇聚点形成了一个个点光源，从而实现对人眼的补光。

请参阅图8a及图8b，图8a为本申请提供的体全息光学器件152的制备示意图，图8b为本申请另一实施例提供的光波导镜片10的场景图。

在另一实施方式中，以波导片12包括补光区15，且补光区15设有体全息光学器件152为例予以说明。

如图8a所示，在制备体全息光学器件152的过程中，利用特定角度入射的平面波和点光源同时曝光体全息干板a，记录干涉条纹，然后再经过显影处理得到折射率调制好的体全息光学器件152；如图8b所示，当在波导片12内传播的平面波(照明光线)按照预设角度照射至体全息光学器件152的第一侧时，在体全息光学器件152的第二侧衍射出发散的球面波，从而实现将波导片12内全反射传播的照明光线扩散至人眼，以对人眼进行补光；其中，体全息光学器件152的第二侧为与体全息光学器件152的第一侧相对的一侧。

请参阅图9，图9为本申请又一实施例提供的光波导镜片10的场景图。

在另一实施方式中，以波导片12包括补光区15，且补光区15设有衍射光学元件153(Diffractive Optical Elements,DOE)为例予以说明。

如图9所示，衍射光学元件153表面具有不规则的微结构形貌，通过依据实际使用情况对衍射光学元件153表面微结构形貌的设计，使特定角度入射的平面波(照明光线)透过衍射光学元件153后被均匀发散，从而实现将波导片12内全反射传播的照明光线发散至人眼。

请参阅图10，图10为本申请再一实施例提供的光波导镜片10的场景图。

在另一实施方式中，以波导片12包括补光区15，且补光区15设有光栅154为例予以说明。

如图10所示，补光区15设置的光栅154结构与光源耦入区13的光栅154结构完全相同，基于此，在图3中位于圆环区域C2的点将再次被光栅154矢量k_g反向搬运回C1位置，实现将照明光线从波导片12内耦出至人眼。

请参阅图11，图11为本申请又一实施例提供的光波导镜片10的场景图。

在另一实施方式中，以波导片12包括补光区15，且补光区15设有反射组件155为例予以说明。

如图11所示，在波导片12内且位于补光区15的位置设置倾斜的反射组件155，如倾斜的反射镜，从而将在波导片12内全反射传播的照明光线反射至人眼，以实现对人眼的补光。

应理解，在上述补光区15设置不同的光学器件的各实施例中，照明光线为红外光，以实现对人眼的补光及减少用户查看光波导镜片10显示图像时的影响。

在一些实施例中，光波导镜片10包括多个波导片12，多个波导片12层叠设置。

示例性的，光波导镜片10由保护片11及多个波导片12组成，且保护片11与多个波导片12层叠设置，实现由多个波导片12进行光的传播。

在具体的实施过程中，在多个层叠设置的波导片12中，至少一个波导片12设有光源耦入区13和补光区15。

示例性的，在多个波导片12上均设有光源耦入区13和补光区15的情况下，实现了利用从多个波导片12中耦出的照明光线对人眼进行补光，且在不同波导片12上的补光区15的数量和/或位置不同的情况下，能够达到不同波导片12之间补光位置和/或补光角度形成互补的效果。

在另一些实施方式中，在光源耦入区13和补光区15设置在保护片11的情况下，所有的波导片12均可不设置补光区15。

上述实施例提供的光波导镜片10通过在波导片12或保护片11上设置光源耦入区13及补光区15，且在光源耦入区13上设有第二衍射微结构，第二衍射微结构用于将照明光线耦入至波导片12或保护片11，补光区15将在波导片12或保护片11中传播的照明光线耦出，以对人眼进行补光照明，无需将体积较大的照明光源设置在AR眼镜的镜片或镜框上，减小了AR眼镜的体积，且避免了照明光源遮挡用户的视线，通过对人眼补光提升了采集到的人眼图像的清晰度及准确性，从而提升了基于人眼图像对人眼视线的分析结果的准确性，能够更好地实现AR眼镜的眼动追踪功能。

请参阅图12，图12为本申请一实施例提供的AR眼镜的结构示意框图。

本申请还提供一种AR眼镜，AR眼镜包括如上文任一实施例提供的光波导镜片10、图像光源组件20和照明光源组件30；其中，图像光源组件20用于生成图像光线并向光波导镜片10的波导片12发射图像光线，照明光源组件30用于生成照明光线并向光波导镜片10的波导片12或保护片11发射照明光线。

示例性的，AR眼镜至少包括光波导镜片10、图像光源组件20和照明光源组件30，其中，图像光源组件20用于向光波导镜片10发射图像光线，光波导镜片10的波导片12图像耦入区14上的第一衍射微结构将图像光线耦入波导片12，并利用波导片12的图像耦出区16的第三衍射微结构耦出，以显示相应的图像；照明光源组件30则用于向波导片12或保护片11发射照明光线，可以理解的，根据光源耦入区13的设置位置确定照明光源组件30发射光线的位置，如若光源耦入区13设于波导片12，则照明光源组件30向波导片12发射照明光线，以使照明光线在波导片12内传播，并在波导片12的补光区15耦出，以对人眼进行补光。

在一些实施例中，图像光源组件20在图像光线的发射方向上与照明光源组件30相对设置。

示例性的，图像光源组件20相对照明光源组件30设置，以在封装AR眼镜时，图像光源组件20及照明光源组件30均能被封装进AR眼镜的镜腿或镜腿连接部，且照明光源组件30发射的照明光线能够通过波导片12或保护片11进行传播后从波导片12或保护片11中耦出对人眼进行补光，无需将发射照明光线的照明光源组件30设置在AR眼镜的镜框上，以减少AR眼镜的镜框体积，使得AR眼镜的外观更紧凑整洁并提升用户佩戴体验感。

请参阅图13a，图13a为本申请一实施例提供的AR眼镜的局部结构示意图。

在一实施方式中，照明光源组件30设置在保护片11的第一侧。

如图13a所示，照明光源组件30贴合在保护片11的第一侧，可以理解的，在该实施方式中，保护片11包括光源耦入区13及补光区15，以使照明光源组件30发射的照明光线能够在保护片11传播，且在佩戴AR眼镜的用户的人眼附近耦出，以对人眼进行补光。

请参阅图13b，图13b为本申请另一实施例提供的AR眼镜的局部结构示意图。

在另一实施方式中，照明光源组件30设置在保护片11的第二侧并位于波导片12与保护片11形成的空腔中，保护片11的第二侧为与保护片11第一侧相对的一侧。

如图13b所示，照明光源组件30设置在保护片11的第二侧，且位于波导片12与保护片11形成的空腔中，应理解，在该设置方式中照明光线仍是利用保护片11进行传播。

请参阅图13c，图13c为本申请另一实施例提供的AR眼镜的局部结构示意图。

在另一实施方式中，照明光源组件30设置在波导片12的第一侧并位于波导片12与保护片11形成的空腔中。

如图13c所示，在该设置方式中，照明光线及图像光线均是利用波导片12进行传播。

需要说明的是，在上述各设置方式中，光源耦入区13及补光区15对应照明光源组件30的设置位置设置，如照明光源组件30设置在保护片11的第一侧时，在保护片11的第一侧形成有光源耦入区13，且照明光源组件30发射的照明光线能够照射到光源耦入区13；补光区15与光源耦入区13设置在同一器件上，如均设置在保护片11或波导片12上，且从补光区15耦出的照明光线能够实现给人眼补光，从而提升AR眼镜中图像采集单元采集的图像清晰度。

请参阅图14a及图14b，图14a为本申请一实施例提供的照明光源组件30的基座31的俯视图，图14b为本申请一实施例提供的照明光源组件30的基座31的侧视图。

在一些实施例中，照明光源组件30包括基座31及多个垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)，垂直腔面发射激光器设在基座31上，且至少两个垂直腔面发射激光器的照明光线发射方向不相同。

示例性的，基座31上还设有多个出光孔32，基座31贴合光源耦入区13，以使垂直腔面发射激光器发射的照明光线通过出光孔32入射至光源耦入区13，实现将照明光线耦入至保护片11或波导片12中进行传输，使得AR眼镜结构更紧凑；且利用垂直腔面发射激光器发射照明光线，使得发射的照明光线准直，无需设置准直镜头，有利于缩小AR眼镜的体积；并且通过设置多个光线发射方向不同的垂直腔面发射激光器使得照明光线在补光区15中形成多个点光源耦出，以使对人眼进行补光的光更均匀。

上述实施例提供的AR眼镜通过设置光波导镜片10、图像光源组件20及照明光源组件30实现利用图像光源组件20发出图像光线，以使图像光线通过光波导镜片10的波导片12传播后，在波导片12的图像耦出区16耦出至佩戴AR眼镜的用户的人眼，以形成相应的图像；且由照明光源组件30发射的照明光线能够通过波导片12或保护片11传播后从波导片12或保护片11中耦出对人眼进行补光，无需将照明光源设置在AR眼镜的镜框或镜片上，以减少AR眼镜的镜框体积，且避免了照明光源遮挡用户的视线，使得AR眼镜的外观更紧凑整洁并提升用户佩戴体验感。

应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种光波导镜片，其特征在于，所述光波导镜片包括：

波导片，所述波导片的图像耦入区上设有第一衍射微结构；

保护片，用于保护所述第一衍射微结构；

其中，所述波导片或所述保护片包括光源耦入区及补光区，所述光源耦入区设有第二衍射微结构，所述第二衍射微结构用于将照明光线耦入至所述波导片或所述保护片中，所述补光区用于将在所述波导片或所述保护片中传播的照明光线耦出，以对人眼进行补光照明。

2.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述波导片包括图像耦出区，所述图像耦出区设有第三衍射微结构，所述第一衍射微结构用于将图像光线耦入至所述波导片，所述第三衍射微结构用于将在所述波导片中传播的图像光线耦出；

所述波导片包括所述光源耦入区及所述补光区，所述光源耦入区与所述图像耦入区相邻设置，所述补光区与所述图像耦出区相邻设置。

3.如权利要求2所述的光波导镜片，其特征在于，所述波导片包括多个补光区，多个所述补光区围绕所述图像耦出区分布。

4.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述保护片包括光源耦入区及所述补光区，所述补光区在所述波导片上的投影与所述波导片上的图像耦出区不重叠。

5.如权利要求1-4任一项所述的光波导镜片，其特征在于，所述光源耦入区与所述图像耦入区均位于所述光波导镜片的边缘。

6.如权利要求1-4任一项所述的光波导镜片，其特征在于，所述补光区设有微透镜阵列、体全息光学器件、衍射光学元件、光栅及反射组件中的一种。

7.如权利要求1-4任一项所述的光波导镜片，其特征在于，所述光波导镜片包括多个波导片，多个所述波导片与所述保护片层叠设置。

8.如权利要求1-4任一项所述的光波导镜片，其特征在于，所述光波导镜片还包括环形胶，沿所述波导片或所述保护片的边缘区域设置，所述环形胶用于连接所述波导片和所述保护片。

9.一种AR眼镜，其特征在于，所述AR眼镜包括如权利要求1-8任一项所述的光波导镜片、图像光源组件和照明光源组件；其中，所述图像光源组件用于生成图像光线并向所述光波导镜片的波导片发射所述图像光线，所述照明光源组件用于生成照明光线并向所述光波导镜片的波导片或保护片发射所述照明光线。

10.如权利要求9所述的AR眼镜，其特征在于，所述照明光源组件包括基座及多个垂直腔面发射激光器，所述垂直腔面发射激光器设于所述基座上，且至少两个所述垂直腔面发射激光器的照明光线发射方向不相同。

11.如权利要求9所述的AR眼镜，其特征在于，所述照明光源组件设置在所述保护片的第一侧；或

所述照明光源组件设置在所述保护片的第二侧并位于所述波导片与所述保护片形成的空腔中，所述保护片的第二侧为与所述保护片的第一侧相对的一侧；或

所述照明光源组件设置在所述波导片的第一侧并位于所述波导片与所述保护片形成的空腔中。

12.如权利要求9所述的AR眼镜，其特征在于，所述图像光源组件在所述图像光线的发射方向上与所述照明光源组件相对设置。