CN212111988U - 光波导镜片和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光波导镜片和显示装置，所述光波导镜片包括：第一镜片，具有安装面，所述安装面设有微观结构；支撑件，设于所述安装面，并与所述微观结构间隔设置，所述支撑件具有弹性；第二镜片，与所述第一镜片呈相对设置，并与所述支撑件远离所述安装面的一端抵接，以使所述第二镜片与所述微观结构之间具有间隙。本实用新型旨在提供一种能够有效提高产品良率的光波导镜片，有效保证光的均匀性，避免光学显示均一性较差等问题。

Description

光波导镜片和显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示设备技术领域，特别涉及一种光波导镜片和应用该光波导镜片的显示装置。

背景技术

AR(Augmented Reality，增强现实)技术，借助计算机图形技术和可视化技术产生物理世界中不存在的虚拟对象，并将其准确“放置”在物理世界中，呈现给用户一个感知效果更丰富的新环境。在诸多领域，例如工业制造和维修领域、医疗领域、军事领域、娱乐游戏领域、教育领域等，有着巨大的潜在应用价值。在AR产业链中，同时具有透明效果和成像/导光效果的镜片是AR硬件得以实施的最关键部件。现有镜片在制作加工中，压合力、胶材厚度以及承载台平坦度均对镜片的压合效果有影响，导致现有镜片的产品良率较低。

上述仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认为现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种光波导镜片和显示装置，旨在提供一种能够有效提高产品良率的光波导镜片，该光波导镜片不仅保证了光的均匀性，还避免了出现叠合后胶宽过长或过细的风险以及光学显示均一性较差等问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的光波导镜片，所述光波导镜片包括：

第一镜片，具有安装面，所述安装面设有微观结构；

支撑件，设于所述安装面，并与所述微观结构间隔设置，所述支撑件具有弹性；及

第二镜片，与所述第一镜片呈相对设置，并与所述支撑件远离所述安装面的一端抵接，以使所述第二镜片与所述微观结构之间具有间隙。

在一实施例中，所述光波导镜片还包括设于所述第一镜片和所述第二镜片之间的胶层，所述支撑件位于所述胶层和所述微观结构之间。

在一实施例中，所述支撑件为多个间隔设置的支撑柱；

多个所述支撑柱分别设于所述微观结构的相对两侧；或，多个所述支撑柱环绕所述微观结构设置。

在一实施例中，所述支撑件为支撑环，所述支撑环环绕所述微观结构设置。

在一实施例中，所述胶层环绕所述安装面的周缘设置。

在一实施例中，所述支撑件的最小高度大于所述微观结构的最大高度，且所述支撑件的最小高度等于或小于所述胶层的高度；

且/或，所述支撑件的最大高度大于所述胶层的高度。

在一实施例中，定义所述微观结构的高度为h，0＜h≤2μm。

在一实施例中，所述支撑件的横截面呈梯形，所述支撑件横截面的宽度从所述第一镜片至所述第二镜片逐渐减小。

在一实施例中，所述支撑件为有机胶；

且/或，所述胶层为树脂胶；

且/或，所述微观结构为光栅。

本实用新型还提出一种显示装置，包括上述所述的光波导镜片。

本实用新型技术方案的光波导镜片通过在第一镜片的安装面设置支撑件，使得支撑件与微观结构间隔设置，从而在第二镜片和第一镜片对位后与支撑件远离安装面的一端抵接时，利用支撑件具有弹性，使得第二镜片压缩支撑件，从而在支撑件溃缩后仍确保第二镜片与微观结构之间存在间隙，如此可有效提高光波导镜片在压合后的产品良率。本实用新型提出的光波导镜片通过改变其结构，不仅改善了压合后光波导镜片的平整度，同时保证了光的均匀性，避免了出现叠合后胶宽过长或过细的风险以及光学显示均一性较差等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中光波导镜片的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中光波导镜片的第二镜片未压合的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	光波导镜片	2	支撑件
1	第一镜片	3	第二镜片
				11	安装面	31	间隙
12	微观结构	4	胶层

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种光波导镜片100。可以理解的，光波导镜片100应用于显示装置，实现透明效果和成像/导光效果。显示装置可选为显示屏、显示眼镜或AR/VR硬件产品等，在此不做限定。

请结合参照图1和图2所示，在本实用新型实施例中，该光波导镜片100包括第一镜片1、支撑件2及第二镜片3，其中，第一镜片1具有安装面11，所述安装面11设有微观结构12；支撑件2设于所述安装面11，并与所述微观结构12间隔设置，所述支撑件2具有弹性；第二镜片3与所述第一镜片1呈相对设置，并与所述支撑件2远离所述安装面11的一端抵接，以使所述第二镜片3与所述微观结构12之间具有间隙31。

在本实施例中，光波导镜片100的第一镜片1和第二镜片3呈层叠设置，第一镜片1和第二镜片3的形状轮廓相似或相同。可以理解的，第一镜片1和第二镜片3的材质和厚度可以相同，也可以不同，具体根据实际应用设置，在此不做限定。

为了使得光波导镜片100实现透明效果和成像/导光效果，光波导镜片100的第一镜片1和第二镜片3设有微观结构12。在本实施例中，第一镜片1面向第二镜片3的一侧为安装面11，微观结构12设于安装面11。

可以理解的，微观结构12可固设于安装面11，例如采用焊接或过盈配合等，如此可提高微观结构12与第一镜片1的连接稳定性。微观结构12也可采用可拆卸连接结构设于安装面11，例如采用卡扣连接、插接配合、螺钉连接或销钉连接等，只要是能够实现微观结构12与安装面11可拆卸连接的结构，在此不做限定。当然，微观结构12也可一体成型于第一镜片1的安装面11，或者借助其他安装结构设置在第一镜片1的安装面11等，在此不做限定。

为了确保第一镜片1和第二镜片3层叠设置为一体时，第二镜片3不影响或干涉微观结构12，如图1和图2所示，第一镜片1的安装面11还凸设有支撑件2，如此利用支撑件2对第二镜片3进行支撑，从而实现第一镜片1和第二镜片3层叠设置的同时，确保第二镜片3与微观结构12之间具有间隙31，如此可保护微观结构12不受第二镜片3的影响或干涉，保证光的均匀性，提高光学显示均一性的同时，提高光波导镜片100在生产制造过程中的产品良率。

本实用新型技术方案的光波导镜片100通过在第一镜片1的安装面11设置支撑件2，使得支撑件2与微观结构12间隔设置，从而在第二镜片3和第一镜片1对位后与支撑件2远离安装面11的一端抵接时，利用支撑件2具有弹性，使得第二镜片3压缩支撑件2，从而在支撑件2溃缩后仍确保第二镜片3与微观结构12之间存在间隙31，如此可有效提高光波导镜片100在压合后的产品良率。本实用新型提出的光波导镜片100通过改变其结构，不仅改善了压合后光波导镜片100的平整度，同时保证了光的均匀性，避免了出现叠合后胶宽过长或过细的风险以及光学显示均一性较差等问题。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述光波导镜片100还包括设于所述第一镜片1和所述第二镜片3之间的胶层4，所述支撑件2位于所述胶层4和所述微观结构12之间。

可以理解的，通过在第一镜片1和第二镜片3之间设置胶层4，如此可利用胶层4对第一镜片1和第二镜片3实现稳固连接，确保光波导镜片100的第一镜片1和第二镜片3压合后连接为一体，提高连接稳定性。

为了确保第一镜片1和第二镜片3层叠后连接的稳定性，在一实施例中，所述胶层4环绕所述安装面11的周缘设置。可以理解的，第一镜片1的安装面11设置有微观结构12，可选地，微观结构12位于安装面11的中部，胶层4设于安装面11的边缘处，并围绕边缘设置，如此使得微观结构12和支撑件2位于胶层4环绕形成的环形内。

在本实施例中，第二镜片3与第一镜片1安装面11上的胶层4连接时，需要通过一定的压力将第二镜片3向第一镜片1压合，为了确保压合过程中，第二镜片3因压力过大使得胶层4变宽过长或过细，从而导致第二镜片3影响或干涉微观结构12，对微观结构12产生损坏，支撑件2位于胶层4和微观结构12之间，如此在压合过程中，利用支撑件2对第二镜片3实现支撑以及产生的反作用力，有效避免了第二镜片3对微观结构12影响或干涉，避免对微观结构12产生损坏。

在一实施例中，所述支撑件2的最小高度大于所述微观结构12的最大高度，且所述支撑件2的最小高度等于或小于所述胶层4的高度。

在本实施例中，支撑件2具有弹性，因此将第二镜片3压合在第一镜片1上与胶层4连接时，第二镜片3先与支撑件2抵接，并压缩支撑件2，使得支撑件2发生形变溃缩，从而使得第二镜片3再与胶层4抵接黏合。可以理解的，为了确保支撑件2支撑第二镜片3，使得第二镜片3与微观结构12之间存在间隙31，支撑件2的最小高度大于微观结构12的最大高度。这里支撑件2的最小高度是指支撑件2溃缩后的高度，也即支撑件2溃缩后支撑件2与第二镜片3抵接的一端至安装面11的垂直高度。微观结构12的高度指微观结构12远离安装面11的一端至安装面11的垂直高度。

可以理解的，为了确保第二镜片3在压合后与第一镜片1的胶层4能够实现稳固连接，支撑件2的最小高度等于或小于胶层4的高度。在本实施例中，所述第二镜片3与所述微观结构12之间具有间隙31，该间隙31至少要保证微观结构12远离安装面11的所有端部与第二镜片3的表面具有间隙31。

为了确保支撑件2的支撑第二镜片3，避免在压合力过大时第二镜片3将胶层4压扁，从而导致胶层4胶宽过长或过细，在一实施例中，所述支撑件2的最大高度大于所述胶层4的高度。可以理解的，如此设置使得支撑件2在自身弹性作用下，压合力压合第二镜片3的过程中，确保支撑件2能够发现形变溃缩，既可以保证第二镜片3与微观结构12之间存在间隙，又可以保证第二镜片3不会将胶层4压扁，导致胶层4胶宽过长或过细。

在一实施例中，如图1和图2所示，定义所述微观结构12的高度为h，0＜h≤2μm。可以理解的，微观结构12的高度h不能过大或过小，微观结构12的高度h过大将影响光波导镜片100的整体结构厚度；微观结构12的高度h过小将会影响光波导镜片100的透明效果和成像/导光效果。在本实施例中，微观结构12的高度h可选为0.2μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.8μm、2μm等，在此不做限定。

在一实施例中，所述支撑件2为多个间隔设置的支撑柱。可以理解的，多个所述支撑柱分别设于所述微观结构12的相对两侧，如此设置，可利用微观结构12相对两侧的多个支撑柱分别对第二镜片3实现支撑作用，有效确保第二镜片3与微观结构12之间存在间隙31。可选地，多个所述支撑柱环绕所述微观结构12设置。

为了确保支撑件12支撑第二镜片3，避免压合力过大时，第二镜片3将胶层4压扁，在本实施例中，支撑件12位于胶层4和微观结构13之间，且支撑件12邻近胶层4设置。

在一实施例中，所述支撑件2为支撑环，所述支撑环环绕所述微观结构12设置。可以理解的，将支撑件2设置为支撑环结构，从而使得支撑件2对第二镜片3产生均匀的支撑力，避免第二镜片3在压合过程中发生变形，从而影响光波导镜片100的光学显示均一性。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述支撑件2的横截面呈梯形，所述支撑件2横截面的宽度从所述第一镜片1至所述第二镜片3逐渐减小。可以理解的，将支撑件2邻近第二镜片3一端的横截面宽度设置为小于支撑件2邻近安装面11一端的横截面宽度，如此设置可方便支撑件2在受到第二镜片3压合力时，容易发生变形溃缩，从而比较省压合力。当然，将支撑件2邻近安装面11一端的横截面宽度设置过大，则有利于提高支撑件2与第一镜片1的连接稳定性，同时，确保支撑件2在压缩后具有一定的支撑力，能够支撑第二镜片3。

在一实施例中，所述支撑件2可选为有机胶。可以理解的，支撑件2采用有机胶类材料制作，不仅保证了支撑件2具有弹性的同时，还能对第二镜片3实现黏合固定。在本实施例中，所述胶层4可选为树脂胶。所述微观结构12可选为光栅。

在本实施例中，微观结构12可以是衍射式浮雕光栅，该衍射式浮雕光栅可以为正光栅，也可以为倾斜光栅，其光栅周期优选为在250nm～350nm之间，在此不做限定。

在本实施例中，光波导镜片100可选为矩形。当然，在其他实施例中，该光波导镜片100还可以为其他适合人眼观察的形状。

可以理解的，光波导镜片100还包括波导衬底，光波导镜片100的第一镜片1和第二镜片3设置在所述波导衬底上，或者第一镜片1和第二镜片3设置在波导衬底的内部。可选地，波导衬底所采用的材料为环硫树脂。当然，在其他实施例中，该波导衬底所采用的材料还可为其他有机材料，或者无机材料，如重火石玻璃。

本实用新型还提出一种显示装置，包括光波导镜片100。该光波导镜片100的具体结构参照前述实施例。由于本显示装置采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光波导镜片，其特征在于，所述光波导镜片包括：

第一镜片，具有安装面，所述安装面设有微观结构；

支撑件，设于所述安装面，并与所述微观结构间隔设置，所述支撑件具有弹性；及

第二镜片，与所述第一镜片呈相对设置，并与所述支撑件远离所述安装面的一端抵接，以使所述第二镜片与所述微观结构之间具有间隙。

2.如权利要求1所述的光波导镜片，其特征在于，所述光波导镜片还包括设于所述第一镜片和所述第二镜片之间的胶层，所述支撑件位于所述胶层和所述微观结构之间。

3.如权利要求2所述的光波导镜片，其特征在于，所述支撑件为多个间隔设置的支撑柱；

多个所述支撑柱分别设于所述微观结构的相对两侧；或，多个所述支撑柱环绕所述微观结构设置。

4.如权利要求2所述的光波导镜片，其特征在于，所述支撑件为支撑环，所述支撑环环绕所述微观结构设置。

5.如权利要求2所述的光波导镜片，其特征在于，所述胶层环绕所述安装面的周缘设置。

6.如权利要求2所述的光波导镜片，其特征在于，所述支撑件的最小高度大于所述微观结构的最大高度，且所述支撑件的最小高度等于或小于所述胶层的高度；

且/或，所述支撑件的最大高度大于所述胶层的高度。

7.如权利要求1至6中任一项所述的光波导镜片，其特征在于，定义所述微观结构的高度为h，0＜h≤2μm。

8.如权利要求1至6中任一项所述的光波导镜片，其特征在于，所述支撑件的横截面呈梯形，所述支撑件横截面的宽度从所述第一镜片至所述第二镜片逐渐减小。

9.如权利要求2至6中任一项所述的光波导镜片，其特征在于，所述支撑件为有机胶；

且/或，所述胶层为树脂胶；

且/或，所述微观结构为光栅。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的光波导镜片。

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