波导结构的制作方法

1.本实用新型涉及衍射光学成像设备技术领域，具体而言，涉及一种波导结构。

背景技术：

2.随着科技的不断发展，虚拟现实(vr)、增强现实(ar)和混合现实(mr)已经逐步进入大众的生活中，其中在增强现实ar方面，光波导技术是不可缺少的一门关键技术，也是目前主流的ar显示方案。但由于现有技术中的波导结构存在传输效率差别大的问题，也就是：光线经转折光栅扩瞳并向耦出衍射元件传输过程中，不同视场角的光的传输路径大不相同，有的传输距离较短，有的则需传输很长距离后才能转折进入耦出光栅并耦出，在这个过程中，传输短的光线和传输较长距离的光线，到达眼盒时的效率差距非常大，而且，就算是相同视场角的光，到达眼盒的不同位置，其效率也不相同。这也是导致波导结构显示效果差的主要原因。
3.也就是说，现有技术中的波导结构存在显示效果差的问题。

技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种波导结构，以解决现有技术中的波导结构存在显示效果差的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种波导结构，包括：波导基底；第一衍射光栅，第一衍射光栅设置在波导基底的一侧表面上，第一衍射光栅用于将外部图像源发射的光耦入波导基底内；第二衍射光栅，第二衍射光栅设置在波导基底上且与第一衍射光栅位于同一侧或不同侧，第二衍射光栅为一维衍射光栅或二维衍射光栅，第二衍射光栅沿第一方向或第二方向被分为多个间隔设置的衍射区，多个衍射区中相邻两个衍射区之间形成空白区，第一方向与第二方向垂直。
6.进一步地，当第二衍射光栅为一维衍射光栅时，波导结构还包括第三衍射光栅，第二衍射光栅和第一衍射光栅间隔设置在波导基底的一侧表面上，第三衍射光栅设置在波导基底上且与第二衍射光栅位于同一侧或不同侧，第二衍射光栅用于接收第一衍射光栅的光并进行扩瞳传输，第三衍射光栅用于接收第二衍射光栅的光并进行耦出，第一衍射光栅和第二衍射光栅之间的连线与第二衍射光栅和第三衍射光栅之间的连线垂直。
7.进一步地，仅第二衍射光栅沿第一方向被分为多个间隔设置的第二衍射区，且各相邻两个第二衍射区之间均形成第二空白区，相邻两个第二空白区之间平行设置或呈角度设置。
8.进一步地，当相邻两个第二空白区之间呈角度设置时，多个第二衍射区之间的至少部分第二空白区朝远离或靠近第三衍射光栅的方向呈发散状设置。
9.进一步地，仅第二衍射光栅沿第二方向被分为多个间隔设置的第二衍射区，且各相邻两个第二衍射区之间形成第二空白区，相邻两个第二空白区之间平行设置或呈角度设置。
10.进一步地，第二衍射光栅沿远离第一衍射光栅的方向被分为多个间隔的第二衍射区，各相邻两个第二衍射区之间形成第二空白区，第三衍射光栅沿远离第二衍射光栅的方向被分为多个间隔的第三衍射区，各相邻两个第三衍射区之间形成第三空白区。
11.进一步地，相邻两个第二空白区之间平行设置；和/或相邻两个第三空白区之间平行设置。
12.进一步地，空白区的形状包括直边形、曲边形、直边形和曲边形的组合中的一种。
13.进一步地，第二空白区的形状呈v字型，且v字型的角部朝向远离第一衍射光栅的方向；和/或第三空白区的形状呈v字型，且v字型的角部朝向远离第二衍射光栅的方向。
14.进一步地，空白区的宽度大于等于1um且小于等于3mm。
15.进一步地，衍射区为表面浮雕光栅，一维衍射光栅包括斜齿光栅、闪耀光栅、矩形光栅、台阶光栅中的一种；和/或二维衍射光栅的形状包括圆柱、多棱柱、圆台中的一种。
16.应用本实用新型的技术方案，波导结构包括波导基底、第一衍射光栅和第二衍射光栅，第一衍射光栅设置在波导基底的一侧表面上，第一衍射光栅用于将外部图像源发射的光耦入波导基底内；第二衍射光栅设置在波导基底上且与第一衍射光栅位于同一侧或不同侧，第二衍射光栅为一维衍射光栅或二维衍射光栅，第二衍射光栅沿第一方向或第二方向被分为多个间隔设置的衍射区，多个衍射区中相邻两个衍射区之间形成空白区，第一方向与第二方向垂直。
17.波导基底为第一衍射光栅和第二衍射光栅提供了设置位置，保证了第一衍射光栅和第二衍射光栅的使用可靠性，同时有利于保证光在波导基底中全反射传输的稳定性，进一步有利于保证第一衍射光栅能够将外部图像源发射的光稳定耦入至波导基底中，第二衍射光栅可以接收来自第一衍射光栅的光，并将光进行扩瞳传输，当第二衍射光栅为二维衍射光栅时，第二衍射光栅可将第一衍射光栅传输过来的光扩瞳并耦出波导基底，进而传输至人眼进行显示，以保证显示的稳定性。第二衍射光栅沿第一方向或第二方向被分为多个间隔设置的衍射区，多个衍射区中相邻两个衍射区之间形成空白区，第一方向与第二方向垂直，由于图像源发射的光斑具有一定尺寸，通过在任意相邻两个衍射区之间设置空白区，使得空白区能够使得光斑在传输过程中能量不同，但经过衍射区对光斑的均匀调整后，肉眼很难看出差别。而光通过衍射光栅进行衍射传输时，其大部分能量其实是被浪费掉且无法进入眼盒进行成像显示的，通过在传输路径上留有空白区的方式，使得空白区域在传输光的过程中是全反射传输，以实现光的无损失传输，使得不同视场角的光在波导基底中传输时，传输距离较远的光线，经过较少的衍射区，从而损耗能量减小，使得其能量可以较多的保留，从而增加耦出至人眼进行成像的光的强度，提升显示效果。
附图说明
18.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1示出了现有技术中的波导结构的示意图；
20.图2示出了本技术的实施例一的波导结构的示意图；
21.图3示出了本技术的实施例二的波导结构的一种示意图；
22.图4示出了本技术的实施例二的波导结构的另一种示意图；
23.图5示出了本技术的实施例二的波导结构的另一种示意图；
24.图6示出了本技术的实施例三的波导结构的示意图；
25.图7示出了本技术的实施例四的波导结构的示意图；
26.图8示出了本技术的实施例五的波导结构的示意图。
27.其中，上述附图包括以下附图标记：
28.10、第一衍射光栅；21、第二衍射区；22、第二空白区；30、第三衍射光栅；31、第三衍射区；32、第三空白区；40、耦入光栅；50、转折光栅；60、耦出光栅。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
30.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
31.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
32.如图1所示，为现有技术中的波导结构的示意图，波导结构包括设置在波导基底上的耦入光栅40、转折光栅50和耦出光栅60，耦入光栅40用于将外部图像光耦入至波导基底中，转折光栅50用于接收耦入光栅40的光并进行扩瞳传输，耦出光栅60接收转折光栅50的光并将光耦出进行显示。其中转折光栅50和耦出光栅60均为表面浮雕光栅，且光栅的高度和占空比在整个转折光栅50和耦出光栅60内相同。采用此方案虽然可以实现波导结构的基本功能，但是存在一定的局限，例如存在空间的不均匀性和角度的不均匀性，同时波导显示效率低下，这些问题的存在限制了波导结构的整体显示效果。
33.为了解决现有技术中的波导结构存在显示效果差的问题，本实用新型提供了一种波导结构。
34.如图2至图8所示，波导结构包括波导基底、第一衍射光栅10和第二衍射光栅，第一衍射光栅10设置在波导基底的一侧表面上，第一衍射光栅10用于将外部图像源发射的光耦入波导基底内；第二衍射光栅设置在波导基底上且与第一衍射光栅10位于同一侧或不同侧，第二衍射光栅为一维衍射光栅或二维衍射光栅，第二衍射光栅沿第一方向或第二方向被分为多个间隔设置的衍射区，多个衍射区中相邻两个衍射区之间形成空白区，第一方向与第二方向垂直。
35.波导基底为第一衍射光栅10和第二衍射光栅提供了设置位置，保证了第一衍射光栅10和第二衍射光栅的使用可靠性，同时有利于保证光在波导基底中全反射传输的稳定性，进一步有利于保证第一衍射光栅10能够将外部图像源发射的光稳定耦入至波导基底中，第二衍射光栅可以接收来自第一衍射光栅10的光，并将光进行扩瞳传输，当第二衍射光栅为二维衍射光栅时，第二衍射光栅可将第一衍射光栅10传输过来的光扩瞳并耦出波导基底，进而传输至人眼进行显示，以保证显示的稳定性。第二衍射光栅沿第一方向或第二方向
被分为多个间隔设置的衍射区，多个衍射区中相邻两个衍射区之间形成空白区，第一方向与第二方向垂直，由于图像源发射的光斑具有一定尺寸，通过在任意相邻两个衍射区之间设置空白区，使得空白区能够使得光斑在传输过程中能量不同，但经过衍射区对光斑的均匀调整后，肉眼很难看出差别。而光通过衍射光栅进行衍射传输时，其大部分能量其实是被浪费掉且无法进入眼盒进行成像显示的，通过在传输路径上留有空白区的方式，使得空白区域在传输光的过程中是全反射传输，以实现光的无损失传输，使得不同视场角的光在波导基底中传输时，传输距离较远的光线，经过较少的衍射区，从而损耗能量减小，使得其能量可以较多的保留，从而增加耦出至人眼进行成像的光的强度，提升显示效果。
36.需要说明的是，上述衍射区的数量大于等于两个，空白区的数量大于等于一个。
37.具体的，空白区的形状包括直边形、曲边形、直边形和曲边形的组合中的一种。上述空白区可以是任意形状，但是相邻两个衍射区之间的空白区必须将该两个衍射区完全分开，也就是说，空白区纵向或横向贯穿相邻两个衍射区，空白区使得光在波导基底中传输的过程中，损耗能量减小，更多的能量可以保留到第二衍射光栅的后半部分，进而提升视场角均匀性，增加显示效果。
38.具体的，空白区的宽度或者高度随机分布，优选地，当空白区纵向贯穿第二衍射光栅时，空白区的宽度大于等于1um且小于等于3mm；或者，当空白区域横向贯穿第二衍射光栅时，空白区的纵向宽度大于等于1um且小于等于3mm。需要说明的是，当空白区纵向贯穿第二衍射光栅时，第二衍射光栅沿第一方向被分为多个间隔设置的衍射区，第一方向也就是横向；当空白区横向贯穿第二衍射光栅时，第二衍射光栅沿第二方向被分为多个间隔设置的衍射区，第二方向也就是纵向。空白区尺寸较小，可保证光线在传输过程中，光瞳不会被切割严重的同时，可以尽可能多的减小能量损耗。由于衍射区和空白区透过率有差别，小尺寸的空白区也可保证在直观上来看对整体波导结构的外观影响不大。
39.在本技术的一个可选实施例中，当第二衍射光栅为一维衍射光栅时，波导结构还包括第三衍射光栅30，第二衍射光栅和第一衍射光栅10间隔设置在波导基底的一侧表面上，第三衍射光栅30设置在波导基底上且与第二衍射光栅位于同一侧或不同侧，第二衍射光栅用于接收第一衍射光栅10的光并进行扩瞳传输，第三衍射光栅30用于接收第二衍射光栅的光并进行耦出，第一衍射光栅10和第二衍射光栅之间的连线与第二衍射光栅和第三衍射光栅30之间的连线垂直。此时第二衍射光栅和第三衍射光栅30均为一维衍射光栅，第二衍射光栅起到扩瞳传输的作用，第三衍射光栅30用于耦出进行显示。
40.具体的，衍射区为表面浮雕光栅，其光栅结构可以是一维衍射光栅，一维衍射光栅包括斜齿光栅、闪耀光栅、矩形光栅、台阶光栅中的一种；其光栅结构也可以是二维衍射光栅，二维衍射光栅的形状包括圆柱、多棱柱、圆台中的一种，截面形状可以是菱形或者缺角菱形。可根据设计需求选择合适的光栅类型，其参数和光栅类型特性决定不同角度光线在波导基底内部传输效率的分布，通过合理设计使得不同视场角的光线尽可能高且均匀地传输到眼盒。
41.下面结合具体实施例和附图来描述本技术的波导结构。
42.实施例一
43.如图2所示，为实施例一的波导结构的示意图。
44.在本实施例中，波导结构包括设置在波导基底上的第一衍射光栅10和第二衍射光
栅，第一衍射光栅10和第二衍射光栅可间隔设置在波导基底的一侧表面上，也可分别设置在波导基底的两个表面上。第一衍射光栅10为一维衍射光栅，第二衍射光栅为二维衍射光栅，第二衍射用于接收第一衍射光栅10的光并将光扩瞳耦出，进而传输至人眼进行成像显示。
45.如图2所示，第二衍射光栅沿第一方向被分为多个间隔设置的第二衍射区21，且任意相邻两个第二衍射区21之间均形成第二空白区22，相邻两个第二空白区22之间平行设置，第二衍射区21和第二空白区22的形状均为四边形，上述第一方向也就是横向，也就是远离第一衍射光栅10的方向。第二衍射区21的宽度不做限定，可随机变化。多个第二空白区22的宽度亦不做限定，多个第二空白区22中的每一个都需纵向贯穿相邻的两个第二衍射区21。
46.同样地，相邻的第二空白区22可以是平行的，也可以存在夹角。第二空白区22可以是v字型且v字型的角度可以不同。除了本实施例的情况之外，第二空白区22可以是任意形状，或者任意不同形状的组合。
47.通过将第二衍射光栅进行分区调制的方式且合理设置第二空白区22，有助于提升波导结构的衍射效率，同时有助于提高波导结构的衍射均匀性，通过提升衍射效率和整体衍射均匀性，可以提升波导结构整体的显示效果。另外，此种分区调制的方式较为简单，易于加工实现，合理降低了成本。
48.实施例二
49.如图3至图5所示，为实施例二的波导结构的示意图。
50.在本实施例中，波导结构包括设置在波导基底上的第一衍射光栅10、第二衍射光栅和第三衍射光栅30，第一衍射光栅10和第二衍射光栅间隔设置在波导基底的一侧表面上，第三衍射光栅30与第二衍射光栅位于同一侧或不同侧，第一衍射光栅10和第二衍射光栅之间的连线与第二衍射光栅和第三衍射光栅30之间的连线垂直。第一衍射光栅10为一维衍射光栅，第二衍射光栅为一维衍射光栅，第三衍射光栅30为一维衍射光栅，第二衍射光栅用于接收第一衍射光栅10的光并进行扩瞳传输，第三衍射光栅30用于接收第二衍射光栅的光并进行耦出，第二衍射光栅起到扩瞳传输的作用，第三衍射光栅30用于耦出进行显示。
51.如图3所示的具体实施例中，仅第二衍射光栅沿第一方向(横向)被分为多个间隔设置的第二衍射区21，且各相邻两个第二衍射区21之间均形成第二空白区22，相邻两个第二空白区22之间平行设置。第二衍射区21和第二空白区22的形状均为四边形。多个第二衍射区21的宽度不做限定，可随机变化。多个第二空白区22的宽度不做限定，可随机变化。多个第二空白区22中的每一个都需纵向贯穿相邻的两个第二衍射区21。
52.如图4所示的具体实施例中，相邻两个第二空白区22之间呈角度设置，例如图中所示，多个第二空白区22朝远离第三衍射光栅30的方向呈发散状设置。多个第二衍射区21的形状包括三边形和四边形；第二空白区22的形状包括四边形。
53.如图5所示的具体实施例中，相邻两个第二空白区22之间呈角度设置，例如图中所示，多个第二空白区22朝靠近第三衍射光栅30的方向呈发散状设置。多个第二衍射区21的形状包括三边形和四边形；第二空白区22的形状包括四边形。
54.在其他实施例中，多个第二空白区22的形状也可为除四边形以外的多边形。第二衍射区21的光栅结构可以是闪耀光栅、斜齿光栅、矩形光栅、台阶光栅中的一种。
55.通过仅将第二衍射光栅进行分区调制的方式且合理设置第二空白区22，有助于提升波导结构的衍射效率，同时有助于提高波导结构的衍射均匀性，通过提升衍射效率和整体衍射均匀性，可以提升波导结构整体的显示效果。另外，此种分区调制的方式较为简单，易于加工实现，合理降低了成本。
56.实施例三
57.如图6所示，为实施例三的波导结构的示意图。
58.在本实施例中，波导结构包括设置在波导基底上的第一衍射光栅10、第二衍射光栅和第三衍射光栅30，第一衍射光栅10和第二衍射光栅间隔设置在波导基底的一侧表面上，第三衍射光栅30与第二衍射光栅位于同一侧或不同侧，第一衍射光栅10和第二衍射光栅之间的连线与第二衍射光栅和第三衍射光栅30之间的连线垂直。第一衍射光栅10为一维衍射光栅，第二衍射光栅为一维衍射光栅，第三衍射光栅30为一维衍射光栅，第二衍射光栅用于接收第一衍射光栅10的光并进行扩瞳传输，第三衍射光栅30用于接收第二衍射光栅的光并进行耦出，第二衍射光栅起到扩瞳传输的作用，第三衍射光栅30用于耦出进行显示。
59.如图6所示，仅第二衍射光栅沿第二方向被分为多个间隔设置的第二衍射区21，且各相邻两个第二衍射区21之间形成第二空白区22，相邻两个第二空白区22之间平行设置，第二空白区22的宽度小于第二衍射区21的宽度。上述第二方向也就是纵向，也就是远离第三衍射光栅30的方向，多个第二衍射区21的形状包括四边形，第二空白区22的形状包括四边形。多个第二衍射区21的高度不做限定，可随机变化。多个空白区中的每一个空白区都需要横向贯穿相邻两个第二衍射区21。第二衍射区21的光栅结构可以是闪耀光栅、斜齿光栅、矩形光栅、台阶光栅中的一种。
60.在其他实施例中，相邻两个第二空白区22之间也可以存在夹角。
61.实施例四
62.如图7所示，为实施例四的波导结构的示意图。
63.在本实施例中，波导结构包括设置在波导基底上的第一衍射光栅10、第二衍射光栅和第三衍射光栅30，第一衍射光栅10和第二衍射光栅间隔设置在波导基底的一侧表面上，第三衍射光栅30与第二衍射光栅位于同一侧或不同侧，第一衍射光栅10和第二衍射光栅之间的连线与第二衍射光栅和第三衍射光栅30之间的连线垂直。第一衍射光栅10为一维衍射光栅，第二衍射光栅为一维衍射光栅，第三衍射光栅30为一维衍射光栅，第二衍射光栅用于接收第一衍射光栅10的光并进行扩瞳传输，第三衍射光栅30用于接收第二衍射光栅的光并进行耦出，第二衍射光栅起到扩瞳传输的作用，第三衍射光栅30用于耦出进行显示。
64.如图7所示，第二衍射光栅沿远离第一衍射光栅10的方向被分为多个间隔的第二衍射区21，各相邻两个第二衍射区21之间形成第二空白区22，相邻两个第二空白区22之间平行设置，第二空白区22和第二衍射区21的形状均为四边形，第二衍射区21的宽度大于第二空白区22的宽度；第三衍射光栅30沿远离第二衍射光栅的方向被分为多个间隔的第三衍射区31，各相邻两个第三衍射区31之间形成第三空白区32，相邻两个第三空白区32平行设置，第三空白区32和第三衍射区31的形状均为四边形，第三衍射区31的宽度大于第三空白区32的宽度。多个第二空白区22中的每一个第二空白区22都需纵向贯穿相邻的两个第二衍射区21，多个第三空白区32域中的每一个第三空白区32都需横向贯穿相邻的两个第三衍射区31。第二衍射区21和第三衍射区31的光栅结构可以是闪耀光栅、斜齿光栅、矩形光栅、台
阶光栅中的一种。
65.在其他实施例中，相邻两个第二空白区22之间呈角度设置，相邻两个第三空白区32之间呈角度设置。
66.通过将第二衍射光栅进行分区调制的方式且合理设置第二空白区22，将第三衍射区31进行分区调制的方式且合理设置第三空白区32，有助于提升波导结构的衍射效率，同时有助于提高波导结构的衍射均匀性，通过提升衍射效率和整体衍射均匀性，可以提升波导结构整体的显示效果。另外，此种分区调制的方式较为简单，易于加工实现，合理降低了成本。
67.实施例五
68.如图8所示，为实施例五的波导结构的示意图。
69.在本实施例中，波导结构包括设置在波导基底上的第一衍射光栅10、第二衍射光栅和第三衍射光栅30，第一衍射光栅10和第二衍射光栅间隔设置在波导基底的一侧表面上，第三衍射光栅30与第二衍射光栅位于同一侧或不同侧，第一衍射光栅10和第二衍射光栅之间的连线与第二衍射光栅和第三衍射光栅30之间的连线垂直。第一衍射光栅10为一维衍射光栅，第二衍射光栅为一维衍射光栅，第三衍射光栅30为一维衍射光栅，第二衍射光栅用于接收第一衍射光栅10的光并进行扩瞳传输，第三衍射光栅30用于接收第二衍射光栅的光并进行耦出，第二衍射光栅起到扩瞳传输的作用，第三衍射光栅30用于耦出进行显示。
70.如图8所示，第二衍射光栅沿远离第一衍射光栅10的方向被分为多个间隔的第二衍射区21，各相邻两个第二衍射区21之间形成第二空白区22；第三衍射光栅30沿远离第二衍射光栅的方向被分为多个间隔的第三衍射区31，各相邻两个第三衍射区31之间形成第三空白区32。多个第二空白区22的宽度不做限定，可以是相同的或不同的；多个第三空白区32的宽度不做限定，可以是相同的或不同的。多个第二空白区22中的每一个第二空白区22都需纵向贯穿相邻的两个第二衍射区21，多个第三空白区32域中的每一个第三空白区32都需横向贯穿相邻的两个第三衍射区31。第二衍射区21和第三衍射区31的光栅结构可以是闪耀光栅、斜齿光栅、矩形光栅、台阶光栅中的一种。
71.具体的，第二空白区22的形状呈v字型，且v字型的角部朝向远离第一衍射光栅10的方向伸出，不同的v字型的两个边之间的角度可以相同也可以不同；第三空白区32的形状呈v字型，且v字型的角部朝向远离第二衍射光栅的方向伸出，不同的v字型的两个边之间的角度可以相同也可以不同。
72.通过将第二衍射光栅进行分区调制的方式且合理设置第二空白区22，将第三衍射区31进行分区调制的方式且合理设置第三空白区32，有助于提升波导结构的衍射效率，同时有助于提高波导结构的衍射均匀性，通过提升衍射效率和整体衍射均匀性，可以提升波导结构整体的显示效果。另外，此种分区调制的方式较为简单，易于加工实现，合理降低了成本。
73.显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
74.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
75.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
76.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种波导结构，其特征在于，包括：波导基底；第一衍射光栅（10），所述第一衍射光栅（10）设置在所述波导基底的一侧表面上，所述第一衍射光栅（10）用于将外部图像源发射的光耦入所述波导基底内；第二衍射光栅，所述第二衍射光栅设置在所述波导基底上且与所述第一衍射光栅（10）位于同一侧或不同侧，所述第二衍射光栅为一维衍射光栅或二维衍射光栅，所述第二衍射光栅沿第一方向或第二方向被分为多个间隔设置的衍射区，多个所述衍射区中相邻两个所述衍射区之间形成空白区，所述第一方向与所述第二方向垂直。2.根据权利要求1所述的波导结构，其特征在于，当所述第二衍射光栅为一维衍射光栅时，所述波导结构还包括第三衍射光栅（30），所述第二衍射光栅和所述第一衍射光栅（10）间隔设置在所述波导基底的一侧表面上，所述第三衍射光栅（30）设置在所述波导基底上且与所述第二衍射光栅位于同一侧或不同侧，所述第二衍射光栅用于接收所述第一衍射光栅（10）的光并进行扩瞳传输，所述第三衍射光栅（30）用于接收所述第二衍射光栅的光并进行耦出，所述第一衍射光栅（10）和所述第二衍射光栅之间的连线与所述第二衍射光栅和所述第三衍射光栅（30）之间的连线垂直。3.根据权利要求2所述的波导结构，其特征在于，仅所述第二衍射光栅沿第一方向被分为多个间隔设置的第二衍射区（21），且各相邻两个所述第二衍射区（21）之间均形成第二空白区（22），相邻两个所述第二空白区（22）之间平行设置或呈角度设置。4.根据权利要求3所述的波导结构，其特征在于，当相邻两个所述第二空白区（22）之间呈角度设置时，多个所述第二衍射区（21）之间的至少部分所述第二空白区（22）朝远离或靠近所述第三衍射光栅（30）的方向呈发散状设置。5.根据权利要求2所述的波导结构，其特征在于，仅所述第二衍射光栅沿第二方向被分为多个间隔设置的第二衍射区（21），且各相邻两个所述第二衍射区（21）之间形成第二空白区（22），相邻两个所述第二空白区（22）之间平行设置或呈角度设置。6.根据权利要求2所述的波导结构，其特征在于，所述第二衍射光栅沿远离所述第一衍射光栅（10）的方向被分为多个间隔的第二衍射区（21），各相邻两个所述第二衍射区（21）之间形成第二空白区（22），所述第三衍射光栅（30）沿远离所述第二衍射光栅的方向被分为多个间隔的第三衍射区（31），各相邻两个所述第三衍射区（31）之间形成第三空白区（32）。7.根据权利要求6所述的波导结构，其特征在于，相邻两个所述第二空白区（22）之间平行设置；和/或相邻两个所述第三空白区（32）之间平行设置。8.根据权利要求1所述的波导结构，其特征在于，所述空白区的形状包括直边形、曲边形、所述直边形和所述曲边形的组合中的一种。9.根据权利要求6所述的波导结构，其特征在于，所述第二空白区（22）的形状呈v字型，且所述v字型的角部朝向远离所述第一衍射光栅（10）的方向；和/或所述第三空白区（32）的形状呈v字型，且所述v字型的角部朝向远离所述第二衍射光栅的方向。10.根据权利要求1所述的波导结构，其特征在于，所述空白区的宽度大于等于1um且小
于等于3mm。11.根据权利要求1所述的波导结构，其特征在于，所述衍射区为表面浮雕光栅，所述一维衍射光栅包括斜齿光栅、闪耀光栅、矩形光栅、台阶光栅中的一种；和/或所述二维衍射光栅的形状包括圆柱、多棱柱、圆台中的一种。

技术总结

本实用新型提供了一种波导结构。波导结构包括：波导基底；第一衍射光栅，第一衍射光栅设置在波导基底的一侧表面上，第一衍射光栅用于将外部图像源发射的光耦入波导基底内；第二衍射光栅，第二衍射光栅设置在波导基底上且与第一衍射光栅位于同一侧或不同侧，第二衍射光栅为一维衍射光栅或二维衍射光栅，第二衍射光栅沿第一方向或第二方向被分为多个间隔设置的衍射区，多个衍射区中相邻两个衍射区之间形成空白区，第一方向与第二方向垂直。本实用新型解决了现有技术中的波导结构存在显示效果差的问题。的问题。的问题。