本申請涉及一種合光組件的組裝方法、合光組件、以及包括該合光組件的頭戴式顯示設備。

背景技術：

1、使用擴增實境（augmented?reality，ar）技術的顯示設備（簡稱ar顯示設備），結合虛擬圖像于現實場景，讓用戶可以自然地與數字內容互動。該顯示設備包括合光棱鏡，用于將多種不同顏色的光線進行合束后再傳導至人眼處呈現彩色圖像。然而合光棱鏡占用空間較大。

技術實現思路

1、基于此，為減小顯示設備的體積，有必要提供一種合光組件的組裝方法以解決上述問題。

2、本申請第一方面提供一種合光組件的組裝方法，包括：

3、提供光波導組件和多個顯示器，所述光波導組件包括波導、耦出光柵和多個耦入光柵，所述波導包括相對設置的第一表面和第二表面，所述耦出光柵與所述耦入光柵間隔設置于所述第一表面；

4、在所述第一表面遠離所述第二表面的一側放置第一相機，在所述第二表面遠離所述第一表面的一側放置準直儀；

5、通過所述準直儀調節所述第一相機的感光面與所述第一表面平行；以及

6、依次調節所述多個顯示器與所述波導之間的相對位置關系，使所述第一相機檢測到所述多個顯示器發射的圖像光后生成的圖像重合且圖像的亮度均勻性大于或等于35%。

7、通過上述合光組件的組裝方法制作合光組件，使每一顯示器發出的圖像光直接經耦入光柵耦入波導內，再經波導合光并傳輸后從耦出光柵耦出后被用戶的人眼接收。相比于現有技術通過合光棱鏡對多個顯示器發出的圖像光進行合光后再傳輸至波導內，本申請制作出的合光組件中，圖像光無需經過合光棱鏡后再進入波導，有利于降低圖像光在傳輸過程中的損耗。將該合光組件應用于頭戴式顯示設備上時，有利于減小頭戴式顯示設備的體積，并提升頭戴式顯示設備顯示圖像時的光效和亮度。

8、本申請第二方面提供一種合光組件，包括：波導、多個耦入光柵、耦出光柵和多個顯示器，所述波導包括相互間隔的第一表面和第二表面，所述耦出光柵與所述耦入光柵間隔設置于所述第一表面，所述多個顯示器位于所述第一表面遠離所述第二表面的一側；

9、每一所述顯示器用于發射圖像光，每一所述耦入光柵位于一所述圖像光的光路上；

10、每一所述耦入光柵用于將所述圖像光耦入所述波導內，并在所述波導內向靠近所述耦出光柵的方向傳輸，所述耦出光柵用于將所述圖像光耦出所述波導；

11、所述合光組件滿足關系：

12、

13、其中，λ為所述圖像光的波長，λ為所述耦入光柵的光柵周期，θ為所述圖像光入射至所述耦入光柵時的入射角，n為衍射級次，φ為衍射角。

14、對于上述合光組件，通過上述合光組件的組裝方法制作而成，可實現如上述的合光組件的所有有益效果。

15、本申請第三方面提供一種頭戴式顯示設備，包括：

16、框架，開設有安裝位；

17、如上所述的合光組件，所述波導固定設置于所述安裝位中，所述多個顯示器嵌設于所述框架內。

18、對于上述頭戴式顯示設備，集成了上述的合光組件，可實現如上述的合光組件的所有有益效果。

技術特征：

1.一種合光組件的組裝方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的合光組件的組裝方法，其特征在于，所述通過所述準直儀調節所述第一相機的感光面與所述第一表面平行的步驟包括：

3.如權利要求1所述的合光組件的組裝方法，其特征在于，在所述通過所述準直儀調節所述第一相機的感光面與所述第一表面平行的步驟之前，還包括：

4.如權利要求1所述的合光組件的組裝方法，其特征在于，在所述通過所述準直儀調節所述第一相機的感光面與所述第一表面平行的步驟之后還包括：

5.如權利要求3或4所述的合光組件的組裝方法，其特征在于，在所述依次調節所述多個顯示器與所述波導之間的相對位置關系的步驟之前還包括：

6.如權利要求1所述的合光組件的組裝方法，其特征在于，所述調節所述多個顯示器與所述波導之間的相對位置關系的步驟，包括：

7.如權利要求6所述的合光組件的組裝方法，其特征在于，所述依次調節所述多個顯示器的角度和/或位置的步驟之后還包括：

8.如權利要求1所述的合光組件的組裝方法，其特征在于，所述調節所述多個顯示器與所述波導之間的相對位置關系的步驟之后還包括：

9.一種合光組件，其特征在于，包括：波導、多個耦入光柵、耦出光柵和多個顯示器，所述波導包括相互間隔的第一表面和第二表面，所述耦出光柵與所述耦入光柵間隔設置于所述第一表面，所述多個顯示器位于所述第一表面遠離所述第二表面的一側；

10.一種頭戴式顯示設備，其特征在于，包括：

技術總結
本申請提供一種合光組件的組裝方法，包括：提供光波導組件和多個顯示器，所述光波導組件包括波導、耦出光柵和多個耦入光柵，所述波導包括相對設置的第一表面和第二表面，所述耦出光柵與所述耦入光柵間隔設置于所述第一表面；在所述第一表面遠離所述第二表面的一側放置第一相機，在所述第二表面遠離所述第一表面的一側放置準直儀；通過所述準直儀調節所述第一相機的感光面與所述第一表面平行；以及依次調節所述多個顯示器與所述波導之間的相對位置關系，使所述第一相機檢測到所述多個顯示器發射的圖像光后生成的圖像重合且圖像的亮度均勻性大于或等于35%。本申請還提供一種合光組件及頭戴式顯示設備。

技術研發人員：張東,廖經皓,羅夢婷
受保護的技術使用者：業桓科技（成都）有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24