用于近眼显示器的光组合器制造技术

本发明专利技术提供一种光组合器，其包含第一、第二及第三色彩组合器层“CCL”。所述第一CCL包含涂覆有第一滤光器的第一衍射光栅，所述第一滤光器经配置以反射第一色彩光且使第二及第三色彩光通过。所述第二CCL包含涂覆有第二滤光器的第二衍射光栅，所述第二滤光器经配置以反射所述第二色彩光且使所述第三色彩光通过。所述第三CCL包含涂覆有第三滤光器的第三衍射光栅，所述第三滤光器经配置以部分地反射可见光。所述衍射光栅各自嵌入在折射率匹配材料中，且为经配置而以一角度接收图像光且以将所述图像光中的所述第一、第二及第三色彩光引导到用户的眼睛的衍射级分别反射所述光的角度调谐衍射光栅。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于近眼显示器的光组合器
本专利技术大体上涉及光学元件，且明确地说但非排他地，涉及近眼显示器。
技术介绍
在光学领域中，组合器为从所述组合器的相同侧(反射/反射或透射/透射)或从所述组合器的两个不同侧(反射/透射)将两个图像组合到一起的光学设备。很多时候，光组合器使用于抬头显示器(“HUD”)中，其允许用户观看叠加到外部视图之上的计算机生成的图像(“CGI”)。HUD使用户能观看所述CGI而无需远离其通常的观看点来看。术语HUD起源于其在航空电子学中的使用，其使飞行员能在抬头向前看时观看信息，此与向下看座舱仪器形成对比。一些常规的HUD包含全息组合器及有角透明衬底。然而，全息组合器具有许多缺点。其制造起来昂贵、难以量产且具有有限的使用期限(举例来说，由于温度、湿度、压力及其它恶劣的环境条件而开始劣化)。有角透明衬底组合器已经使用于汽车中，其用以在挡风玻璃上向驾驶员呈现HUD信息。这些光组合器由透明透视衬底构成，外部图像源在所述衬底上显示CGI。然而，由于所述透明透视衬底通常为没有屈光力以免使外部FOV失真的平坦衬底，所以所述透明衬底必须为有角的(举例来说，接近45度)，且使用庞大的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有向眼侧及外部场景侧的光组合器，所述光组合器包括：包含涂覆有第一滤光器的第一衍射光栅的第一色彩组合器层“CCL”，所述第一滤光器经配置以反射第一色彩光且使第二及第三色彩光通过；包含涂覆有第二滤光器的第二衍射光栅的第二CCL，所述第二滤光器经配置以反射所述第二色彩光且使所述第三色彩光通过；以及包含涂覆有第三滤光器的第三衍射光栅的第三CCL，所述第三滤光器经配置以部分地反射可见光，其中所述第一、第二及第三衍射光栅各自嵌入在折射率匹配材料中且为经配置而以一角度接收图像光且以在实质上与用户的眼睛垂直的方向上引导所述图像光中的所述第一、第二及第三色彩光的衍射级分别反射所述第一、第二及第三色彩光以将...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.02 US 13/732,6881.一种具有向眼侧及外部场景侧的光组合器，所述光组合器包括：包含涂覆有第一滤光器的第一衍射光栅的第一色彩组合器层“CCL”，所述第一滤光器经配置以反射第一色彩光且使第二及第三色彩光通过；包含涂覆有第二滤光器的第二衍射光栅的第二CCL，所述第二滤光器经配置以反射所述第二色彩光且使所述第三色彩光通过；以及包含涂覆有第三滤光器的第三衍射光栅的第三CCL，所述第三滤光器经配置以部分地反射可见光，其中所述第一、第二及第三衍射光栅各自嵌入在折射率匹配材料中且为经配置而以一角度接收图像光且以在实质上与用户的眼睛垂直的方向上引导所述图像光中的所述第一、第二及第三色彩光的衍射级分别反射所述第一、第二及第三色彩光以将图像呈现给所述用户的角度调谐衍射光栅，其中所述折射率匹配材料设置在所述第一滤光器和所述第二滤光器之间，所述折射率匹配材料也设置在所述第二滤光器和所述第三滤光器之间。2.根据权利要求1所述的光组合器，其进一步包括安置于所述第一CCL与所述图像光的图像源之间的透射式分散元件“TDE”，所述TDE经配置而以对所述第一、第二及第三色彩光进行位置校正的角度将所述图像光分散成所述第一、第二及第三色彩光以在与所述图像光进入所述TDE的相同的相对位置中进入所述用户的所述眼睛，对所述第一、第二及第三色彩光进行位置校正的所述角度取决于所述图像源相对于所述第一CCL的安装角度且取决于所述第一、第二及第三CCL的厚度。3.根据权利要求2所述的光组合器，其中所述TDE包含衍射光栅。4.根据权利要求1所述的光组合器，其进一步包括安置在所述光组合器的所述外部场景侧上的透明衬底。5.根据权利要求1所述的光组合器，其中所述第一滤光器为带通滤光器，且所述第二滤光器为带通滤光器。6.根据权利要求1所述的光组合器，其中所述第一色彩光具有的波长比所述第二色彩光短，且所述第二色彩光具有的波长比所述第三色彩光短。7.根据权利要求1所述的光组合器，其中图像源发射所述图像光，且所述图像源具有包含发射所述第一色彩光的第一色彩LED、发射所述第二色彩光的第二色彩LED及发射所述第三色彩光的第三色彩LED的光源，且其中所述第一及第二滤光器分别经配置以实质上反射所述第一及第二色彩LED发射的半峰全宽“FWHM”带宽。8.根据权利要求7所述的光组合器，其中所述第三滤光器为反射一定百分比的可见光的分束器，且所述第三色彩LED的亮度级对应于所述第三滤光器所反射的所述百分比的可见光。9.根据权利要求1所述的光组合器，其中所述第一滤光器为第一带通滤光器，所述第二滤光器为第二带通滤光器，且所述第三滤光器为第三带通滤光器。10.根据权利要求9所述的光组合器，其中图像源发射所述图像光，且所述图像源具有包含至少发射所述第一、第二及第三色彩光的激光器的光源，且所述第一、第二及第三带通滤光器经窄化调谐以分别反射所述第一、第二及第三色彩光而不产生所述用户的眼睛可感知的所述外部场...

【专利技术属性】
技术研发人员：安诺亚吉·库皮塔，王嘉让，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国;US