具有扩展视场的波导制造技术

光波导的输入耦合器将与图像相对应并且具有对应FOV的光耦合到光波导中，并且输入耦合器通过在朝向第一中间组件的第一方向上衍射与图像相对应的光的一部分，并且在朝向第二中间组件的第二方向上衍射与图像相对应的光的一部分，来将耦合到光波导中的图像的FOV分成第一部分和第二部分。波导的输出耦合器组合与FOV的第一部分和第二部分相对应的光，并且将与FOV的组合的第一部分和第二部分相对应的光耦合出光波导，使得与图像和FOV的组合的第一部分和第二部分相对应的光从光波导输出。中间组件和输出耦合器也提供光瞳扩展。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有扩展视场的波导
技术介绍
各种类型的计算、娱乐和/或移动设备可以利用透明或半透明显示器来实现，设备的用户可以通过显示器查看周围环境。可以称为透视、混合现实显示设备系统或增强现实(AR)系统的这样的设备使得用户能够透过设备的透明或半透明显示器来观察周围环境，并且还看到虚拟对象(例如，文本、图形、视频等)的图像，这些虚拟对象被生成用于显示以看起来是周围环境的一部分和/或覆盖在周围环境上。可以实现为头戴式显示器(HMD)眼镜或其他可穿戴显示设备但不限于此的这些设备通常利用光波导将例如由显示引擎产生的图像复制到增强现实环境中设备的用户可以将图像认为是虚拟图像的位置。由于这仍然是一种新兴技术，因此利用波导向用户显示虚拟对象的图像存在一些挑战。在HMD和利用光波导的其他类型的成像设备中，诸如平视显示器(HUD)，光仅在有限的内角范围内传播通过光波导。根据定义，平行于表面传播的光将沿着波导行进而不会回弹。没有平行于表面传播的光将沿着波导行进同时在表面之间来回回弹，只要相对于表面法线的入射角大于与制造光波导的材料相关联的某个临界角。例如，对于BK-7玻璃，该临界角约为42度。通过使用反射涂层或通过使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将与输入光瞳相关联的图像复制到输出光瞳的装置，所述装置包括：光波导，包括输入耦合器、第一中间组件和第二中间组件以及输出耦合器；所述输入耦合器包括衍射光栅并且被配置为将光耦合到所述光波导中，所述光对应于与所述输入光瞳相关联的所述图像，并且具有对应视场(FOV)，在朝向所述第一中间组件的第一方向上衍射与所述图像相对应的所述光的一部分，使得所述FOV的第一部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第一中间组件行进，以及在朝向所述第二中间组件的第二方向上衍射与所述图像相对应的所述光的一部分，使得所述FOV的第二部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第二中间组件行进，其中所述第一方向和所述第...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.13 US 15/097,6611.一种用于将与输入光瞳相关联的图像复制到输出光瞳的装置，所述装置包括：光波导，包括输入耦合器、第一中间组件和第二中间组件以及输出耦合器；所述输入耦合器包括衍射光栅并且被配置为将光耦合到所述光波导中，所述光对应于与所述输入光瞳相关联的所述图像，并且具有对应视场(FOV)，在朝向所述第一中间组件的第一方向上衍射与所述图像相对应的所述光的一部分，使得所述FOV的第一部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第一中间组件行进，以及在朝向所述第二中间组件的第二方向上衍射与所述图像相对应的所述光的一部分，使得所述FOV的第二部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第二中间组件行进，其中所述第一方向和所述第二方向彼此不同，以及其中所述FOV的所述第一部分和所述第二部分彼此不同；所述第一中间组件被配置为朝向所述输出耦合器衍射与所述FOV的所述第一部分相对应的光，所述FOV的所述第一部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第一中间组件行进；所述第二中间组件被配置为朝向所述输出耦合器衍射与所述FOV的所述第二部分相对应的光，所述FOV的所述第二部分从所述输入耦合器通过所述光波导向所述第二中间组件行进；以及所述输出耦合器被配置为组合与所述FOV的所述第一部分和所述第二部分相对应的所述光，所述FOV的所述第一部分和所述第二部分从所述第一中间组件和所述第二中间组件通过所述光波导向所述输出耦合器行进，以及将与所述FOV的组合的所述第一部分和所述第二部分相对应的所述光耦合出所述光波导，使得与所述图像和所述FOV的组合的所述第一部分和所述第二部分相对应的所述光从所述光波导输出并且从所述输出光瞳可查看。2.根据权利要求1所述的装置，其中：通过在朝向所述第一中间组件的所述第一方向上衍射与所述图像相对应的所述光的一部分，并且在朝向所述第二中间组件的所述第二方向上衍射与所述图像相对应的所述光的一部分，所述输入耦合器将所述FOV分离为所述第一部分和所述第二部分；以及通过组合与所述FOV的所述第一部分和所述第二部分相对应的所述光，所述输出耦合器统一由所述输入耦合器分离的所述FOV；以及与通过所述输出耦合器耦合出所述光波导的所述光相关联的统一FOV大于所述第一中间组件和所述第二中间组件中的每个中间组件自己能够支持的最大FOV。3.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一中间组件和所述第二中间组件中的每个中间组件被配置为执行水平光瞳扩展或垂直光瞳扩展中的一项；以及所述输出耦合器被配置为执行所述水平光瞳扩展或所述垂直光瞳扩展中的另一项。4.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一方向和所述第二方向中的一个方向包括向左方向；以及所述第一方向和所述第二方向中的另一方向包括向右方向。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述FOV的所述第一部分与所述FOV的所述第二部分部分重叠。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中：所述光波导包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；以及所述输入耦合器的所述衍射光栅包括位于所述光波导的所述第一主表面和所述第二主表面中的单个主表面中或上的表面起伏光栅(SRG)。7.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中：所述光波导包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；以及所述输入耦合器的衍射光栅包括第一表面起伏光栅(SRG)，位于所述光波导的所述第一主表面和所述第二主表面中的一个主表面中或上，并且被配置为在朝向所述第一中间组件的所述第一方...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·瓦留斯，J·特沃，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US