用于大视场部件的鲁棒体系结构制造技术

公开了用于增强现实显示器中的衍射束扩展器。设备可以包括具有第一衍射光学元件的光学基底，该第一衍射光学元件具有设置在一个表面上的第一衍射光栅和设置在相对表面上的第二衍射光栅。第一衍射光栅和第二衍射光栅的部分交叠以限定被配置为接收入射光的入耦区。第一衍射光学元件通过在第一区域和第二区域中的奇数阶衍射展开来扩展所接收到的光束的至少一部分，并且通过在第三区域中的偶数阶衍射展开来扩展所接收到的光束的至少一部分。然后，由第一衍射光学元件所产生的光分量被耦合到第二衍射光学元件，该第二衍射光学元件被配置为通过衍射将被扩展的衍射光分量的至少一部分出耦以离开基底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于大视场部件的鲁棒体系结构
技术介绍
背景和相关技术本申请涉及增强现实显示器，更特别地涉及用于增强现实显示器中的由衍射元件扩展光束的改进的设备和方法。显示器模块用于便携式设备中，以便以图形的形式显示信息。小大小是便携式设备中的重要方面。然而，便携式设备的小尺寸也对包含在所述设备中的显示器的尺寸设置了限制。传统的小型显示器的典型缺点是有限的视场。通常，观察者看一眼仅可以检查大显示图像的一小部分，而保持足够的分辨率。例如当设备包括近眼虚拟显示器时，大图像可以通过小设备来显示。成像光学器件可以将由微显示器生成的小真实图像转换成虚拟图像。观察者可以将设备置于他的眼睛附近，使得当由成像光学器件所提供的光照射在他的眼睛上时，他感知在无限距离处显示的大的详细的虚拟图像的印象。当通过使用衍射束扩展器(也称为出瞳扩展器(EPE))来扩展由成像光学器件所提供的光束时，微显示器和成像光学器件可以被制造得更小和/或更轻。在一些情况下，在现有技术中发现的衍射束扩展器利用复杂的衍射光栅(诸如交叉光栅)和/或使用不同的光栅用于入耦和扩展。然而，很多现有解决方案容易受到制造误差或者不符合要求的亮度或颜色均一性的影响。需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学设备，包括：光学材料的基底，具有第一表面和相对的第二表面；第一衍射光学元件，具有第一衍射光栅和第二衍射光栅，所述第一衍射光栅被设置在所述第一表面上并且限定第一区域，所述第二衍射光栅被设置在所述第二表面上、限定第二区域，所述第二区域邻近所述第一区域，并且其中所述第一衍射光栅的一部分与所述第二衍射光栅的一部分重叠以限定所述第一衍射光学元件的第三区域，所述第三区域形成被配置为接收入射光束的入耦区，所述第一衍射光学元件被配置为在第一方向上扩展所述入射光束；以及第二衍射光学元件，被定位为邻近所述第一衍射光学元件，所述第二衍射光学元件具有在所述基底的所述第一表面或所述第二表面上的第三衍射光栅，...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.29 US 15/142,3481.一种光学设备，包括：光学材料的基底，具有第一表面和相对的第二表面；第一衍射光学元件，具有第一衍射光栅和第二衍射光栅，所述第一衍射光栅被设置在所述第一表面上并且限定第一区域，所述第二衍射光栅被设置在所述第二表面上、限定第二区域，所述第二区域邻近所述第一区域，并且其中所述第一衍射光栅的一部分与所述第二衍射光栅的一部分重叠以限定所述第一衍射光学元件的第三区域，所述第三区域形成被配置为接收入射光束的入耦区，所述第一衍射光学元件被配置为在第一方向上扩展所述入射光束；以及第二衍射光学元件，被定位为邻近所述第一衍射光学元件，所述第二衍射光学元件具有在所述基底的所述第一表面或所述第二表面上的第三衍射光栅，所述第二衍射光学元件被配置为在基本上垂直于所述第一方向的第二方向上扩展所述入射光束。2.根据权利要求1所述的光学设备，其中所述第一衍射光学元件被配置为通过在所述第一区域和所述第二区域中的奇数阶衍射展开来扩展所接收到的所述光束的至少一部分。3.根据权利要求2所述的光学设备，其中所述第一衍射光学元件被配置为通过在所述第三区域中的偶数阶衍射展开来扩展所接收到的所述光束的至少一部分。4.根据权利要求1所述的光学设备，其中所述第一衍射光学元件被配置为通过在所述第一区域和所述第二区域中的偶数阶衍射展开来扩展所接收到的所述光束的至少一部分。5.根据权利要求2所述的光学设备，其中所述第一衍射光学元件被配置为通过在所述第三区域中的奇数阶衍射展开来扩展所接收到的所述光束的至少一部分。6.根据权利要求3所述的光学设备，其中所述第一衍射光学元件被配置为将经扩展的光分量耦合到所述第二衍射光学元件。7.根据权利要求4所述的光学设备，其中所述第二衍射光学元件被配置为通过所述第二衍射光学元件中的衍射来耦合经耦合、经扩展的衍射光分量中的至少一部分以离开所述基底。8.根据权利要求1所述的光学设备，其中第一衍射光栅包括设置在所述第一表面上的第一多个光栅线，所述第一多个光栅线在第一方向上被定向并且具有第一光栅周期。9.根据权利要求8所述的光学设备，其中第二衍射光栅包括设置在所述第二表面上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·K·T·特沃，T·H·瓦留斯，
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