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具有交错式光重定向器的光学系统技术方案

技术编号:23624175 阅读:62 留言:0更新日期:2020-03-31 22:16
本公开涉及具有交错式光重定向器的光学系统。一种电子设备,该电子设备可以包括产生图像的显示器。显示器可以为光学系统生成光,该光学系统将光朝眼箱重定向。光学系统可以包括波导,该波导使光沿第一方向朝所述输出耦合器传播。输出耦合器可以将光朝眼箱耦合出波导,同时关于第一方向将光的奇偶性反转。耦合器可以包括第一元件,诸如一组部分镜或衍射光栅,该耦合器将光的第一部分沿第二方向重定向。耦合器可以包括第二元件,该第二元件将光的第二部分沿与第二方向相反的第三方向重定向。第一元件可以重定向第二部分,并且第二元件可以将第一部分朝眼箱重定向。

Optical system with interleaved optical redirector

【技术实现步骤摘要】
具有交错式光重定向器的光学系统本专利申请要求2019年8月13日提交的美国非临时专利申请16/539,818以及2018年9月24日提交的美国临时专利申请62/735,560的优先权,这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及光学系统,并且更具体地讲,涉及用于显示器的光学系统。
技术介绍
电子设备可包括靠近用户的眼睛呈现图像的显示器。例如,诸如虚拟现实和增强现实头戴式耳机之类的设备可包括具有允许用户观看显示器的光学元件的显示器。设计设备诸如这些设备可能是有挑战性的。如果稍有不慎,用于显示内容的部件可能是难看且笨重的,并且可能未表现出期望的光学性能水平。
技术实现思路
电子设备诸如头戴式设备可具有为用户产生图像的一个或多个近眼显示器。头戴式设备可以是一副虚拟现实眼镜,或者可以是增强现实头戴式耳机,其允许观察者观看计算机生成的图像和观察者周围环境中的真实世界对象两者。近眼显示器可包括产生光的显示单元和将来自显示单元的光朝眼箱(eyebox)重定向的光学系统。该光学系统可包括形成在波导上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示系统,包括:/n显示模块;和/n光学系统,所述光学系统接收来自所述显示模块的光并将所述光沿第一方向重定向,其中所述光学系统包括输入耦合器、输出耦合器和使所述光沿第二方向传播的波导,所述输出耦合器包括:/n第一光重定向元件,所述第一光重定向元件被配置为将所述光沿第三方向和所述第一方向重定向,和/n第二光重定向元件,所述第二光重定向元件与所述第一光重定向元件重叠,并且被配置为将所述光沿所述第一方向和与所述第三方向相反的第四方向重定向。/n

【技术特征摘要】
20180924 US 62/735,560;20190813 US 16/539,8181.一种显示系统,包括:
显示模块;和
光学系统,所述光学系统接收来自所述显示模块的光并将所述光沿第一方向重定向,其中所述光学系统包括输入耦合器、输出耦合器和使所述光沿第二方向传播的波导,所述输出耦合器包括:
第一光重定向元件,所述第一光重定向元件被配置为将所述光沿第三方向和所述第一方向重定向,和
第二光重定向元件,所述第二光重定向元件与所述第一光重定向元件重叠,并且被配置为将所述光沿所述第一方向和与所述第三方向相反的第四方向重定向。


2.根据权利要求1所述的显示系统,其中所述第一光重定向元件被配置为将由所述第二光重定向元件沿所述第四方向重定向的光沿所述第一方向重定向。


3.根据权利要求2所述的显示系统,其中所述第二光重定向元件被配置为将由所述第一光重定向元件沿所述第三方向重定向的光沿所述第一方向重定向。


4.根据权利要求3所述的显示系统,其中所述第一光重定向元件包括处于第一取向的第一组部分反射镜,并且其中所述第二光重定向元件包括处于第二取向的第二组部分反射镜,所述第二组部分反射镜在所述第一组部分反射镜当中交错。


5.根据权利要求3所述的显示系统,其中所述第一光重定向元件包括第一组体积全息图。


6.根据权利要求5所述的显示系统,其中所述第二光重定向元件包括第二组体积全息图。


7.根据权利要求6所述的显示系统,其中所述第一组中的每个体积全息图包括沿第一方向取向的折射率变化,并且其中所述第二组中的每个体积全息图包括沿与所述第一方向不同的第二方向取向的折射率变化。


8.根据权利要求6所述的显示系统,其中所述第一组体积全息图和所述第二组体积全息图包括反射全息图。


9.根据权利要求6所述的显示系统,其中所述第一组体积全息图和所述第二组体积全息图包括透射全息图。


10.根据权利要求1所述的显示系统,其中所述第一光重定向元件和所述第二光重定向元件被配置为关于所述第二方向反转所述光中的图像的奇偶性。


11.根据权利要求10所述的显示系统,其中所述显示模块被配置为发射在由所述光学系统接收的所述光中的图像的反转版本。


12.根据权利要求1所述的显示系统,其中所述第一光重定向元件和所述第二光重定向元件嵌入在所述波导中。


13.一种显示系统,包...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴世百B·C·斯蒂尔B·R·科奇洛沃F·艾塔G·B·米勒
申请(专利权)人:苹果公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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