【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于折射率极高的目镜基板的观察光学组件架构优先权声明本申请主张2018年3月12日提交的序列号为62/641,976的美国临时专利申请的优先权，该申请的全部内容在此通过引用并入此文。纳入参考的申请本申请通过引用纳入以下每个专利申请的全部内容作为参考：2018年10月4日公开的，公开序列号为2018/0284585的，题为“LOW-PROFILEBEAMSPLITTER(低轮廓分束器)”(代理人案号MLEAP.111A)的美国申请以及2017年3月21日提交的，序列号为62/474543的美国专利申请，以及2017年10月11日提交的，序列号为62/570995的美国专利申请；2018年12月13日公开的，公开序列号为2018/0356639的，题为“AUGMENTEDREALITYDISPLAYHAVINGMULTI-ELEMENTADAPTIVELENSFORCHANGINGDEPTHPLANES(具有改变深度平面的多元件自适应透镜的增强现实显示器)”(代理人案号MLEAP.119A)的美国专利以及2017年6月12日提交的序列号为...
【技术保护点】
1.一种显示系统，包括：/n图像投影设备，其被配置为发射包括第一颜色的第一光流、第二颜色的第二光流和第三颜色的第三光流的复用光流，所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色是不同的，所述第一光流、所述第二光流和所述第三光流包括图像内容；以及/n波导，其包括折射率大于1.79的材料，所述波导被配置为接收从所述图像投影设备发射的所述复用光流，以使得所述第一光流、所述第二光流和所述第三光流通过多次全内反射在所述波导内被引导。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180312 US 62/641,9761.一种显示系统，包括：
图像投影设备，其被配置为发射包括第一颜色的第一光流、第二颜色的第二光流和第三颜色的第三光流的复用光流，所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色是不同的，所述第一光流、所述第二光流和所述第三光流包括图像内容；以及
波导，其包括折射率大于1.79的材料，所述波导被配置为接收从所述图像投影设备发射的所述复用光流，以使得所述第一光流、所述第二光流和所述第三光流通过多次全内反射在所述波导内被引导。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其中，所述波导包括折射率大于或等于2.2的材料。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的显示系统，其中，所述波导包括折射率大于或等于2.3的材料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示系统，其中，所述波导包括铌酸锂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示系统，其中，所述波导的视场在水平方向上大于约30度，在垂直方向上大于约24度。
6.根据权利要求5所述的显示系统，其中，所述波导的所述视场在所述水平方向上是大约45度，在所述垂直方向上是大约56度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示系统，进一步包括至少一个可变焦光学元件，其被设置为接收从所述波导输出的所述复用光流，以使得所述复用光流的至少一部分被引导到用户的眼睛，所述可变焦光学元件被配置为改变来自所述波导的光看起来源自的深度。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的显示系统，其中，所述复用光流包括第一复用光流，所述第一复用光流包括与第一深度平面相关联的图像信息。
9.根据权利要求8所述的显示系统，其中，所述波导包括与所述第一深度平面相关联的第一波导，其中，从所述第一波导发射的光被配置为将所述第一复用光流引导到观看者，以产生看起来源自所述第一深度平面的图像。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的显示系统，其中，所述图像投影设备被进一步配置为输出包括与第二深度平面相关联的图像信息的第二复用光流，所述第二复用光流包括具有所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色的多个光流，所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色是不同的。
11.根据权利要求10所述的显示系统，进一步包括：
与所述第二深度平面相关联的第二波导，所述第二波导包括折射率大于1.79的材料，所述第二波导被配置为接收从所述图像投影设备发射的所述第二复用光流，以使得与所述第二复用光流相关联的所述多个光流通过多次全内反射被引导通过所述第二波导。
12.根据权利要求11所述的显示系统，其中，从所述第二波导发射的光被配置为将所述第二复用光流引导到观看者，以产生看起来源自所述第一深度平面的图像。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的显示系统，其中，所述第二波导被包括在头戴式显示器的目镜中。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的显示系统，其中，所述第一波导被包括在头戴式显示器的目镜中。
15.根据权利要求1至7中任一项所述的显示系统，其中，所述波导被包括在头戴式显示器的目镜中。
16.根据权利要求1至7和15中任一项所述的显示系统，进一步包括耦入光学元件，其被配置为接收从所述图像投影设备发射的所述复用光流，并将所述第一光流、所述第二光流和所述第三光流中的每一者耦入所述波导内以便通过多次全内反射在所述波导内被引导。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的显示系统，其中，所述图像投影设备包括光调制设备。
18.一种显示系统，包括：
图像投影设备，其被配置为发射包括第一颜色的第一光流、第二颜色的第二光流和第三颜色的第三光流的复用光流，所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色是不同的，所述第一光流、所述第二光流和所述第三光流包括图像内容；以及
第一波导和第二波导，其包括折射率大于1.79的材料，
其中，所述第一波导被配置为接收所述第一颜色和所述第二颜色，所述第二波导被配置为接收所述第三颜色，不同的颜色或颜色组合被耦入所述第一波导和所述第二波导内，以使得所述第一光流和所述第二光流通过多次全内反射在所述第一波导内被引导，并且所述第三光流通过多次全内反射在所述第二波导内被引导。
19.根据权利要求18所述的显示系统，其中，所述第二波导还被配置为接收所述第一颜色，以使得所述第一光流通过多次全内反射在所述第二波导内被引导。
20.根据权利要求18所述的显示系统，其中，所述第二波导还被配置为接收所述第二颜色，以使得所述第二光流通过多次全内反射在所述第二波导内被引导。
21.根据权利要求18所述的显示系统，其中，所述第二波导被配置为不耦入所述第一颜色或所述第二颜色，以使得所述第三光流通过多次全内反射主要在所述第二波导内被引导。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的显示系统，进一步包括在所述第一波导中的第一耦入光学元件，所述第一耦入光学元件被配置为将所述第一光流和所述第二光流两者耦入所述第一波导内，以使得所述第一光流和所述第二光流通过多次全内反射在所述第一波导内被引导。
23.根据权利要求18至21中任一项所述的显示系统，进一步包括在所述第一波导中的第一耦入光学元件和第二耦入光学元件，所述第一耦入光学元件和所述第二耦入光学元件被配置为分别将所述第一光流和所述第二光流两者耦入所述第一波导内，以使得所述第一光流和所述第二光流通过多次全内反射在所述第一波导内被引导。
24.根据权利要求18至21中任一项所述的显示系统，进一步包括在所述第二波导中的第三耦入光学元件，所述第三耦入光学元件被配置为将所述第三光流耦入所述第二波导内，以使得所述第三光流通过多次全内反射在所述第二波导内被引导。
25.根据权利要求24所述的显示系统，其中，所述第三耦入光学元件还被配置为将所述第一光流或所述第二光流耦入所述第二波导内，以使得所述第一光流或所述第二光流通过多次全内反射在所述第二波导内被引导。
26.根据权利要求24所述的显示系统，进一步包括第四耦入光学元件，所述第四耦入光学元件被配置为将所述第一光流或所述第二光流耦入所述第二波导内，以使得所述第一光流或所述第二光流通过多次全内反射在所述第二波导内被引导。
27.一种制造衍射光学元件的方法，所述方法包括：
提供基板，所述基板包括对可见光透明的折射率大于1.79的材料；
在所述基板的表面之上设置可图案化层；
对所述可图案化层进行图案化，所述图案包括多个特征；以及
通过所述可图案化层来蚀刻所述基板的所述表面以在所述基板的所述表面上制造结构，其中，所述结构包括被配置为衍射可见光的衍射特征。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述透明材料包括LiNbO3。
29.根据权利要求27或28所述的方法，其中，在所述基板的所述表面之上设置所述可图案化层包括：将所述可图案化层溅射沉积在所述基板的所述表面之上。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的方法，其中，在设置所述可图案化层之前，对所述基板的所述表面进行放电。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的方法，其中，所述可图案化层包括抗蚀剂或聚合物。
32.一种制造衍射光学元件的方法，所述方法包括：
提供基板，所述基板包括对可见光透明的折射率大于1.79的材料；
在所述基板的表面之上设置可图案化层；以及
对所述可图案化层进行图案化，所述图案包括多个特征，
其中，被图案化后的可图案化层的所述多个特征被配置为将可见光衍射到所述基板内以在所述基板中被引导，或者被配置为将在所述基板内被引导的可见光衍射出所述基板。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述透明材料包括LiNbO3。
34.根据权利要求32或33所述的方法，其中，在所述基板的所述表面之上设置所述可图案化层包括：将所述可图案化层溅射沉积在所述基板的所述表面之上。
35.根据权利要求32至34中任一项所述的方法，其中，在设置所述可图案化层之前，对所述基板的所述表面进行放电。
36.根据权利要求32至35中任一项所述的方法，其中，所述可图案化层包括抗蚀剂或聚合物。
37.一种制造衍射光学元件的方法，所述方法包括：
提供基板，所述基板包括对可见光透明的折射率大于1.79的材料；
在所述基板的表面之上溅射沉积可图案化层；以及
对所述可图案化层进行图案化，所述图案包括多个特征。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，所述透明材料包括LiNbO3。
39.根据权利要求37或38所述的方法，其中，在设置所述可图案化层之前，对所述基板的所述表面进行放电。
40.根据权利要求37至39中任一项所述的方法，其中，所述可图案化层包括抗蚀剂或聚合物。
41.一种用于通过全内反射传播图像内容的波导，所述波导包括：
基板，其包括对可见光透明的折射率大于1.79的材料，所述基板能够通过全内反射在其中传播图像内容；
在所述基板的表面之上的层，所述层包括折射率低于所述基板的材料，所述层包括具有多个特征的图案，
其中，被图案化后的可图案化层的所述多个特征被配置为将可见光衍射到所述基板内以在其中被引导，或者被配置为将在所述基板内被引导的可见光衍射出所述基板。
42.根据权利要求41所述的波导，其中，所述透明材料包括LiNbO3。
43.根据权利要求41或42所述的波导，其中，在设置所述可图案化层之前，对所述基板的所述表面进行放电。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的波导，其中，所述可图案化层包括抗蚀剂。
45.根据权利要求41至44中任一项所述的波导，其中，所述可图案化层包括聚合物。
46.一种头戴式显示设备，包括：
目镜，其包括至少一个波导，所述至少一个波导包括折射率大于1.79的材料，所述波导包括第一主表面、与所述第一主表面相对的第二主表面、以及在所述第一主表面与所述第二主表面之间的多个边缘；以及
多个衍射特征，其被形成在所述第一主表面或所述第二主表面中的至少一者中。
47.根据权利要求46所述的头戴式显示设备，其中，通过蚀刻所述第一主表面或所述第二主表面中的至少一者，所述多个衍射特征被形成在所述第一主表面或所述第二主表面中的至少一者中。
48....
【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·克鲁格，K·R·柯蒂斯，V·辛格，K·罗，M·B·D·沃恩，S·巴尔加瓦，杨书强，M·N·米勒，F·Y·徐，K·梅塞尔，R·D·泰克尔斯特，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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