具有集成光学元件的波导及其制造方法技术

示例波导可以包括具有基本上光学透明的材料的聚合物层，该聚合物层具有第一主表面和第二主表面，该第一主表面和第二主表面被配置为使得包含图像信息的光能够通过全内反射从第一主表面和第二主表面反射而传播通过聚合物层，该光在聚合物层中被引导。第一表面可包括第一较小表面部分和第二较大表面部分，该第一较小表面部分和第二较大表面部分与聚合物层进行单片集成并且彼此进行单片集成。第一较小表面部分包括耦入光学元件的至少一部分，该耦入光学元件被配置为将入射到耦入光学元件上的光耦合进聚合物层中，以通过从第二主表面和第一主表面的第二较大表面部分的反射而在其中传播。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成光学元件的波导及其制造方法优先权要求本申请要求2018年4月2日提交的美国临时申请No.62/651,55335的依据35U.S.C.119(e)的优先权益，其全部公开内容明确地通过引用并入本文。援引并入本申请援引并入下列专利申请的每一个的全部内容：2014年11月27日提交的美国申请No.14/555,58，其于2015年7月23日被公开为美国公开No.2015/0205126；2015年4月18日提交的美国申请No.14/690,401，其于2015年10月22日被公开为美国公开No.2015/0302652；2014年3月14日提交的美国申请No.14/212,961，现为2016年8月16日发布的美国专利No.9,417,452；2014年7月14日提交的美国申请No.14/331,218，其于2015年10月29日被公开为美国公开No.2015/0309263。
本公开涉及显示系统，更具体地，涉及增强现实显示系统。
技术介绍
现代计算和显示技术促进了用于所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波导，包括：/n聚合物层，其包括基本上光学透明的材料，所述基本上光学透明的材料具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和所述第二主表面被配置为使得包含图像信息的光能够通过全内反射从所述第一主表面和所述第二主表面反射而传播通过所述聚合物层，所述光在所述聚合物中被引导，/n其中，所述第一表面包括第一较小表面部分和第二较大表面部分，所述第一较小表面部分和所述第二较大表面部分与所述聚合物层进行单片集成并且彼此进行单片集成，所述第一较小表面部分包括耦入光学元件的至少一部分，所述耦入光学元件被配置为将入射到所述耦入光学元件上的光耦合进所述聚合物层中，以通过从所述第二主表面和所述第一主表面的所述第...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180402 US 62/651,5531.一种波导，包括：
聚合物层，其包括基本上光学透明的材料，所述基本上光学透明的材料具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和所述第二主表面被配置为使得包含图像信息的光能够通过全内反射从所述第一主表面和所述第二主表面反射而传播通过所述聚合物层，所述光在所述聚合物中被引导，
其中，所述第一表面包括第一较小表面部分和第二较大表面部分，所述第一较小表面部分和所述第二较大表面部分与所述聚合物层进行单片集成并且彼此进行单片集成，所述第一较小表面部分包括耦入光学元件的至少一部分，所述耦入光学元件被配置为将入射到所述耦入光学元件上的光耦合进所述聚合物层中，以通过从所述第二主表面和所述第一主表面的所述第二较大表面部分的反射而在其中传播。


2.根据权利要求1所述的波导，其中，所述耦入光学元件包括转向镜，所述转向镜被配置为使包含图像信息的光在所述波导中偏转。


3.根据权利要求2所述的波导，其中，所述转向镜包括相对于所述第一主表面的所述第二较大表面部分和所述第二主表面倾斜的所述第一主表面的所述第一较小表面部分。


4.根据权利要求2或3所述的波导，其中，所述转向镜具有光焦度。


5.根据权利要求4所述的波导，其中，所述焦度转向镜包括相对于所述第一主表面的所述第二较大表面部分和所述第二主表面弯曲的所述第一主表面的所述第一较小表面部分。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的波导，其中，所述转向镜进一步包括被设置在所述第一主表面的所述第一较小表面部分上的金属化。


7.根据权利要求1所述的波导，其中，所述耦入光学元件包括透镜。


8.根据权利要求7所述的波导，其中，所述透镜包括相对于所述第一主表面的所述第二较大表面部分和所述第二主表面弯曲的所述第一主表面的所述第一较小表面部分。


9.根据权利要求1所述的波导，其中，所述耦入光学元件包括光栅。


10.根据权利要求9所述的波导，其中，所述光栅包括所述第一主表面的所述第一较小表面部分，所述第一较小表面部分具有起伏的表面凹凸。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的波导，其中，包括所述耦入光学元件的所述至少一部分的所述聚合物层包括模制光学器件。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的波导，其中，所述多个表面具有在约0.1nm至约2.0nm之间的表面粗糙度。


13.一种波导，包括：
模制光学器件，其包括基本上光学透明的材料的模制层，所述模制层具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和所述第二主表面被配置为使得包含图像信息的光能够通过全内反射从所述第一主表面和所述第二主表面反射而传播通过所述模制层，所述光在所述模制层中被引导，
其中，所述第一表面包括第一较小表面部分和第二较大表面部分，所述第一较小表面部分和所述第二较大表面部分与所述模制层进行单片集成并且彼此进行单片集成，所述第一较小表面部分包括模制耦入光学元件的至少一部分，所述模制耦入光学元件被配置为将入射到所述模制耦入光学元件上的光耦合进所述模制层中，以通过从所述第二主表面和所述第一主表面的所述第二较大表面部分的反射而在其中传播。


14.一种波导，包括：
聚合物层，其被配置为使包含图像信息的光传播通过；
多个表面，其足以通过全内反射在所述聚合物层中引导所述图像信息；以及
倾斜表面部分，其形成耦入光学元件的至少一部分，所述倾斜表面部分被配置为使包含图像信息的光在所述波导中偏转。


15.根据权利要求14所述的波导，其中，所述倾斜表面部分在所述聚合物层中形成凹口。


16.根据权利要求15所述的波导，其中，所述聚合物层中的所述凹口是所述聚合物层的厚度的至少1/2。


17.根据权利要求15所述的波导，其中，所述聚合物层中的所述凹口是所述聚合物层的厚度的至少3/4。


18.根据权利要求14至17中任一项所述的波导，其中，所述倾斜表面部分相对于所述多个表面在约40°-50°之间倾斜。


19.根据权利要求14至18中的任一项所述的波导，其中，所述耦入光学元件包括转向镜，所述转向镜包括金属化。


20.根据权利要求14至19中任一项所述的波导，其中，所述倾斜表面部分包括曲率以提供光焦度。


21.根据权利要求14至20中任一项所述的波导，其中，所述聚合物层、所述多个表面和所述倾斜表面部分包括模制光学器件。


22.根据权利要求14至21中任一项所述的波导，其中，所述多个表面具有在约0.1nm至约2.0nm之间的表面粗糙度。


23.一种波导，包括：
光学透明层，其包括光学透明材料和多个表面，所述多个表面足以通过全内反射在所述波导中引导包含图像信息的光；以及
倾斜表面部分，其形成耦入光学元件的至少一部分，所述倾斜表面部分被配置为使包含图像信息的光在所述波导中偏转，以使得所述光在所述光学透明层中被引导，其中，所述倾斜表面部分包括曲率以提供光焦度。


24.根据权利要求23所述的波导，其中，所述光焦度包括正光焦度。


25.根据权利要求23或24所述的波导，其中，从所述光学透明层内的大多数位置的角度来看，所述倾斜表面部分具有凹曲率。


26.根据权利要求23至25中的任一项所述的波导，其中，所述耦入光学元件是反射镜、小平面、棱镜或其组合。


27.根据权利要求23至26中任一项所述的波导，其中，所述耦入光学元件进一步包括位于所述倾斜表面部分上的金属层。


28.根据权利要求23至27中任一项所述的波导，其中，所述多个表面中的每一个表面具有在约0.1nm至约2.0nm之间的表面粗糙度。


29.根据权利要求23至28中任一项所述的波导，其中，所述光学透明材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·佩罗兹，V·K·刘，S·巴尔加瓦，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：美国;US