本文公开的技术涉及衍射光学装置(430、440、1104)。难以设计出满足若干技术要求(例如，高动态范围、低的吸收和雾度、良好的分辨率、跨越可见光谱的灵敏度等)的单一光聚合物材料。为了解决这个问题，具有不同光学性质的不同树脂(1110、1120、1130)被施加至堆叠(1104)中的不同基底(1112、1122、1132)。通过使用不同的树脂，可以制造满足扩展的技术要求的光学部件。光学部件。光学部件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有不同衍射功能的树脂在不同基底上的空间沉积
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年5月8日提交的美国申请第62/845,154号和2020年5月1日提交的美国申请第16/865,108号的优先权。美国申请第62/845,154号和美国申请第16/865,108号的内容出于所有目的通过引用以其整体并入本文。
[0003]以下两个美国专利申请(包括本申请)同时提交，并且另一个申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入到本申请中：
[0004]2020年5月1日提交的标题为“Spatial Deposition of Resins with Different Functionality”的美国申请第16/865,105号；和
[0005]2020年5月1日提交的标题为“Spatial Deposition of Resins with Different Functionality on Different Substrates”的美国申请第16/865,108号。
[0006]背景
[0007]诸如头戴式显示器(HMD)或平视显示器(HUD)系统的人工现实系统通常包括近眼显示器系统，该近眼显示器系统呈头戴式装置(headset)或一副眼镜的形式并且被配置成经由电子或光学显示器在用户的眼睛前方例如约10mm
‑
20mm内向用户呈现内容。如在虚拟现实(VR)应用、增强现实(AR)应用或混合现实(MR)应用中，近眼显示器系统可以显示虚拟对象或将真实对象的图像与虚拟对象组合。例如，在AR系统中，用户可以通过例如透过透明的显示眼镜或透镜(通常被称为光学透视(optical see
‑
through))来观看虚拟对象的图像(例如，计算机生成的图像(CGI))和周围环境两者。
[0008]光学透视AR系统的一个实例可以使用基于波导的光学显示器，其中投影图像的光可以被耦合到波导(例如，透明基底)中，在波导内传播，并且在不同位置处从波导耦合出去。在一些实施方式中，可以使用衍射光学元件诸如全息光栅将投影图像的光耦合到波导中或从波导耦合出去。在一些实施方式中，人工现实系统可以采用眼睛跟踪子系统，该眼睛跟踪子系统可以跟踪用户的眼睛(例如，凝视方向)以基于用户正在看的方向来修改或生成内容，从而为用户提供更沉浸式的体验。眼睛跟踪子系统可以使用多种光学部件诸如全息光学元件来实现。
[0009]附图简述
[0010]下面参考以下附图来详细地描述说明性的实施方案。
[0011]图1是根据特定实施方案的包括近眼显示器系统的人工现实系统环境的实例的简化框图。
[0012]图2是用于实现本文公开的一些实例的以头戴式显示器(HMD)装置的形式的近眼显示器系统的实例的透视图。
[0013]图3是用于实现本文公开的一些实例的以一副眼镜的形式的近眼显示器系统的实例的透视图。
[0014]图4图示出了根据某些实施方案的使用包括光学合路器的波导显示器的光学透视增强现实系统的实例。
[0015]图5A图示出了体布拉格光栅的实例。图5B图示出了图5A所示的体布拉格光栅的布
拉格条件。
[0016]图6A图示出了根据某些实施方案的用于记录体布拉格光栅的记录光束。图6B是图示出根据某些实施方案的记录光束和重建光束(reconstruction beam)的波矢量以及记录的体布拉格光栅的光栅矢量的全息动量图(holography momentum diagram)的实例。
[0017]图7图示出了根据某些实施方案的用于记录全息光学元件的全息记录系统的实例。
[0018]图8是将第一树脂喷墨沉积在基底上的实施方案的简化图。
[0019]图9是将第二树脂喷墨沉积在基底上的实施方案的简化图。
[0020]图10图示出了光学装置的实施方案的空间频率响应的二维图。
[0021]图11是具有带有不同性质的树脂的堆叠的实施方案的简化图。
[0022]图12是堆叠的不同树脂的实施方案的光学吸收的图表。
[0023]图13是图示出根据某些实施方案的将两种材料施加至一个基底的方法的实例的简化流程图。
[0024]图14是图示出根据某些实施方案的创建堆叠的光学装置的方法的实例的简化流程图。
[0025]图15是根据某些实施方案的用于实现本文公开的一些实例的近眼显示器系统(例如，HMD装置)的电子系统1500的实例的简化框图。
[0026]附图仅出于说明的目的描绘了本公开的实施方案。本领域技术人员从以下描述中将容易地认识到，在不脱离本公开内容的原理或所推崇的益处的情况下，可以采用图示的结构和方法的替代实施方案。
[0027]在附图中，相似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外，可以通过在附图标记之后用短划线(dash)和在相似部件之间进行区分的第二标记来区分相同类型的多个部件。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则该描述适用于具有相同第一附图标记的任何一个相似部件，而与第二附图标记无关。
[0028]详细描述
[0029]本文公开的技术通常涉及光学装置。更具体地，且不限于，本公开内容涉及用于人工现实系统的光学装置。根据某些实施方案，描述了用于人工现实显示器的光栅。本文描述了多种专利技术实施方案，包括系统、模块、装置、部件、方法及类似物。
[0030]在人工现实系统诸如增强现实(AR)系统或混合现实(MR)系统中，为了改善系统的性能，诸如改善显示图像的亮度、扩大视窗、减少伪像、增加视场以及改善用户与所呈现内容的交互，多种全息光学元件可以用于光束耦合和/或整形。体布拉格光栅可以用于人工现实显示器中(例如，以将光从波导耦合出去和/或耦合到波导)。可能难以设计出满足许多技术要求(例如，高动态范围、低的吸收和雾度、在高和低空间频率的良好分辨率、跨越可见光谱的灵敏度等)的单一光聚合物材料。由于所使用的材料固有的反应/扩散机制，设计能够图案化大间距特征和小间距特征的单一树脂可能是特别困难的。因此，设计若干种光聚合物材料可能是有益的，每种光聚合物材料仅满足一些要求，但是当组合成单一膜或膜的堆叠时，满足所有期望的要求。对于一些实施方案，本说明书描述了：(A)在同一基底上沉积不同的树脂，以制造具有空间变化性质(例如吸收、空间频率响应等)的单一膜；和(B)在不同的基底上沉积不同的树脂，并且在暴露之前或之后将不同的基底组合以制造单个光学装
置。
[0031]如本文使用的，可见光可以是指具有在约380nm和约750nm之间、在约400nm和约700nm之间或在约440nm和约650nm之间的波长的光。近红外(NIR)光可以是指具有在约750nm和约2500nm之间的波长的光。期望的红外(IR)波长范围可以是指可以由合适的IR传感器(例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)、电荷耦合器件(CCD)传感器或InGaAs传感器)检测的IR光的波长范围，诸如在830nm和860nm之间本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：第一基底；第二基底；第一全息记录膜，所述第一全息记录膜具有记录在所述第一全息记录膜中的第一光学元件，所述第一全息记录膜被设置在所述第一基底上；和第二全息记录膜，所述第二全息记录膜具有记录在所述第二全息记录膜中的第二光学元件，其中：所述第二全息记录膜被设置在所述第二基底上；并且所述第二基底在空间上与所述第一基底重叠，形成堆叠。2.根据权利要求1所述的装置，还包括第三基底和设置在所述第三基底上的第三全息记录膜，其中所述第三基底是所述堆叠的一部分并且在空间上与所述第一基底和所述第二基底重叠。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一光学元件和所述第二光学元件是体布拉格光栅。4.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一光学元件是第一光栅；所述第一光栅具有第一间距；所述第二光学元件是第二光栅；所述第二光栅具有第二间距；并且所述第二间距不同于所述第一间距。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述堆叠被配置成将光从波导耦合出去。6.一种方法，包括：将第一膜施加至第一基底，其中所述第一膜被调整成具有以第一波长为中心的第一吸收带；将第二膜施加至第二基底，其中：所述第二膜被调整成具有以第二波长为中心的第二吸收带；并且所述第二波长不同于所述第一波长；使所述第一基底和所述第二基底在空间上重叠以形成堆叠；将所述第一膜暴露于具有在所述第一吸收带内的波长的光，以在所述第一膜中形成第一光学元件；以及将所述第二膜暴露于具有在所述第二吸收带内的波长的光，以在所述第二膜中形成第二光学元件。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：将第三膜施加至第三基底，其中所述第三膜被调整成具有以第三波长为中心的第三吸收带；使所述第一基底、所述第二基底和所述第三基底重叠以形成所述堆叠；以及将所述堆叠暴露于具有在所述第三吸收带内的波长的光，以在所述第三膜中记录第三光学元件。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一波长和所述第二波长在400nm和700nm之
间。9.根据权利要求6所述的方法，还包括在将所述第一膜暴露于具有在所述第一吸收带内的波长的光之后，使所述第一基底和所述第二基底在空间上重叠以形成所述堆叠。10.根据权利要求6所述的方法，还包括在将所述第一膜暴露于具有在所述第一吸收带内的波长的光之前，使所述第一基底和所述第二基底在空间上重叠以形成所述堆叠。11.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥斯汀，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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