包括体布拉格光栅的透镜组件和显示设备制造技术

一种光学组件(700)，包括具有第一表面(710

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括体布拉格光栅的透镜组件和显示设备
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2019年9月17日提交的美国临时申请序列号62/901,706的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本申请涉及(1)与本申请同时提交的题为“Thin See
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Through Pancake Lens Assembly and Display Device Including the Same”(代理人案号010235
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US)的美国专利申请序列号____，(2)与本申请同时提交的题为“Curved See
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Through Pancake Lens Assembly and Display Device Including the Same”(代理人案号010235
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01
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US)的美国专利申请序列号____，(3)与本申请同时提交的题为“Display Device with T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】1.一种光学组件，包括：基板，具有第一表面和与所述第一表面相对并基本上平行的第二表面；反射器，耦合到所述基板；以及体布拉格光栅，耦合到所述基板，其中：所述体布拉格光栅被配置为透射以第一预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上的光，并且反射以不同于所述第一角度范围的第二预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上的光；以及所述光学组件被配置为：在从所述第二表面输出在所述第一表面处接收的第一光之前，在包括在所述反射器处和在所述体布拉格光栅处的反射的光路中透射所述第一光；以及透射在所述第一表面处接收的第二光，以使得所述第二光从所述第二表面输出而没有在所述反射器或所述体布拉格光栅处经历反射。2.根据权利要求1所述的光学组件，其中：所述体布拉格光栅被布置在所述第一表面上，并且所述反射器被布置在所述第二表面上；在所述第一表面处接收的所述第一光以所述第一预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上；以及从所述反射器反射的所述第一光以所述第二预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上。3.根据权利要求2所述的光学组件，其中：所述第一光具有第一偏振；以及所述第二光具有与所述第一偏振正交的第二偏振。4.根据权利要求3所述的光学组件，其中所述体布拉格光栅是偏振选择性的，并且被配置为透射具有与所述第一偏振不同的偏振的光，而不管所述光的入射角如何。5.根据权利要求1所述的光学组件，其中：所述反射器包括偏振敏感全息图；所述体布拉格光栅被布置在所述第二表面上，并且所述反射器被布置在所述第一表面上；被透射通过所述第一表面和所述反射器的所述第一光以所述第二预定角度范围内的入射角被入射到所述体布拉格光栅上；以及从所述反射器被反射的所述第一光以所述第一预定角度范围内的入射角被入射到所述体布拉格光栅上。6.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述第一表面和所述第二表面是平面表面。7.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述第一表面和所述第二表面具有相同的曲率半径。8.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述第二光被透射而没有显著光学像差。9.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述光学组件被配置为：以第一光功率输出所述第一光；以及以小于所述第一光功率的第二光功率透射所述第二光。
10.根据权利要求9所述的光学组件，其中所述第二光功率为零。11.一种显示设备，包括：显示器，被配置为输出图像光并且透射环境光；以及光学组件，所述光学组件包括：基板，具有第一表面和与所述第一表面相对并且基本上平行的第二表面；反射器，耦合到所述基板；以及体布拉格光栅，耦合到所述基板，其中：所述体布拉格光栅被配置为透射以第一预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上的光，并且反射以不同于所述第一角度范围的第二预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上的光；以及所述光学组件被配置为：在从所述第二表面输出在所述第一表面处接收的第一光之前，在包括在所述反射器处和在所述体布拉格光栅处的反射的光路中透射所述第一光；以及透射在所述第一表面处接收的第二光，使得所述第二光从所述第二表面输出而没有在所述反射器或所述体布拉格光栅处经历反射。12.根据权利要求11所述的显示设备，其中：所述体布拉格光栅被布置在所述第一表面上，并且所述反射器被布置在所述第二表面上；在所述第一表面处接收的所述第一光以所述第一预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上；以及从所述反射器反射的所述第一光以所述第二预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上。13.根据权利要求12所述的显示设备，其中：所述第一光具有第一偏振；以及所述第二光具有与所述第一偏振正交的第二偏振。14.根据权利要求13所述的显示设备，其中所述体布拉格光栅是偏振选择性的，并且被配置为透射具有与所述第一偏振不同的偏振的光，而不管所述光的入射角如何。15.根据权利要求11所述的显示设备，其中：所述反射器包括偏振敏感全息图；所述体布拉格光栅被布置在所述第二表面上，并且所述反射器被布置在所述第一表面上；被透射通过所述第一表面和所述反射器的所述第一光以所述第二预定角度范围内的入射角被入射到所述体布拉格光栅上；以及从所述反射器被反射的所述第一光以所述第一预定角度范围内的入射角被入射到所述体布拉格光栅上。16.根据权利要求11所述的显示设备，其中所述第一表面和所述第二表面是平面表面。17.根据权利要求11所述的显示设备，其中所述第一表面和所述第二表面具有相同的曲率半径。18.根据权利要求11所述的显示设备，其中所述第二光被透射而没有显著光学像差。
19.根据权利要求11所述的显示设备，其中所述光学组件被配置为：以第一光功率输出所述第一光；以及以小于所述第一光功率的第二光功率透射所述第二光。20.一种通过光学组件透射光的方法，所述方法包括：透射图像光，包括：在基板的第一表面处接收所述图像光，所述基板包括：第二表面，与所述第一表面相对并且基本上平行；反射器；以及体布拉格光栅，所述体布拉格光栅被配置为：透射以第一预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上的光；以及反射以不同于所述第一角度范围的第二预定角度范围内的入射角入射到所述体布拉格光栅上的光；以及经由包括在所述反射器处和在所述体布拉格光栅处的反射的光路以第一光功率从所述第二表面输出所述图像光；在不同于所述第一光路的第二光路中透射环境光，所述透射包括：在所述第一表面处接收所述环境光；以及经由不包括在所述反射器或所述体布拉格光栅处的反射的光路，以第二光功率从所述第二表面输出所述环境光，所述第二光功率小于所述第一光功率。21.一种显示设备，包括：一个或多个投射器，被配置为投射图像光投射器；显示器，具有第一表面和第二表面，所述显示器被配置为：从所述一个或多个投射器接收所述图像光；从所述第一表面输出漫射图像光；以及在所述第二表面处接收环境光，并且从所述第一表面输出所述环境光；以及光学组件，所述光学组件包括：基板，具有基本上均匀的厚度；分束器，耦合到所述基板；以及反射器，耦合到所述基板，其中所述光学组件被配置为：接收所述漫射图像光，并且经由包括在所述反射器处和在所述分束器处的反射的光路，以第一光功率透射从所述显示器的所述第一表面输出的所述漫射图像光的一部分；以及接收所述环境光并以第二光功率将所述环境光的一部分透射通过所述光学组件而不在所述反射器处反射，所述第二光功率小于所述第一光功率。22.根据权利要求21所述的显示设备，其中所述光学组件被配置为：利用第一光功率透射所述漫射图像光；以及以不同于所述第一光功率的第二光功率透射所述环境光。23.根据权利要求21所述的显示器，其中所述显示器还包括：漫射表面，位于所述第一表面与所述第二表面之间；第一显示部分，位于所述第一表面与所述漫射表面之间，具有第一折射率；以及
第二显示部分，位于所述漫射表面与所述第二表面之间，具有等于所述第一折射率的第二折射率，其中所述漫射表面被配置为漫射所述图像光。24.根据权利要求21所述的显示设备，其中所述显示器被布置在所述光学组件的图像平面处。25.根据权利要求24所述的显示器，其中所述一个或多个投射器被布置在相对于所述显示器的光轴的离轴位置处。26.根据权利要求25所述的显示器，其中所述一个或多个投射器中的每个投射器在其任何维度上都小于2英寸。27.根据权利要求25所述的显示器，其中所述一个或多个投射器位于距离所述显示器小于2英寸的位置。28.根据权利要求21所述的显示器，其中：所述显示器包括波导和耦合到所述波导的输出表面的光学漫射器，并且所述波导的至少一部分被布置在所述第一表面和所述第二表面之间；所述一个或多个投射器被配置为将光投射到所述波导的输入表面上；所述波导被配置为：接收来自所述一个或多个投射器的图像光；经由全内反射朝向所述光学漫射器传播所述图像光；以及从所述波导的所述输出表面输出所述图像光；以及所述光学漫射器被配置为响应于接收到从所述波导输出的所述图像光而漫射所述图像光。29.根据权利要求28所述的显示器，其中所述第一表面相对于所述第二表面形成角度。30.根据权利要求21所述的显示器，其中：所述显示器包括位于所述第一表面和所述第二表面之间的多个纳米颗粒；以及所述多个纳米颗粒被配置为散射来自所述一个或多个投射器的所述图像光，使得所述漫射图像光从所述显示器的所述第一表面输出。31.根据权利要求30所述的显示器，其中：所述一个或多个投射器包括被配置为发射具有第一波长的第一图像光的第一投射器；所述多个纳米颗粒包括具有第一尺寸的纳米颗粒；以及具有所述第一尺寸的所述纳米颗粒被配置为散射入射到所述第一表面上的所述第一图像光，使得从所述显示器的所述第一表面输出漫射的第一图像光。32.根据权利要求31所述的显示器，其中：所述一个或多个投射器包括与所述第一投射器不同的第二投射器，所述第二投射器被配置为输出具有第二波长的第二图像光；所述第二波长不同于所述第一波长；所述多个纳米颗粒包括具有第二尺寸的纳米颗粒；具有所述第二尺寸的所述纳米颗粒被配置为散射入射到所述显示器的所述第一表面上的所述第二图像光，使得从所述显示器的所述第一表面输出漫射的第二图像光；具有所述第二尺寸的所述纳米颗粒对于所述第一图像光是透明的；以及具有所述第一尺寸的所述纳米颗粒对于所述第二图像光是透明的。
33.根据权利要求32所述的显示器，其中：所述第一图像光和所述第二图像光是可见光；以及所述纳米颗粒被配置为对红外光是透明的。34.根据权利要求30所述的显示器，其中所述纳米颗粒被配置为散射小于或等于40纳米的光谱带宽内的图像光。35.根据权利要求34所述的显示器，其中所述纳米颗粒被配置为透射环境光，使得小于8％的所述环境光被所述纳米颗粒散射。36.一种显示一个或多个图像的方法，所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：