一种体全息光波导光栅的曝光方法及曝光光路、曝光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种体全息光波导光栅的曝光方法及曝光光路、曝光系统，采用体全息光波导光栅的曝光系统进行曝光，曝光方法对液晶盒上的至少两个间隔的待曝光区域进行曝光，曝光方法包括：获取液晶盒上待曝光区域的位置信息以以及光栅方向信息；基于位置信息以及光栅方向信息，调整液晶盒与遮光板的相对位置，以使待曝光区域位于遮光板的通光孔内，且使得液晶盒的参考方向与曝光模板上的光栅方向满足预设角度关系；根据液晶盒内的材料特性以及待曝光区域内的光栅参数信息，控制曝光光束的曝光参数，对待曝光区域进行曝光，在待曝光区域内形成光栅。仅使用一条光路对多个光栅区域进行曝光，曝光光路具有搭建方便，校准精确，曝光快速的特点。速的特点。速的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种体全息光波导光栅的曝光方法及曝光光路、曝光系统


[0001]本专利技术实施例涉及体全息光波导光栅曝光
，尤其涉及一种体全息光波导光栅的曝光方法及曝光光路、曝光系统。

技术介绍

[0002]随着(Augmented Reality，AR)行业的发展，AR镜片产品的需求迅速提升，其中对衍射光波导镜片的需求更为明显，提升衍射光波导镜片的产能是众多企业必要的研发点之一。而当前衍射光波导镜片有两种主流的生产方式，其一是以纳米压印工艺为核心制作的浮雕光栅镜片，其二是以全息曝光为核心的体全息光栅镜片。
[0003]而目前全息曝光面临的问题是曝光光路的搭建十分复杂，具体曝光思路是：使用多个激光器或是对单个激光器进行分束，进而搭建多条独立光路。对于常见的一维扩瞳波导镜片，三个区域的曝光实现各需要两条光路产生的平行光进行双光束干涉，所以其曝光需要六条光路。又因三个光栅区域的周期不同和光栅的相对角度，每条光路都有其各自的角度参数。在调试新的光栅周期时，需要对光路进行许多修改，众多光学元件累计的误差也会影响镜片的良率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种体全息光波导光栅的曝光方法及曝光光路、曝光系统，所用光学元件减少，具有成本低的优势，仅使用一条光路对多个光栅区域进行曝光，曝光光路具有搭建方便，校准精确，曝光快速的特点，可有效提高二维扩瞳波导镜片的生产效率。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种体全息光波导光栅的曝光方法，采用体全息光波导光栅的曝光系统进行曝光，其特征在于，对液晶盒上的至少两个间隔的待曝光区域进行曝光，所述曝光方法包括：
[0006]获取所述液晶盒上第一待曝光区域的第一位置信息以及第一光栅方向信息；
[0007]基于所述第一位置信息以及所述第一光栅方向信息，调整所述液晶盒与第一遮光板的相对位置，以使所述第一待曝光区域位于所述第一遮光板的第一通光孔内，且使得所述液晶盒的第一参考方向与所述曝光模板上的光栅方向满足第一预设角度关系；
[0008]根据所述液晶盒内的材料特性以及所述第一待曝光区域内的光栅参数信息，控制曝光光束的曝光参数，对所述第一待曝光区域进行曝光，在所述第一待曝光区域内形成第一光栅；
[0009]获取所述液晶盒上第二待曝光区域的第二位置信息以及第二光栅方向信息；
[0010]基于所述第二位置信息及所述第二光栅方向信息，调整所述液晶盒与第二遮光板的相对位置，以使所述第二待曝光区域位于所述第二遮光板的第二通光孔内，且使得所述液晶盒的第一参考方向与所述曝光模板上的光栅方向满足第二预设角度关系；
[0011]根据所述液晶盒内的材料特性以及所述第二待曝光区域内的光栅参数信息，控制曝光光束的曝光参数，对所述第二待曝光区域进行曝光，在所述第二待曝光区域内形成第
二光栅；
[0012]其中，所述第一参考方向位于所述液晶盒所在平面内。
[0013]可选的，所述曝光方法还包括；
[0014]调整曝光光束入射至所述曝光模板上的曝光角度，在各个所述待曝光区域形成不同光栅结构的光栅；其中，所述曝光角度指的是曝光光束的传播方向与所述曝光模板法线的夹角。
[0015]可选的，所述曝光方法还包括；
[0016]调整曝光光束入射至所述曝光模板上的曝光时间，在各个所述待曝光区域获得占空比可调的光栅。
[0017]可选的，所述曝光方法还包括；
[0018]调整曝光光束入射至所述曝光模板上的能量分布，在各个所述待曝光区域获得光栅参数渐变的光栅。
[0019]可选的，所述待曝光区域包括多个子待曝光区域；所述曝光方法还包括：
[0020]在同一所述待曝光区域内，依次对各个所述子待曝光区域进行曝光，分别在各个所述子待曝光区域获得子光栅；其中，至少两个所述子光栅的光栅结构和/或光栅方向不同。
[0021]可选的，所述体全息光波导光栅包括第一光栅区域和第二光栅区域，所述第二光栅区域为二维光栅；所述曝光方法还包括；
[0022]根据所述二维光栅的第一耦出光栅方向信息，对所述第二光栅区域先沿一个方向曝光一次，获得所述二维光栅的第一耦出光栅；
[0023]再根据所述二维光栅的第二耦出光栅方向信息，转动所述液晶盒，调整所述液晶盒的方向后再对所述第二光栅区域曝光一次，获得所述二维光栅的第二耦出光栅。
[0024]可选的，所述二维光栅曝光过程中，采用同一块遮光板。(使用的是同一个挡板)
[0025]第二方面，本专利技术还提供了一种体全息光波导光栅的曝光光路，所述曝光光路包括光源、扩束器、反射镜；所述光源用于出射曝光光束，所述扩束器和所述反射镜依次位于曝光光束的光轴上的。
[0026]可选的，所述曝光光路还包括光功率密度调节元件，所述光功率密度调节元件位于所述扩束器和所述反射镜之间的曝光光束的光轴上。
[0027]第三方面，本专利技术还提供了一种体全息光波导光栅的曝光系统，所述曝光系统包括第二方面提供的曝光光路以及依次设置的具有通光孔的遮光板、曝光模板、含有待曝光材料的液晶盒。
[0028]综上，本专利技术提供的体全息光波导光栅的曝光方法，采用体全息光波导光栅的曝光光路，通过精简光路的数量，减少需要频繁调节的元件，降低成本；用特定含有光栅的曝光模板替代双光路干涉，减少光路的复杂程度，提高了全息光栅的周期准确性，通过调节曝光光路的曝光角度，调节体全息光栅结构形貌获得任意角度的倾斜光栅或者直光栅，可有效降低机械误差，有效提高曝光良率。
附图说明
[0029]图1是本专利技术提供的一种体全息光波导光栅的曝光光路的示意图；
[0030]图2是本专利技术提供的另一种体全息光波导光栅的曝光光路的示意图；
[0031]图3是本专利技术提供的一种扩束器的示意图；
[0032]图4是本专利技术提供的另一种体全息光波导光栅的曝光光路的示意图；
[0033]图5是本专利技术提供的另一种体全息光波导光栅的曝光光路的示意图；
[0034]图6是本专利技术提供的一种体全息光波导光栅的曝光方法的流程示意图；
[0035]图7是本专利技术提供的一种体全息光波导光栅的结构示意图；
[0036]图8是本专利技术提供的另一种体全息光波导光栅的结构示意图；
[0037]图9是本专利技术提供的一种曝光模板的示意图；
[0038]图10是本专利技术提供的曝光过程中遮光板和液晶盒的相对位置示意图；
[0039]图11是本专利技术提供的另一种体全息光波导光栅的结构示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0041]本专利技术鉴于现有技术中所存在的上述问题中的一个或多个而提出的一种体全息光波导光栅的曝光方法，基于本专利技术提供的体全息光波导光栅的曝光光路获得。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体全息光波导光栅的曝光方法，采用体全息光波导光栅的曝光系统进行曝光，其特征在于，对液晶盒上的至少两个间隔的待曝光区域进行曝光，所述曝光方法包括：获取所述液晶盒上第一待曝光区域的第一位置信息以及第一光栅方向信息；基于所述第一位置信息以及所述第一光栅方向信息，调整所述液晶盒与第一遮光板的相对位置，以使所述第一待曝光区域位于所述第一遮光板的第一通光孔内，且使得所述液晶盒的第一参考方向与所述曝光模板上的光栅方向满足第一预设角度关系；根据所述液晶盒内的材料特性以及所述第一待曝光区域内的光栅参数信息，控制曝光光束的曝光参数，对所述第一待曝光区域进行曝光，在所述第一待曝光区域内形成第一光栅；获取所述液晶盒上第二待曝光区域的第二位置信息以及第二光栅方向信息；基于所述第二位置信息及所述第二光栅方向信息，调整所述液晶盒与第二遮光板的相对位置，以使所述第二待曝光区域位于所述第二遮光板的第二通光孔内，且使得所述液晶盒的第一参考方向与所述曝光模板上的光栅方向满足第二预设角度关系；根据所述液晶盒内的材料特性以及所述第二待曝光区域内的光栅参数信息，控制曝光光束的曝光参数，对所述第二待曝光区域进行曝光，在所述第二待曝光区域内形成第二光栅；其中，所述第一参考方向位于所述液晶盒所在平面内。2.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，所述曝光方法还包括；调整曝光光束入射至所述曝光模板上的曝光角度，在各个所述待曝光区域形成不同光栅结构的光栅。3.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，所述曝光方法还包括；调整曝光光束入射至所述曝光模板上的曝光时间，在各个所述待曝光区域获得占空比可调的光栅。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李惠达，史瑞，肖根音，李晓军，
申请(专利权)人：广纳四维广东光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：