光学装置、模块和设备制造方法及图纸

本公开的示例涉及光学装置、模块和设备。本公开的示例涉及包括导光部件的装置。导光部件至少包括；内耦合衍射部件，其被配置成将一个或多个输入光束从光引擎内耦合到导光部件；扩展部件，其被配置成扩展一个或多个输入光束；以及外耦合衍射部件，其被配置成将来自导光部件的一个或多个扩展光束外耦合。外耦合衍射部件包括至少第一部分和至少第二部分，第一部分被配置成以第一效率外耦合一个或多个扩展光束，第二部分被配置成以第二效率外耦合一个或多个扩展光束，其中第二效率低于第一效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学装置、模块和设备


[0001]本公开的示例涉及光学装置、模块和设备。一些涉及用于提供更均匀出射光瞳的光学装置、模块和设备。

技术介绍

[0002]光学装置，例如出射光瞳扩展器，可以用于显示系统和设备，例如近眼显示器、增强和/或虚拟现实头戴装置(headset)和平视显示器。

技术实现思路

[0003]根根据本公开的多个但不一定全部的示例，提供了一种装置，该装置包括：导光部件，其至少包括：内耦合衍射部件，其被配置成将一个或多个输入光束从光引擎内耦合到导光部件中；扩展部件，其被配置成扩展一个或多个输入光束；以及外耦合衍射部件，其被配置成将来自导光部件的经扩展的一个或多个光束外耦合；其中外耦合衍射部件包括至少第一部分和至少第二部分，第一部分被配置成以第一效率外耦合经扩展的一个或多个光束，第二部分被配置成以第二效率外耦合经扩展的一个或多个光束，其中第二效率低于第一效率。
[0004]外耦合衍射部件的第二部分可以被配置成控制由装置提供的光输出的一部分光输出的亮度。
[0005]外耦合衍射部件的第一部分可以包括具有第一周期性的衍射光栅，并且外耦合衍射部件的第二部分包括具有第一周期性的衍射光栅的一个或多个子部分、以及不包括衍射光栅的一个或多个子部分。
[0006]没有衍射光栅的子部分可以位于外耦合衍射部件的第二部分中，介于衍射光栅的子部分之间。
[0007]外耦合衍射部件的第二部分内的子部分的周期性可以被配置为减小经扩展的光束内的相位。
[0008]外耦合衍射部件的第二部分可以包括吸收部件，该吸收部件被配置成吸收经扩展的光束中的至少一些经扩展的光束。
[0009]吸收部件可以包括吸收涂层。
[0010]外耦合衍射部件的第二部分可以位于外耦合衍射部件的至少一个边缘上。
[0011]外耦合衍射部件的尺寸和形状与先前衍射部件的尺寸和形状匹配，以使得扩展部件的极端光线能够被外耦合衍射部件外耦合。
[0012]外耦合衍射部件的第一部分可以位于离先前衍射部件最远的边缘，外耦合衍射部件的第二部分位于离先前衍射部件最近的边缘。
[0013]外耦合衍射部件的第二部分可以跨外耦合衍射部件而被提供，使得入射到外耦合衍射部件上的所有光通过外耦合衍射部件的第二部分。
[0014]与外耦合衍射部件的第一部分相比，外耦合衍射部件的第二部分可以被配置成具
有以下至少一项：衍射光栅的不同填充因子、不同衍射光栅深度、不同光栅轮廓、不同折射率轮廓。
[0015]装置可以包括第一导光部件和第二导光部件；其中第二导光部件被提供成覆盖第一导光部件；并且其中第一导光部件的外耦合衍射部件包括衍射部分和非衍射部分的交替序列，并且第二导光部件的外耦合衍射部件包括衍射部分和非衍射部分的相应交替序列，其被配置为减少从不同的外耦合衍射部件外耦合的光之间的干涉。
[0016]可以提供第二导光部件的外耦合衍射部件，其覆盖第二导光部件的外耦合衍射部件以及衍射部分和非衍射部分的序列，并且第二导光部件的外耦合衍射部件被配置成使得第二导光部件的外耦合衍射部件的非衍射部分覆盖第一导光部件的外耦合衍射部件的衍射部分，并且第二导光部件的外耦合衍射部件的衍射部分覆盖第一导光部件的外耦合衍射部件的非衍射部分。
[0017]根据本公开的多个但不一定全部的示例，提供了一种装置，该装置包括：导光，其至少包括：内耦合衍射元件，其被配置成将一个或多个输入光束从光引擎内耦合到导光中；一个或多个扩展器，其被配置成扩展一个或多个输入光束；以及外耦合衍射元件，其被配置成将来自导光的经扩展的一个或多个光束外耦合；其中外耦合衍射元件包括至少第一部分和至少第二部分，第一部分被配置成以第一效率外耦合经扩展的一个或多个光束，第二部分被配置成以第二效率外耦合经扩展的一个或多个光束，其中第二效率低于第一效率。
附图说明
[0018]现在将参照附图描述一些实例，其中：
[0019]图1示出了示例导光部件；
[0020]图2示出了示例导光部件；
[0021]图3示出了示例导光部件；
[0022]图4示出了示例导光部件；
[0023]图5示出了示例导光部件；
[0024]图6示出了示例导光部件；
[0025]图7示出了示例导光部件；
[0026]图8A至8F示出了导光部件的不同示例；
[0027]图9示出了示例导光部件；
[0028]图10示出了示例导光部件；
[0029]图11示出了示例导光部件；
[0030]图12示出了示例导光部件；
[0031]图13示出了示例导光部件；
[0032]图14示出了示例导光部件；
[0033]图15示出了示例导光部件；以及
[0034]图16示出了示例导光部件。
[0035]附图不一定按比例绘制。为了清楚和简明起见，附图的某些特征和视图可被示意性地示出或按比例放大。例如，附图中的一些元件的尺寸可以相对于其它元件被放大以帮助说明。在附图中使用相似的附图标记来表示相似的特征。为清楚起见，所有附图中不一定
显示所有附图标记。
具体实施方式
[0036]图1示出了可以在本公开的示例中使用的示例导光部件101。导光部件101可以形成在波导、光学基板、透明板或任何其它合适的材料上。
[0037]在该示例中，导光部件101包括出射光瞳扩展器。出射光瞳扩展器被配置为增加来自光引擎或其它光学布置(arrangement)的出射光瞳的尺寸。光引擎可以是显示装置，例如光引擎、投影引擎或图片生成单元。
[0038]导光部件101包括位于导光部件101的表面上或体积内的内耦合衍射部件103、扩展部件105和外耦合衍射部件107。
[0039]内耦合衍射部件103包括被配置成将来自光引擎的一个或多个光束内耦合到导光部件101中的任何部件。内耦合衍射部件103位于导光部件101内，使得在使用中，内耦合衍射部件103可以位于邻近光引擎的位置。
[0040]内耦合光束经由全内反射在导光部件101内传播。用于导光部件101的材料的折射率、内耦合光束的波长、以及内耦合衍射部件103的参数决定了全内反射角。
[0041]扩展部件105位于导光部件101内，以使从内耦合衍射部件103向扩展部件105提供内耦合光束。
[0042]扩展部件105包括被配置成在至少一个维度上扩展内耦合光束的任何部件。扩展部件105可以包括衍射部件，例如衍射光栅或任何其它合适的部件。在衍射光栅中，内耦合光束在每次与衍射光栅相互作用时被分成两束。相互作用可以是，例如内部反射。光束的两个分裂部分沿不同方向行进并继续分裂，从而扩展光引擎的出射光瞳。在图1所示的示例中，扩展部件105具有在水平方向扩展光束的光栅。
[0043]外耦合衍射部件107位于导光部件101内，以使水平扩展的光束从扩展部件105被提供到外耦合衍射部件107。
[004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：导光部件，其至少包括：内耦合衍射部件，被配置成将一个或多个输入光束从光引擎内耦合到所述导光部件中；扩展部件，被配置成扩展所述一个或多个输入光束；以及外耦合衍射部件，被配置成将来自所述导光部件的经扩展的所述一个或多个光束外耦合；其中所述外耦合衍射部件包括至少第一部分和至少第二部分，所述第一部分被配置成以第一效率外耦合经扩展的所述一个或多个光束，所述第二部分被配置成以第二效率外耦合经扩展的所述一个或多个光束，其中所述第二效率低于所述第一效率。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述外耦合衍射部件的第二部分被配置成控制由所述装置提供的光输出的一部分光输出的亮度。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述外耦合衍射部件的所述第一部分包括具有第一周期性的衍射光栅，并且所述外耦合衍射部件的所述第二部分包括：包括具有所述第一周期性的衍射光栅的一个或多个子部分、以及不包括衍射光栅的一个或多个子部分。4.根据权利要求3所述的装置，其中不具有衍射光栅的所述子部分位于所述外耦合衍射部件的所述第二部分中，介于衍射光栅的子部分之间。5.根据权利要求3至4中任一项所述的装置，其中所述外耦合衍射部件的所述第二部分内的所述子部分的所述周期性被配置为减小经扩展的所述光束内的相位。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述外耦合衍射部件的所述第二部分包括吸收部件，所述吸收部件被配置成吸收经扩展的所述光束中的至少一些光束。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述吸收部件包括吸收涂层。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述外耦合衍射部件的第二部分位于所述外耦合衍射部件的至少一个边缘上。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述外耦合衍射部件的尺寸和形状被设置成与先前衍射部件的尺寸和形状匹配，以使所述扩展部件的极端光线能够被所述外耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：诺基亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：