【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及光学器件，并且特别地论及均匀的反射。
技术介绍
1、诸多紧凑型光学元件(compact optical elements)的诸多重要应用之一是使用头戴式显示器(head-mounted displays，hmd)，其中一光学模组既用作一成像透镜(imaging lens)又用作一组合器(combiner)，藉此，一个二维显示器被成像到无穷远并被反射到一观看者的眼睛中。所述显示器可以藉由一空间光调变器(spatiallightmodulator，slm)被直接地获得，诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)、有机发光二极管阵列(oled)、一扫描来源(scanning source)或诸多类似装置，或藉由一中继透镜(relaylens)装置或一光纤束(optical fiber bundle)装置被间接地获得。所述显示器包括多个元件(多个像素)的一阵列，所述多个元件藉由一准直透镜(collimating lens)被成像到无穷远，并且藉由一反射型或部分反射型且以表面作为一组合器的装置被透射到所述观看者的眼睛中，分别用于诸多非透视(non-see-through)应用及诸多透视(see-through)应用。通常地，一种传统的自由空间光学模组(free-space optical module)被用于这些目的。随着所述系统的期望的视野(field-of-view，fov)增加，这种类型的传统光学模组变得更大、更沉重及更笨重，因此即使对于一适度性能(moderate performance device)，所述
2、对紧凑性的追求导致几种不同的复杂光学解决方案，整体而言，一方面所有这些方案在大多数实际应用中仍然不够紧凑，另一方面是难以制造。此外，衍生于这些设计所产生的所述光学视角的所述眼动箱(eye-motion-box，emb)通常非常小-通常小于8毫米(mm)。因此，所述光学系统的性能也是非常敏感的，即使是相对于观看者的眼睛而言的诸多小移动，并且不允许足够的瞳孔运动以便于读取一被显示的文本(displayed text)。
技术实现思路
1、根据本实施例的教导，一种光学装置被提供，包括：一波导件，具有：至少一对相互平行的表面中的一第一对；一第一区域，光(light)在所述第一区域处被耦入所述波导件；及多个反射面中的一第一序列，包括：一最先的反射面(first facet)，是：位于接近所述第一区域处；及在所述多个表面中的所述第一对之间沿一方向具有一第一宽度；一最后的反射面(last facet)，是：位于所述多个反射面的所述第一序列远离所述第一区域的一远端处；及在所述多个表面中的所述第一对之间沿一方向具有一第三宽度；及一个或更多个的中间的反射面(middle facets)，是：位在所述最先的反射面与所述最后的反射面之间；及在所述多个表面中的所述第一对之间沿一方向具有一第二宽度；其中所述多个反射面中的每一个：宽度是沿所述反射面的一平面；为一个至少部分反射表面；与所述多个表面中的所述第一对呈一倾斜角度；在所述反射面的宽度的一近侧(proximal side)上具有一反射面起点(facet-start)；及在所述反射面的宽度的一远侧(distal side)上具有一反射面终点(facet-end)；及其中一几何投影沿从所述波导件耦出的一名义射线(nominal ray)的一方向被映射到所述多个表面的所述第一对中的一个，所述名义射线为从所述波导件耦出的光中的一中心射线，所述最后的反射面及所述一个或更多个中间的反射面中的每一个的所述几何投影是与一相邻的所述一个或更多个的中间的反射面及所述最先的反射面的一各自的所述几何投影形成交叠(overlaps)，所述最后的反射面及所述一个或更多个中间的反射面中的每一个所述反射面起点的所述几何投影是与所述一个或更多个中间的反射面及所述最先的反射面的一非相邻的反射面终点的一各自的所述几何投影形成重合(coinciding)，所述重合是沿着所述波导件的至少一部分。
2、在一个可选实施例中，所述最先的反射面的所述第一宽度小于所述一个或更多个中间的反射面的所述第二宽度。在另一可选实施例中，一数量的所述多个反射面被从所述波导件耦出(outcoupled)的所述名义射线(nominal ray)横跨穿越，且对于所述多个反射面的所述第一序列的全部而言，所述多个反射面的所述数量是恒定的。在另一可选实施例中，所述光对应于一映像(image)，并且所述中心射线为来自所述映像的一中心的一中心射线(center ray)。在另一可选实施例中，所述光对应于一映像，并且所述多个中心射线(central rays)对应于所述映像的一中心像素(central pixel)。在另一可选实施例中，所述最后的反射面具有一反射率(reflectivity)，所述反射率实质上为一名义反射率(nominal reflectivity)的100％，所述名义反射率是存在于所述波导件中的一特定位置处所需的全反射(total reflection)。在另一可选实施例中，所述第三宽度小于所述第二宽度。在另一可选实施例中，所述第三宽度实质上为所述第二宽度的一半。在另一可选实施例中，所述一个或更多个中间的反射面的一数量是选自于由下列组成的一群组：一个；二个；三个；四个；五个；及多个。
3、在另一可选实施例中，一恒定数量的所述多个反射面沿着朝向所述光的一名义观察点(nominal point of observation)的一视线形成交叠，所述光是经由所述多个表面的所述第一对中的一个耦出所述波导件。在另一可选实施例中，所述多个反射面的所述第一序列的所述多个反射面中的一个的一宽度相对于所述多个反射面的所述第一序列的所述多个反射面中的一相邻的一个的一宽度呈单调地变化。在另一可选实施例中，在所述多个反射面的所述第一序列的多个相邻的反射面中的一对之间的一空隙相对于在所述多个反射面的所述第一序列的多个相邻的反射面中的另一对之间的一相邻的空隙进行变化。在另一可选实施例中，来自所述第一区域的所述光的传播过程使得所述光的至少一部分在遇到所述一个或更多个中间的反射面中的一个前先遇到所述最先的反射面。在另一可选实施例中，在多个相邻的反射面之间的一空隙大于被耦入(coupled into)所述光导件的所述光的一同调长度(coherence length)。
4、在一个可选实施例中，所述第一宽度实质上是等于所述第二宽度；及所述最先的反射面具有一第一区段(first section)，所述第一区段对应于所述最先的反射面的所述几何投影，所述最先的反射面与一相邻的中间的反射面的所述几何投影是非交叠的。在另一可选实施例中，所述第一区段对于所述光而言是透光的。在另一可选实施例中，所述第一区段具有一反射率，所述反射率实质上为一相邻的反射面的一反射率的两倍。在另一可选实施例中，所述多个反射面中的每一个横跨穿越所述反本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于生产光导光学元件的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述切割以便平分多个所述内部部分地反射的表面中的一个，从而形成一半个反射面。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述切割以便形成多个所述端部表面中的两个端部表面，并且其中，通过将多个所述附加的透明材料的块体中的两个附接至所述两个端部表面来执行所述组装。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过沿着多个平行的主要切片平面中的两对垂直地对所述堆叠进行切片来执行所述切片以形成一矩形切片，多个主要切片平面中的所述两对均不平行于所述多个接合平面，并且其中，所述端部表面垂直于多个主要切片平面中的所述两对。
5.一种光学系统，包括：
6.根据权利要求5所述的光学系统，其中，在所述部分反射内部表面处反射的图像光射线形成从所述光导光学元件向外引导的耦出射线，并且其中，对于大部分所述耦出射线，沿着所述耦出射线的方向的线与所述部分反射内部表面中的至少两个相交。
7.根据权利要求5所述的光学系统，其中，连续的所述部分反射内部表面之间的间
8.根据权利要求5所述的光学系统，其中，连续的所述部分反射内部表面之间的间距单调地增加。
9.根据权利要求5所述的光学系统，其中，连续的所述部分反射内部表面的反射率沿着所述光导光学元件增加。
10.一种用于生产光导光学元件的方法，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其中，执行所述切割以便平分多个所述内部部分地反射的表面中的一个，从而形成一半个反射面。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，执行所述切割以便形成多个所述端部表面中的两个端部表面，并且其中，通过将多个所述附加的透明材料的块体中的两个附接至所述两个端部表面来执行所述组装。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，通过沿着多个平行的主要切片平面中的两对垂直地对所述堆叠进行切片来执行所述切片以形成一矩形切片，多个主要切片平面中的所述两对均不平行于所述多个接合平面，并且其中，所述端部表面垂直于多个主要切片平面中的所述两对。
...【技术特征摘要】
1.一种用于生产光导光学元件的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述切割以便平分多个所述内部部分地反射的表面中的一个，从而形成一半个反射面。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述切割以便形成多个所述端部表面中的两个端部表面，并且其中，通过将多个所述附加的透明材料的块体中的两个附接至所述两个端部表面来执行所述组装。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过沿着多个平行的主要切片平面中的两对垂直地对所述堆叠进行切片来执行所述切片以形成一矩形切片，多个主要切片平面中的所述两对均不平行于所述多个接合平面，并且其中，所述端部表面垂直于多个主要切片平面中的所述两对。
5.一种光学系统，包括：
6.根据权利要求5所述的光学系统，其中，在所述部分反射内部表面处反射的图像光射线形成从所述光导光学元件向外引导的耦出射线，并且其中，对于大部分所述耦出射线，沿着所述耦出射线的方向的线与所述部分反射内部表面中的至少两个相交。
7.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤查·丹齐格，锑逊·阿克塞尔·艾森菲尔德，
申请(专利权)人：鲁姆斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。