用于近眼显示器的封装光导光学元件制造技术

技术编号:41073129 阅读:31 留言:0更新日期:2024-04-24 11:29
光学器件具有由具有第一折射率的透光材料形成的LOE。LOE的成对平行主外表面通过TIR在LOE内引导图像照明。LOE的至少一个光学耦合构造使通过TIR在LOE内被引导的图像照明中的一定比例进行偏转。光学材料包括至少一种透明材料,其至少在主外表面处直接附接到LOE以与主外表面直接接触并且至少部分地封装LOE。光学材料具有小于第一折射率的第二折射率,以维持主外表面处的TIR条件。在某些实施方式中,TIR引导的图像照明以大于临界角的角度入射到主外表面,其中临界角包括浅角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及光学器件,特别是具有封装的光导光学元件的光学器件。


技术介绍

1、近眼显示器(near eye display,ned)、头戴式显示器(head mounted display,hmd)和平视显示器(head up display,hud)的光学布置需要大孔径以覆盖观察者的眼睛所在的区域(通常被称为眼睛运动盒或emb(eye motion box))。为了实现紧凑的器件,要投影到观察者的眼睛中的图像由具有小孔径的小型光学图像生成器(投影仪)生成,该小孔径被倍增以生成大孔径。可以通过多种方式实现孔径倍增(扩展)。用于实现孔径倍增的一组解决方案采用光导光学元件(light-guide optical element,loe),并且已在鲁姆斯有限公司(以色列)的各种出版物中进行了描述。在一些示例解决方案中,来自图像投影仪的图像照明被注入到loe中,以通过loe的外表面处的全内反射传播通过loe。通过使用成倾斜角度的部分反射器或者通过在loe的一个表面上使用衍射光学元件,传播的照明逐渐从loe朝向观察者的眼睛耦出。


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技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于将图像照明引向用户以供观看的光学器件,所述光学器件包括:

2.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述至少一种透明材料由固态材料形成。

3.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述至少一种透明材料由一层或更多层光学粘合剂形成。

4.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述至少一种透明材料是聚合物或介电材料的薄涂层。

5.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述光学材料具有足够小的厚度,使得所述光学材料的表面图案遵循所述主外表面处的瑕疵图案。

6.根据权利要求5所述的光学器件,其中,所述厚度在从2μm至20μm的范围内...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于将图像照明引向用户以供观看的光学器件,所述光学器件包括:

2.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述至少一种透明材料由固态材料形成。

3.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述至少一种透明材料由一层或更多层光学粘合剂形成。

4.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述至少一种透明材料是聚合物或介电材料的薄涂层。

5.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述光学材料具有足够小的厚度,使得所述光学材料的表面图案遵循所述主外表面处的瑕疵图案。

6.根据权利要求5所述的光学器件,其中,所述厚度在从2μm至20μm的范围内。

7.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述第一折射率在从1.5至1.8的范围内。

8.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述第二折射率在从1.3至1.4的范围内。

9.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述至少一个光学耦合构造包括恰好一个光学耦合构造,所述恰好一个光学耦合构造使通过所述主外表面处的全内反射在所述loe内被引导的所述图像照明中的所述比例从所述loe朝向所述用户偏转出去。

10.根据权利要求9所述的光学器件,其中,将所述光学耦合构造实现为部署在所述loe内并且倾斜于所述主外表面的多个相互平行的部分反射表面。

11.根据权利要求9所述的光学器件,其中,将所述光学耦合构造实现为与所述主外表面之一相关联的至少一个衍射元件。

12.根据权利要求1所述的光学器件,其中,所述loe包括第一区域和第二区域,并且其中,所述至少一个光学耦合构造包括位于所述第一区域中的第一光学耦合构造和位于所述第二区域中的第二光学耦合构造,所述第二光学耦合构造被构造成用于使通过所述主外表面处的全内反射在所述loe内被引导的从所述第一区域到所述第二区域的图像照明的一部分从所述loe朝向所述用户偏转出去,并且所述第一光学耦合构造被构造成用于使通过所述主外表面处的全内反射在所述第一区域内被引导的图像照明的一部分朝向所述第二区域偏转。

13.根据权利要求12所述的光学器件,其中,将所述第一光学耦合构造实现为具有第一取向的第一多个相互平行的部分反射表面,并且其中,将所述第二光学耦合构造实现为具有第二取向的第二多个相互平行的部分反射表面,所述第二取向不平行于所述第一取向。

14.根据权利要求12所述的光学器件,其中,将所述第一光学耦合构造实现为与所述主外表面之一相关联的第一至少一个衍射元件,并且其中,将所述第二光学耦合构造实现为与所述主外表面之一相关联的第二至少一个衍射元件。

15.根据权利要求12所述的光学器件,还包括:与所述至少一种透明材料在所述第一区域中的一个或更多个部分相关联地部署的吸光材料。

16.根据权利要求15所述的光学器件,其中,所述吸光材料具有等于所述第一折射率或者与所述第一折射率相比不超过10%的折射率。

17.根据权利要求1所述的光学器件,还包括:附接到所述至少一种透明材料的至少一个光学元件。

18.根据权利要求17所述的光学器件,其中,所述至少一个光学元件包括:透镜,其附接到所述至少一种透明材料的直接附接到所述主外表面中的第一主外表面的第一部分;以及保护膜,其附接到所述至少一种透明材料的直接附接到所述主外表面中的第二主外表面的第二部分。

19.根据权利要求17所述的光学器件,其中,所述至少一个光学元件包括:第一透镜,其附接到所述至少一种透明材料的直接附接到所述主外表面中的第一主外表面的第一部分;以及第二透镜,其附接到所述至少一种透明材料的直接附接到所述主外表面中的第二主外表面的第二部分。

20.根据权利要求17所述的光学器件,其中,所述至少一个光学元件包括:第一保护膜,其附接到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:耶谢·丹齐格埃坦·罗宁阿米尔·沙皮拉伊多·富克斯埃德加·弗里德曼阿维夫·弗罗默
申请(专利权)人:鲁姆斯有限公司
类型:发明
国别省市:

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