【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利申请总体上涉及具有增强的图像传送的显示系统，更具体地，涉及用于在使用二维(2d)视场(field of view，fov)扩展器的显示设备中进行图像生成和传送的系统和方法。
技术介绍
1、近年来，随着技术的进步，内容创建和内容传送的普遍性和扩散性大大增加。特别地，交互式内容(诸如虚拟现实(virtual reality，vr)内容、增强现实(augmentedreality，ar)内容、混合现实(mixed reality，mr)内容、以及在真实环境和/或虚拟环境(例如，“虚拟实境(metaverse)”)内与该真实环境和/或虚拟环境相关联的内容)已经变得对消费者具有吸引力。
2、为了有助于该内容和其它相关内容的传送，服务提供商已经努力提供了各种形式的可穿戴显示系统。一个这样的示例可以是头戴式设备(head-mounted device，hmd)，诸如可穿戴头戴式视图器(headset)、可穿戴眼部穿戴设备(eyewear)或眼镜。
3、可以理解的是，为了满足消费者的需求和期望，这些可穿戴显示系统的图像传送的各个方面可以进行改进和/或增强。一个示例可以包括提供扩展的视场(fov)。然而，在许多情况下，提供扩展的视场(fov)可能需要增加电子部件或光学部件的数量，这转而可能不利地增大了这种系统的尺寸、重量和总体积。
4、本公开寻求至少部分地解决上述缺陷和缺点中的任何或全部的缺陷和缺点。
技术实现思路
1、根据本公开的第一方面，提供了一种显示系
2、在一些实施例中，该显示系统还可以包括第二透镜组件，该第二透镜组件包括：第二投射器，该第二投射器用于传播与第二图像相关联的第二显示光；以及第二二维(2d)扩展器，该第二二维扩展器包括第二波导，该第二波导包括具有变化倾斜设计的一个或多个第二光栅，该第二波导用于将该第二显示光传播到用户的第二眼睛。
3、在一些实施例中，该第一波导可以由衬底和光聚合物(photopolymer)层组成，并且其中，该光聚合物层可以包括具有该变化倾斜设计的该一个或多个第一光栅。
4、在一些实施例中，具有该变化倾斜设计的该一个或多个第一光栅可以是体布拉格光栅(vbg)。
5、在一些实施例中，具有该变化倾斜设计的该一个或多个第一光栅可以实施绝热(浸渐，adiabatic)倾斜变化。
6、在一些实施例中，具有该变化倾斜设计的该一个或多个光栅可以包括一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)、一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)、一个或多个第二中间体布拉格光栅(vbg)和一个或多个输出体布拉格光栅(vbg)。
7、在一些实施例中，该一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)和该一个或多个输出体布拉格光栅(vbg)可以实施相同的间距和相同的倾斜变化。
8、在一些实施例中，可以基于如下中的至少一者来选择用于该一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)和该一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)的空间多路复用：使和与该第一波导相关联的最小信号相关联的最小衍射效率最大化；以及使与该第一波导相关联的最大效率最小化。
9、在一些实施例中，该一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)和该一个或多个第二中间体布拉格光栅(vbg)可以实施相同的间距和相同的倾斜变化。
10、在一些实施例中，可以基于如下中的至少一者来选择用于该一个或多个第二中间体布拉格光栅(vbg)和该一个或多个输出体布拉格光栅(vbg)的空间多路复用：使该第一透镜组件的视场(fov)上的平均输出效率最大化；以及使与该第一透镜组件的视场(fov)上的瞳孔均匀度相关联的整体输出效率的最大值最小化。
11、在一些实施例中，具有该变化倾斜设计的该一个或多个第一光栅可以包括用于蓝色、绿色和红色中的每种颜色的一组一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)、一组一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)、一组一个或多个第二中间体布拉格光栅(vbg)和一组一个或多个输出体布拉格光栅(vbg)。
12、在一些实施例中，该第一波导和该第二波导可以具有约500微米(μm)的厚度。
13、根据本公开的第二方面，提供了一种装置，该装置包括：投射器，该投射器用于传播与图像相关联的显示光；以及二维(2d)扩展器，该二维(2d)扩展器用于将该显示光传播到用户的眼睛，该二维(2d)扩展器包括波导，该波导包括具有变化倾斜设计的一个或多个体布拉格光栅(vbg)。
14、在一些实施例中，该变化倾斜设计可以包括绝热倾斜设计或多层层叠设计中的至少一者。
15、在一些实施例中，该多层层叠设计可以包括位于多个光栅层之间的一个或多个缓冲层。
16、在一些实施例中，该一个或多个体布拉格光栅(vbg)可以包括用于蓝色的具有第一倾斜变化的第一组体布拉格光栅(vbg)、用于绿色的具有第二倾斜变化的第二组体布拉格光栅(vbg)以及用于红色的具有第三倾斜变化的第三组体布拉格光栅(vbg)。
17、在一些实施例中，该一个或多个体布拉格光栅(vbg)可以包括具有约10微米(μm)的厚度的体布拉格光栅(vbg)。
18、根据本公开的第三方面，提供了一种用于制造用于显示系统的二维(2d)扩展器的方法，该方法包括：提供波导中的一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)，该一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)具有与该波导中的一个或多个输出体布拉格光栅(vbg)相同的第一间距和相同的第一倾斜变化；提供该波导中的一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)，该一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)具有与该波导中的一个或多个第二中间体布拉格光栅(vbg)相同的第二间距和相同的第二倾斜变化；提供用于该波导中的该一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)和该波导中的该一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)的第一空间多路复用；以及提供用于该波导中的该一个或多个第二中间体布拉格光栅(vbg)和该波导中的该一个或多个输出体布拉格光栅(vbg)的第二空间多路复用。
19、在一些示例中，可以基于如下中的至少一者来选择该第一空间多路复用：使和与该波导相关联的最小信号相关联的最小衍射效率最大化；以及使与该第一波导相关联的最大效率最小化。
20、在一些示例中，可以基于如下中的至少一者来选择该第二空间多路复用：使与该波导相关联的视场(fov)上的平均输出效率最大化；以及使和与该波导相关联的视场(fov)上的瞳孔均匀度相关联的整体输出效率的最大值最小化。
21、将理解的是，本文中被描述为适合于结合到本公开的一个或多个方面或一个或多个实施例中的任何特征旨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种显示系统，包括：
2.根据权利要求1所述的显示系统，还包括：
3.根据权利要求1或2所述的显示系统，其中，所述第一波导由衬底和光聚合物层组成，并且其中，所述光聚合物层包括具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个第一光栅。
4.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个第一光栅是体布拉格光栅(VBG)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个第一光栅实施绝热倾斜变化。
6.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个光栅包括一个或多个输入体布拉格光栅(VBG)、一个或多个第一中间体布拉格光栅(VBG)、一个或多个第二中间体布拉格光栅(VBG)和一个或多个输出体布拉格光栅(VBG)。
7.根据权利要求6所述的显示系统，其中，所述一个或多个输入体布拉格光栅(VBG)和所述一个或多个输出体布拉格光栅(VBG)实施相同的间距和相同的倾斜变化；并且/或者其中，所述一个或多个第一中间体布拉格光栅
8.根据权利要求6或7所述的显示系统，其中，基于如下中的至少一者来选择用于所述一个或多个输入体布拉格光栅(VBG)和所述一个或多个第一中间体布拉格光栅(VBG)的空间多路复用：
9.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个第一光栅包括用于蓝色、绿色和红色中的每种颜色的一组一个或多个输入体布拉格光栅(VBG)、一组一个或多个第一中间体布拉格光栅(VBG)、一组一个或多个第二中间体布拉格光栅(VBG)和一组一个或多个输出体布拉格光栅(VBG)。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的显示系统，其中，所述第一波导和所述第二波导具有约500微米(μm)的厚度。
11.一种装置，包括：
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述变化倾斜设计包括绝热倾斜设计或多层层叠设计中的至少一者；并且优选地，其中，所述多层层叠设计包括位于多个光栅层之间的一个或多个缓冲层。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其中，所述一个或多个体布拉格光栅(VBG)包括用于蓝色的具有第一倾斜变化的第一组体布拉格光栅(VBG)、用于绿色的具有第二倾斜变化的第二组体布拉格光栅(VBG)以及用于红色的具有第三倾斜变化的第三组体布拉格光栅(VBG)；并且优选地，其中，所述一个或多个体布拉格光栅(VBG)包括具有约10微米(μm)的厚度的体布拉格光栅(VBG)。
14.一种用于制造用于显示系统的二维(2D)扩展器的方法，所述方法包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，基于如下中的至少一者来选择所述第一空间多路复用：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种显示系统，包括：
2.根据权利要求1所述的显示系统，还包括：
3.根据权利要求1或2所述的显示系统，其中，所述第一波导由衬底和光聚合物层组成，并且其中，所述光聚合物层包括具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个第一光栅。
4.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个第一光栅是体布拉格光栅(vbg)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个第一光栅实施绝热倾斜变化。
6.根据前述权利要求中任一项所述的显示系统，其中，具有所述变化倾斜设计的所述一个或多个光栅包括一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)、一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)、一个或多个第二中间体布拉格光栅(vbg)和一个或多个输出体布拉格光栅(vbg)。
7.根据权利要求6所述的显示系统，其中，所述一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)和所述一个或多个输出体布拉格光栅(vbg)实施相同的间距和相同的倾斜变化；并且/或者其中，所述一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)和所述一个或多个第二中间体布拉格光栅(vbg)实施相同的间距和相同的倾斜变化。
8.根据权利要求6或7所述的显示系统，其中，基于如下中的至少一者来选择用于所述一个或多个输入体布拉格光栅(vbg)和所述一个或多个第一中间体布拉格光栅(vbg)的空间...
【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克·梅瑟，伟诗·蒂芙尼·林，杨阳，迟万里，
申请(专利权)人：元平台技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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