[发明专利]用于衍射光学元件的折射涂层

说明书

被配置为与近眼显示(NED)设备使用的波导可以包括透光基底和在基底的表面上的衍射光学元件(DOE)，透光基底被配置为通过全内反射传播光线，DOE被配置为向基底和/或从基底输入和/或输出光线。根据一些实施例，DOE可以包括衍射光栅和在衍射光栅上的第二材料涂层，衍射光栅是由具有第一折射率的第一材料制成的，第二材料具有第二折射率，第二折射率不等于第一折射率。

背景技术

显示技术在增强现实(AR)和虚拟现实(VR)领域中正在取得进展，以便向用户提供更加沉浸式的视觉体验。例如，在一些AR应用中，生成的图像经由透明显示器显示给用户，透明显示器还允许用户察看周围的物理环境。生成的图像加强或增强用户对周围物理环境的体验或了解。

在一些实现中，光波导可以用于将生成的图像在空间上从光学系统的一个位置转换到另一位置。例如，在近眼显示(NED)设备中，光波导可以空间上转换表示由微显示器生成的图像的传播光线，并将传播光线传递到用户的眼睛。这种技术可以以眼镜、护目镜、头盔、面罩或其它类型的眼镜的形式被合并到NED设备中。

发明内容

这里介绍的技术包括光波导以及制造这种光波导和光波导显示器的方法。在各种实施例中，光波导可以包括被配置为用于近眼显示(NED)设备的透光基底。基底包括多个内反射表面，其中基底是由具有第一折射率的第一材料制成的。光波导可以进一步包括衍射光学元件(DOE)，DOE是在基底的多个表面中的第一表面上形成的，其中DOE可以被配置为向基底输入光线或者从基底输出光线。在各种实施例中，DOE可以包括衍射光栅和在衍射光栅上的涂层，衍射光栅由具有第二折射率的第二材料制成，涂层由具有第三折射率的第三材料制成，其中第二折射率不等于第三折射率。根据附图和详细说明，本技术的其它方面将显而易见。

提供本概要是为了以简化的形式描述选择的概念，在以下详细描述中对概念进行了进一步描述。本概要不旨在限定所要求保护的技术方案的关键特征或重要特征，也不旨在用于限制所要求保护的技术方案的范围。

附图说明

本公开的一个或多个实施例是借助于示例进行说明的，并且不限制于附图中，其中相同的附图标记指示相同的元件。

图1示出了这里介绍的技术可以并入其中的近眼显示(NED)设备的一个示例。

图2A示出了可以包含在图1的NED设备中的显示部件的右侧视图。

图2B示出了可以包含在图1的NED设备中的显示部件的前视图。

图3A示出了被配置为向图1的NED设备的用户的眼睛传递光的、具有单个输入和单个输出的示例波导。

图3B示出了被配置为向图1的NED设备的用户的眼睛传递光的、具有多个输入和单个输出的示例波导。

图3C示出了被配置为向图1的NED设备的用户的眼睛传递光的、具有单个输入和多个输出的示例波导。

图4是示出可以包含在图1的NED设备中的示例显示模块的部件的示意图。

图5是示出被配置为用于图4的显示模块的示例光引擎的部件的示意图。

图6是包括在图1的NED设备的控制电路中的计算机系统的示例硬件部件的框图。

图7A图示了根据第一实施例的包括DOE的波导光瞳中继器。

图7B图示了根据第二实施例的包括DOE的波导光瞳中继器。

图8A示出了根据第一实施例的包括不具有涂层的衍射光栅的示例DOE的截面图。

图8B示出了根据第二实施例的包括不具有涂层的衍射光栅的示例DOE的截面图。

图9示出了包括跨DOE的区域变化的衍射光栅的示例DOE的截面图。