[发明专利]虚拟和增强现实系统和组件的改进制造

权利要求书

1.一种制造用于目镜的衍射光学元件的方法，所述方法包括：

在第一衬底上沉积第一层，其中所述第一层包括第一部分和第二部分，所述第一部分被沉积为在所述第一衬底上的第一区域上具有第一深度，所述第一部分具有第一光学折射率，所述第二部分被沉积为在所述第一衬底上的第二区域上具有第二深度，并且所述第二部分具有与所述第一光学折射率不同的第二光学折射率；

识别其上形成有印刻图案的模板，所述模板包括第一组深度结构和第二组深度结构，所述第一组深度结构对应于所述第一部分的所述第一深度，所述第二组深度结构对应于所述第二部分的所述第二深度；以及

使用所述模板将所述印刻图案印刻到所述第一衬底上的所述第一部分和所述第二部分中，其中

所述衍射光学元件包括第一衍射光学元件，

所述印刻图案包括用于所述第一衍射光学元件的衍射图案，

所述第一部分在印刻之前被沉积为具有所述第一深度并且所述第一部分与第一功能相关，

所述第二部分在印刻之前被沉积为具有所述第二深度并且所述第二部分与第二功能相关，并且

所述第一深度不同于所述第二深度。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用所述模板，同时印刻分别沉积在所述第一区域和所述第二区域上的所述第一部分和所述第二部分，以将第一图案和第二图案形成在所述第一衬底上，其中

所述印刻图案包括所述第一图案和所述第二图案，

所述模板使用所述第一组深度结构将所述第一图案印刻在所述第一层的所述第一部分上，并且

所述模板使用所述第二组深度结构将所述第二图案印刻在所述第一层的所述第二部分上。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一图案对应于第一衍射光栅图案，并且所述第二图案对应于第二衍射光栅图案。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一部分或所述第二部分用作内耦光栅、正交光瞳扩展器光栅或出射光瞳扩展器光栅。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述第一层上方沉积第二层用于所述目镜的所述第一衍射光学元件，其中

所述第二层包括在所述第二层的第一区域中具有第一折射率值的第一材料，

所述第二层还包括在所述第二层的第二区域中具有第二折射率值的第二材料，

所述第一衬底包括具有第三折射率值的第三材料，以及

调整所述第一折射率值、所述第二折射率值和所述第三折射率值以提供衍射效率对入射角的依赖性的变化。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述衍射光学元件还包括第二衍射光学元件，并且其中所述方法还包括：

在第一弱透镜上方堆叠所述第二衍射光学元件，所述第一弱透镜进一步堆叠在所述第一衍射光学元件上方，其中

所述第一衍射光学元件比所述第二衍射光学元件更靠近观看者的眼睛，并且限定第一焦平面，所述第一焦平面具有光学无限远的第一焦距，

所述第二衍射光学元件通过所述第一弱透镜与所述第一衍射光学元件分离，并且

所述第二衍射光学元件包括第二衬底，并且所述第一弱透镜限定具有第二焦距的第二焦平面，所述第二焦距小于光学无限远的所述第一焦距。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述衍射光学元件还包括第三衍射光学元件，并且其中所述方法还包括：

在所述第二衍射光学元件上方堆叠所述第三衍射光学元件，其中

所述第三衍射光学元件包括第三衬底，并且被设置成比所述第二衍射光学元件更远离观看者的眼睛，

所述第三衍射光学元件通过第二透镜与所述第二衍射光学元件分离，并且

所述第一弱透镜和所述第二透镜的组合限定具有第三焦距的第三焦平面，所述第三焦距小于所述第二焦距。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

在所述第三衍射光学元件上方设置补偿透镜层，以补偿所述第一弱透镜和所述第二透镜的总焦度。