[發(fā)明專利]具有反射轉(zhuǎn)向陣列的成像光導(dǎo)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780015386.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109073909B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.J.舒爾茨;P.J.特拉弗斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊奎蒂公司
• 主分類號(hào): G02B27/42
• 分類號(hào): G02B27/42;G02B6/122;G02B27/40
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周學(xué)斌;鄭冀之

1.一種用于傳達(dá)虛擬圖像的成像光導(dǎo)，包括：

波導(dǎo)；

入耦合衍射光學(xué)器件，其具有第一光柵矢量并且部署為將承載圖像的光束引導(dǎo)至波導(dǎo)中；

兩個(gè)或更多至少部分反射表面的反射器陣列，該至少部分反射表面平行地取向并且部署為在第一維度上擴(kuò)展來(lái)自入耦合衍射光學(xué)器件的相應(yīng)承載圖像的光束，并且朝向出耦合衍射光學(xué)器件引導(dǎo)經(jīng)擴(kuò)展的承載圖像的光束，

其中所述兩個(gè)或更多至少部分反射表面均是鏡面反射的并且被取向?yàn)樾D(zhuǎn)從所述波導(dǎo)朝向觀看者眼箱引導(dǎo)的虛擬圖像；以及

出耦合衍射光學(xué)器件，其具有與第一光柵矢量平行的第二光柵矢量，并且部署為在與第一維度正交的第二維度上擴(kuò)展相應(yīng)承載圖像的光束，并且朝向所述觀看者眼箱引導(dǎo)來(lái)自波導(dǎo)的承載圖像的光束。

2.權(quán)利要求1所述的成像光導(dǎo)，其中反射器陣列的所述兩個(gè)或更多至少部分反射表面包括第一和第二表面，其中

第一表面是部分反射且部分透射的，并且

第二表面是完全反射的。

3.權(quán)利要求2所述的成像光導(dǎo)，其中第一表面具有長(zhǎng)度和沿長(zhǎng)度的至少部分變化的反射率值。

4.權(quán)利要求3所述的成像光導(dǎo)，其中第一表面的反射率值沿長(zhǎng)度從小于10%反射率到大于50%反射率單調(diào)地變化。

5.權(quán)利要求1所述的成像光導(dǎo)，其中入耦合和出耦合衍射光學(xué)器件中的至少一個(gè)是衍射光柵。

6.權(quán)利要求1所述的成像光導(dǎo)，其中承載圖像的光束的第一部分直接透射通過(guò)反射器陣列，并且承載圖像的光的剩余部分由所述兩個(gè)或更多至少部分反射表面反射偶數(shù)次。

7.權(quán)利要求1所述的成像光導(dǎo)，其中入耦合和出耦合衍射光學(xué)器件中的至少一個(gè)是體積全息圖或者由全息聚合物分散液晶形成。

8.權(quán)利要求1所述的成像光導(dǎo)，其中至少部分反射表面中的一個(gè)或多個(gè)使用二向色性涂層形成。

9.權(quán)利要求2所述的成像光導(dǎo)，其中反射器陣列的所述兩個(gè)或更多至少部分反射表面還包括第三表面，其中

第三表面部署在第一和第二表面之間，

第三表面是部分反射且部分透射的，并且

第三表面具有比第一表面的反射率值大的反射率值。

10.權(quán)利要求1所述的成像光導(dǎo)，其中出耦合衍射光學(xué)器件和入耦合衍射光學(xué)器件具有相同的光柵周期。

11.權(quán)利要求1所述的成像光導(dǎo)，其中反射器陣列相對(duì)定位以用于通過(guò)傾斜角度在入耦合衍射光學(xué)器件和出耦合衍射光學(xué)器件之間反射虛擬圖像的中心場(chǎng)射線。

12.一種形成在平坦襯底上以用于傳達(dá)虛擬圖像的成像光導(dǎo)，包括：

a）入耦合衍射光學(xué)器件，其形成在襯底上并且具有第一光柵矢量，并且部署為使入射的承載圖像的光束衍射以用于沿襯底傳播；

b）沿襯底或在襯底內(nèi)平行地部署的第一和第二至少部分反射表面，以及

c）出耦合衍射光學(xué)器件，其形成在襯底上并且具有與第一光柵矢量平行的第二光柵矢量，并且部署為從襯底向外引導(dǎo)承載圖像的光，其中

第一至少部分反射表面是部分反射且部分透射的，

第二至少部分反射表面是更加完全反射的，以及

第一部分反射且部分透射的表面布置為（a）朝向第二更加完全反射的表面向后反射由第二更加完全反射的表面反射的承載圖像的光束的部分以及（b）朝向出耦合衍射光學(xué)器件透射由第二更加完全反射的表面反射的承載圖像的光束的部分，以及

所述第一和第二至少部分反射表面是鏡面反射的并且被取向?yàn)樾D(zhuǎn)從所述成像光導(dǎo)朝向觀看者眼箱引導(dǎo)的虛擬圖像。

13.權(quán)利要求12所述的成像光導(dǎo)，其中第一部分反射且部分透射的表面具有長(zhǎng)度和沿長(zhǎng)度的至少部分變化的反射率值。