[發(fā)明專利]自由形式偏振光導

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080101912.1
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN115698822A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 奧斯卡·阿爾貝托·馬丁內(nèi)斯;秦怡
• 申請（專利權(quán)）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李佳;周亞榮

1.一種裝置，包括：

自由形式光導，所述自由形式光導包括：

光導襯底，所述光導襯底包括在所述自由形式光導的第一端與第二端之間延伸的第一表面和相對的第二表面，其中，至少所述第二表面是自由形式表面；

傳入耦合界面，所述傳入耦合界面至少部分地由所述自由形式光導襯底形成；

四分之一波片層，所述四分之一波片層覆蓋所述光導襯底的所述第一表面；

偏振分束器層，所述偏振分束器層覆蓋所述四分之一波片層；以及

部分反射鏡層，所述部分反射鏡層覆蓋所述第二表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，顯示器被配置為朝向所述光導襯底的所述傳入耦合界面發(fā)射顯示光。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進一步包括：

四分之一波片，所述四分之一波片被設置在所述顯示器與所述傳入耦合界面之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中：

所述顯示器被配置為發(fā)射具有第一圓偏振態(tài)的所述顯示光；和/或

所述四分之一波片層被配置為：將具有第一圓偏振態(tài)的入射光轉(zhuǎn)換為具有第一線性偏振態(tài)的光，將具有所述第一線性偏振態(tài)的入射光轉(zhuǎn)換為具有所述第一圓偏振態(tài)的光，以及將具有第二圓偏振態(tài)的入射光轉(zhuǎn)換為第二線性偏振態(tài)；和/或

所述偏振分束器層被配置為反射具有所述第一線性偏振態(tài)的光并且透射具有所述第二線性偏振態(tài)的光。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，進一步包括：

眼鏡框，所述眼鏡框包括眼鏡鏡片；并且

其中，所述眼鏡鏡片實現(xiàn)所述自由形式光導和傳出耦合區(qū)域，所述傳出耦合區(qū)域被設置在所述眼鏡鏡片的面向眼睛的表面處或鄰近所述眼鏡鏡片的面向眼睛的表面。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中，所述自由形式光導進一步包括：

線性偏振層，所述線性偏振層覆蓋所述偏振分束器層；和/或

抗反射層，所述抗反射層覆蓋所述線性偏振層。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，進一步包括：

顯示器四分之一波片，所述顯示器四分之一波片被設置在所述顯示器與傳入耦合界面之間，并且被配置為將從所述顯示器發(fā)射的所述顯示光從線性偏振態(tài)轉(zhuǎn)換為圓偏振態(tài)。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中，所述部分反射鏡層被配置為：

將具有第一圓偏振態(tài)的反射入射光轉(zhuǎn)換為具有第二圓偏振態(tài)的光；和/或

將具有所述第二圓偏振態(tài)的反射入射光轉(zhuǎn)換為具有所述第一圓偏振態(tài)的光。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，進一步包括：

補償光學器件，所述補償光學器件被設置在所述光導的所述第二表面處。

10.一種用于特別是使用前述權(quán)利要求中的一項所述的裝置在近眼顯示系統(tǒng)中將顯示光從顯示器傳送到用戶眼睛的方法，所述方法包括：

提供自由形式光導，所述自由形式光導包括：光導襯底，所述光導襯底包括第一表面和相對的第二表面以及傳入耦合界面；四分之一波片層，所述四分之一波片層覆蓋所述第一表面；偏振分束器層，所述偏振分束器層覆蓋四分之一波片層；以及部分反射鏡層，所述部分反射鏡層覆蓋所述第二表面，其中，至少所述第二表面包括自由形式表面；

將由顯示器發(fā)射的顯示光引導到所述傳入耦合界面；

將所述顯示光的表示通過所述光導從所述傳入耦合界面?zhèn)魉偷絺鞒鲴詈蠀^(qū)域；以及

在將所述顯示光的所述表示入射到所述第二表面上之后，從所述傳出耦合區(qū)域面向眼睛透射所述顯示光的所述表示。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述自由形式光導進一步包括覆蓋所述偏振分束器層的線性偏振層。