本公開涉及光學系統(tǒng),諸如具有顯示器的電子設(shè)備中的光學系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、電子設(shè)備可以包括在用戶的眼睛附近提供圖像的顯示器。此類電子設(shè)備常常包括具有顯示器的虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實頭戴式裝置,該顯示器具有允許用戶查看顯示器的光學元件。如果稍有不慎,用于顯示圖像的組件可能是笨重的,并且可能未表現(xiàn)出期望的光學性能水平。例如,光學元件之間的邊界可能導致難看的外觀偽影。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、電子設(shè)備可以具有用于向適眼區(qū)提供圖像光的顯示系統(tǒng)。顯示系統(tǒng)可包括波導。輸入耦合器可將光耦合到波導中。交叉耦合器可對光執(zhí)行光瞳擴展。輸出耦合器可將光耦合出波導并且朝向適眼區(qū)耦合。另選地,交叉耦合器和輸出耦合器可由交錯耦合器替換,該交錯耦合器將光耦合出波導并且擴展光。
2、耦合器中的任何耦合器可包括位于波導上的基板中的一個或多個表面起伏光柵(srg)。srg可具有中心區(qū)域和將中心區(qū)域與基板的非衍射區(qū)域分開的梯度橫向邊緣。srg可在中心區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)出峰值衍射效率。srg可在梯度橫向邊緣上從中心區(qū)域到非衍射區(qū)域表現(xiàn)出梯度衍射效率??赏ㄟ^在這些梯度橫向邊緣上使該srg的振幅、該srg的相位、該srg的占空比、該srg的閃耀角、和/或?qū)盈B在該srg之上的高或低折射率涂層的厚度變化來產(chǎn)生該梯度衍射效率。
3、這些梯度橫向邊緣可用于防止耦合器與基板的非衍射區(qū)域之間的尖銳邊界。這可防止耦合器變得對系統(tǒng)的用戶和/或面向用戶的其他人不期望地可見、顯眼和/或分散他們的注意力。這也可用于最小化復制光瞳的擾動,從而改進調(diào)制傳遞函數(shù)(mtf)并減輕外觀圖像偽影諸如拖影和重影圖像。
1.一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備,所述電子設(shè)備還包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備,其中所述srg具有凹槽,所述凹槽具有在所述梯度橫向邊緣上減小的深度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備,其中所述srg在所述梯度橫向邊緣上具有變化的占空比。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備,其中所述srg在所述梯度橫向邊緣上具有變化的占空比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備,其中所述srg在所述梯度橫向邊緣上具有變化的占空比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備,其中所述srg具有凹槽,所述凹槽具有在所述梯度橫向邊緣上減小的深度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備,其中所述srg具有凹槽,所述凹槽具有在所述梯度橫向邊緣上減小的深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備,所述電子設(shè)備還包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備,所述電子設(shè)備還包括:
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備,所述電子設(shè)備還包括:
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備,所述電子設(shè)備還包括:
13.一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括:
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備,其中所述srg在所述中心區(qū)域內(nèi)具有峰值衍射效率并且所述外圍區(qū)域橫向地圍繞所述中心區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備,其中所述srg具有凹槽,并且所述凹槽的深度在所述外圍區(qū)域中從所述中心區(qū)域到所述基板的所述非衍射部分減小。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備,其中所述srg具有在所述外圍區(qū)域中從所述中心區(qū)域到所述基板的所述非衍射部分變化的占空比。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備,所述電子設(shè)備還包括:
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備,其中所述srg具有在所述外圍區(qū)域中從所述中心區(qū)域到所述基板的所述非衍射部分變化的非垂直閃耀角。
19.一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括:
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子設(shè)備,其中所述第二衍射效率為零。