[发明专利]形成光学格栅组件的方法与测量光学格栅的性质的系统

说明书

提供形成光学格栅组件的方法与测量光学格栅的性质的系统。在一些实施例中，一种方法包括提供光学格栅层以及在光学格栅层中形成光学格栅，其中光学格栅包括相对于光学格栅层的平面的垂直线以非零倾斜角设置的多个斜角沟槽。所述方法可还包括将来自光源的光传送至光学格栅层中以及测量以下中的至少一者：光的离开光学格栅层的非绕射部分及光的离开光学格栅层的绕射部分。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张于2018年11月15日提出申请、标题为“用于检测斜角表面浮雕格栅的蚀刻深度的系统与方法(System and Method for Detecting Etch Depth of AngledSurface Relief Gratings)”的美国临时专利申请案第62/767,944号的优先权，且主张于2019年1月4日提出申请、标题为“用于检测斜角表面浮雕格栅的蚀刻深度的系统与方法(System and Method for Detecting Etch Depth of Angled Surface ReliefGratings)”的美国专利申请案第16/240,301号的优先权，且所述美国专利申请案全文并入本案供参考。

技术领域

本发明涉及光学元件，尤其涉及形成光学格栅组件的方法与测量光学格栅的性质的系统。

背景技术

出于各种优势，一直以来使用例如光学透镜等光学元件来操纵光。近来，已在全像及扩增/虚拟实境(augmented/virtual reality，AR及VR)装置中使用微绕射格栅。

一种特定的AR及VR装置是穿戴式显示系统，例如被排列成在距离人眼的短距离内显示图像的头戴装置。此种穿戴式头戴装置有时被称为头戴式显示器，且设置有在距使用者的眼睛的若干厘米内显示图像的框架。所述图像可为在显示器(例如，微显示器)上的由电脑产生的图像。对光学组件进行排列以将期望图像的光(其中所述光是在显示器上产生)输送至使用者的眼睛，使得所述图像对所述使用者而言为可见。产生图像的显示器可形成光引擎的一部分，使得图像产生准直光束，所述光束由光学组件引导以提供对使用者而言可见的图像。

已使用不同种类的光学组件来将图像自显示器传递至人眼。为在扩增实境透镜或组合器中恰当地发挥作用，可设计光栅的几何形状以达成各种效果。在一些装置中，在透镜的表面上形成多个不同的区域(例如二或更多个不同的区域)，其中一个区域中的格栅几何形状不同于其他区域中的格栅几何形状。

可通过在基板或基板上的薄膜堆叠中直接蚀刻斜角沟槽来生产斜角表面浮雕光学格栅。控制光学格栅的效率的参数中的一者是沟槽深度。然而，蚀刻速率可能例如由于蚀刻源输出的变化、待蚀刻材料的特性的批次间变化(lot to lot variation)、蚀刻装备维护以来的时间以及诸多其他原因等而随时间变化(在各个样品之间、一天天地)。因此，沟槽深度可能不一致，从而导致不当的结果。

因此，针对至少以上缺点，提供本发明。

发明内容

一种形成光学格栅组件的方法可包括提供光学格栅层以及在光学格栅层中形成光学格栅，其中光学格栅包括多个斜角沟槽。所述方法可还包括将来自光源的光传送至光学格栅层中以及测量以下中至少一者：光的离开光学格栅层的非绕射部分及光的离开光学格栅层的绕射部分。

一种形成光学格栅组件的方法可包括提供光学格栅层以及将光传送至光学格栅层中。所述方法可还包括在光行进穿过光学格栅层的同时蚀刻光学格栅层，以形成光学格栅。光学格栅可具有相对于光学格栅层的平面的垂直线以非零倾斜角设置的多个斜角组件。所述方法可还包括在形成光学格栅期间检测以下中的至少一者：光的离开光学格栅层的非绕射部分及光的离开光学格栅层的绕射部分。