[发明专利]交叠的反射面构造

说明书

本发明公开一种多个反射面的交叠的配置的特定管理方式减少在朝向一名义观察点耦出的一映像中的不均匀性。一波导件包括：至少二平行的表面；以及最先的、中间的及最后的多个部分反射的反射面。所述波导件被配置成使得在所述多个反射面被映射到所述多个表面中的一个的一几何投影中，所述多个反射面是交叠的，优选为相邻的多个反射面形成交叠，并且非相邻的多个反射面的多个起点及多个终点沿着所述波导件的至少一部分形成重合。

本申请是申请日为2018年01月08日、国家申请号为201880000521.3(国际申请号为PCT/IL2018/050025)、发明名称为“交叠的反射面构造”的申请的分案申请。

相关申请案的交叉引用

本申请案主张由本案发明人于2017年3月22日提交的临时专利申请案(PPA)序号62/474,614的权益，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明通常涉及光学器件，并且特别地论及均匀的反射。

背景技术

诸多紧凑型光学元件(compact optical elements)的诸多重要应用之一是使用头戴式显示器(head-mounted displays，HMD)，其中一光学模组既用作一成像透镜(imaging lens)又用作一组合器(combiner)，藉此，一个二维显示器被成像到无穷远并被反射到一观看者的眼睛中。所述显示器可以藉由一空间光调变器(spatiallightmodulator，SLM)被直接地获得，诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管阵列(OLED)、一扫描来源(scanning source)或诸多类似装置，或藉由一中继透镜(relaylens)装置或一光纤束(optical fiber bundle)装置被间接地获得。所述显示器包括多个元件(多个像素)的一阵列，所述多个元件藉由一准直透镜(collimating lens)被成像到无穷远，并且藉由一反射型或部分反射型且以表面作为一组合器的装置被透射到所述观看者的眼睛中，分别用于诸多非透视(non-see-through)应用及诸多透视(see-through)应用。通常地，一种传统的自由空间光学模组(free-space optical module)被用于这些目的。随着所述系统的期望的视野(field-of-view，FOV)增加，这种类型的传统光学模组变得更大、更沉重及更笨重，因此即使对于一适度性能(moderate performance device)，所述装置也是不切实际的。这是各种显示器的一主要缺点，尤其是在诸多头戴式应用中，所述系统必须尽可能的轻巧。

对紧凑性的追求导致几种不同的复杂光学解决方案，整体而言，一方面所有这些方案在大多数实际应用中仍然不够紧凑，另一方面是难以制造。此外，衍生于这些设计所产生的所述光学视角的所述眼动箱(eye-motion-box，EMB)通常非常小-通常小于8毫米(mm)。因此，所述光学系统的性能也是非常敏感的，即使是相对于观看者的眼睛而言的诸多小移动，并且不允许足够的瞳孔运动以便于读取一被显示的文本(displayed text)。

发明内容