[发明专利]全息光学元件、其制造方法及其制造装置

说明书

本发明涉及：一种全息光学元件，该全息光学元件能够改善增强图像的亮度；一种用于该全息光学元件的制造方法；以及用于该全息光学元件的制造装置。该全息光学元件通过组合多个光学元件来构造，其中，记录在每个光学元件上的相应的干涉图案具有彼此相同的间距，但具有彼此不同的倾斜角。

技术领域

本申请要求于2020年8月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0107287的申请日的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本公开涉及全息光学元件、用于制造该全息光学元件的方法以及用于制造该全息光学元件的设备，并且更具体地，涉及能够提高增强图像的亮度的全息光学元件，用于制造该全息光学元件的方法以及用于制造该全息光学元件的设备。

背景技术

全息光学元件是通过将由物体波与参考波之间的干涉的干涉图案记录在光敏材料上而制成的光学元件，该物体波是从物体反射和衍射的光，该参考波是与光相干的另一个波。由于其上记录有干涉图案的光敏材料使用衍射而不是反射或折射再现增强图像信息，这种光敏材料也被分类为衍射光学元件的类型。

同时，全息光学元件通常通过用如上所述的物体波和参考波照射光敏材料来制造。

以这种方法制造的全息光学元件可能应用于车辆平视显示器(HUD)等，并且可以给用户的眼箱区域提供驾驶所需的增强图像光，使得诸如想要在视觉上识别增强图像的驾驶者(以下称为用户)的用户可以看见驾驶所需的信息以及周围环境。

因此，为了使用户即使在明亮的白天也能有效地观看提供给平视显示器(HUD)的增强图像，增强图像的亮度是重要的。

然而，在常规平视显示器(HUD)中使用的全息光学元件的情况下，形成最大衍射效率角恒定的干涉图案，使得仅在特定方向上发射具有高亮度的光。因此，全息光学元件具有的问题在于，大部分具有高亮度的光被发射到用户的眼箱区域以外的区域，并且因此降低了增强图像的亮度。

另外，在由常规平视显示器(HUD)中使用的全息光学元件发射到用户的眼箱区域的光中，只有包含关于增强图像的特定部分的信息的光具有高亮度。因此，全息光学元件具有的问题在于，用户观看的增强图像对于每个部分具有不同的亮度。

发明内容

技术问题

本公开的一个目的是解决从平视显示器(HUD)或类似物中使用的全息光学元件发射的增强图像光不能有效地聚焦于用户的眼箱区域的问题。

本公开的另一个目的是解决从平视显示器(HUD)或类似物中使用的全息光学元件提供给用户的眼箱区域的增强图像在整个增强图像上不具有均匀亮度的问题。

本公开又一个目的是解决不容易制造能够发射增强图像光使得提供给用户的眼箱区域的增强图像具有均匀且高的亮度的全息光学元件的问题。

本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员将根据以下描述清楚地理解其他未提及的目的。

技术方案

本公开的一个实施方式提供了一种用于制造全息光学元件的方法，该方法包括：第1步骤，在基底上层合母版(master)，该母版是具有形成在母版上的干涉图案的衍射光学元件；第2步骤，在母版上层合光敏材料，并且通过用入射光束以预定入射角照射光敏材料将母版的干涉图案记录在光敏材料上；第3步骤，通过将具有记录在光敏材料上的干涉图案的光敏材料与母版分离来制造光学元件；第3步骤，通过重复第2步骤和第3步骤预定次数来制造多个光学元件；以及第5步骤，通过组合多个光学元件来形成全息光学元件，其中，第4步骤包括在每个重复的第2步骤中，用入射光束以不同的入射角照射光敏材料，使得分别记录在多个光学元件上的干涉图案具有相同的间距和不同的倾斜角。

根据本公开的一个实施方式，第4步骤可以包括在每个第2步骤中旋转基底预定角度之后用入射光束照射光敏材料。