[发明专利]用于制造紧凑型头戴式显示系统的基板引导元件的方法

权利要求书

1.一种用于制造具有光波透射基板的光学装置的方法，所述光波透射基板具有至少两个主表面、边缘以及由所述基板承载的输出耦合输出反射元件，从而形成允许光波在所述两个主表面之间穿过所述基板的基板，所述方法包括：

a.将选定厚度的多个平板附接到彼此，所述多个平板各自具有至少两个平行的主表面和两个边缘，所述多个平板布置成无限制的第一周期性叠置件，所述第一周期性叠置件具有平行于所述板的所述主表面的至少两个表面和边缘；

b.将所述叠置件切片，以形成限定切片线的多个切片，其中，所述叠置件被定向成使得对于大多数叠置板，所述切片线穿越所述板的至少两个边缘；

c.研磨或抛光所述切片，以形成具有两个主表面以及耦合输出反射元件的基板，其中，所述主表面彼此平行且不平行于所述耦合输出反射元件；以及

d.将所述基板切割成最终尺寸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述耦合输出元件包括相对于所述主表面以第一角度倾斜的至少一个反射表面的阵列。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述叠置件中的所述板的数量不受所述基板中的所述反射表面的数量限制。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述叠置件中的所述板的数量显著大于所述基板中的所述反射表面的数量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，从单个切片切下至少四个基板的至少二维阵列。

6.根据权利要求2所述的方法，还包括具有至少第一表面和第二表面的至少一个棱镜，其中，所述第一表面被黏结到所述第一叠置件的边缘。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二表面相对于所述第一表面以第二角度倾斜，所述第二角度与所述第一角度相似。

8.根据权利要求2所述的方法，还包括制造重定向元件，以用于将来自所述基板的耦合输出光波重定向到观看者的眼睛中：

e.将具有两侧的多个平板附接到彼此，所述多个平板布置成具有至少两个边缘的无限制的第二周期性叠置件；

f.将所述叠置件切片，以形成切片；

g.研磨或抛光所述切片，以形成具有两个主表面以及彼此平行且不平行于所述主表面的多个部分反射表面的重定向元件；

h.将所述重定向元件切割成所述最终尺寸；以及

i.将所述重定向元件黏结到所述基板的所述主表面中的一个。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述板的至少一部分未涂覆，并且所述板的至少另一部分被部分反射涂层双面涂覆。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，未涂覆的和双面涂覆的板在所述叠置件中以交错布置结构布置，从而形成两个相邻板之间的界面平面。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，每个界面平面包含单独的部分反射表面。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述重定向元件包括非有效区段和有效区段，所述有效区段包含将所述耦合输出光波重定向到所述观看者的眼睛中的多个部分反射表面，所述有效区段显著大于所述耦合输出反射元件在所述基板的所述主表面上的投影。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述非有效区段和所述有效区段使用两种不同的光学粘合剂来黏结到所述基板的主表面。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，耦合光波的至少一部分被重定向到所述观看者的眼睛中，而不被所述耦合输出元件反射。

15.根据权利要求8所述的方法，其中，多个相同的第二叠置件以错列布置结构黏结在一起，以便形成包容性叠置件。