示例實(shí)施例涉及用于基于波導(dǎo)的顯示器的輸出耦合光柵（ocg）。

背景技術(shù)：

1、基于波導(dǎo)的顯示器可用于近眼顯示裝置，諸如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（ar）和/或混合現(xiàn)實(shí)（mr）應(yīng)用中的頭戴式顯示器（hmd）裝置。波導(dǎo)的輸入和輸出處的光耦合影響hmd的用戶看到的圖像質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、說(shuō)明性實(shí)施例涉及一種用于基于波導(dǎo)的顯示器的ocg。ocg包括基底基板和在基底基板上成組布置的多個(gè)單位單元。第一組的單位單元每一個(gè)包括在第一取向上并且具有第一尺寸和第一形狀的第一光子結(jié)構(gòu)，并且第二組的單位單元每一個(gè)包括在第二取向上并且具有第二尺寸和第二形狀的第二光子結(jié)構(gòu)。第一光子結(jié)構(gòu)的第一取向、第一尺寸和第一形狀中的一個(gè)或多個(gè)不同于第二光子結(jié)構(gòu)的第二取向、第二尺寸和第二形狀。

2、在另一說(shuō)明性實(shí)施例中，一種波導(dǎo)包括基底基板、接收來(lái)自光源的光的輸入耦合光柵（icg）和輸出光的輸出耦合光柵（ocg）。ocg包括以規(guī)則的間隔在基底基板上成組布置的多個(gè)單位單元。至少一組單位單元中的單位單元每一個(gè)包括第一光子結(jié)構(gòu)，所述第一光子結(jié)構(gòu)當(dāng)從平面圖觀察時(shí)具有大于六條的偶數(shù)邊，并且第一光子結(jié)構(gòu)的每條邊平行于第一光子結(jié)構(gòu)的至少兩條其他邊。

3、在又一說(shuō)明性實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括光源和波導(dǎo)，波導(dǎo)包括接收來(lái)自光源的光的輸入耦合光柵（icg）和輸出光的輸出耦合光柵（ocg）。ocg包括基底基板和在基底基板上成組布置的多個(gè)單位單元，其中第一組的單位單元每一個(gè)包括在第一取向上并且具有第一尺寸和第一形狀的第一光子結(jié)構(gòu)，并且其中第二組的單位單元每一個(gè)包括在第二取向上并且具有第二尺寸和第二形狀的第二光子結(jié)構(gòu)，其中第一光子結(jié)構(gòu)的第一取向、第一尺寸和第一形狀中的一個(gè)或多個(gè)不同于第二光子結(jié)構(gòu)的第二取向、第二尺寸和第二形狀。

技術(shù)特征：

1.一種用于基于波導(dǎo)的顯示器的輸出耦合光柵（ocg），包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ocg，其中所述第一光子結(jié)構(gòu)的所述第一形狀是平行四邊形形狀，其中所述第一組中的每一個(gè)單位單元具有平行四邊形形狀，并且其中所述第一取向不同于所述第二取向，使得所述第一光子結(jié)構(gòu)的所述平行四邊形形狀相對(duì)于每一個(gè)單位單元的所述平行四邊形形狀旋轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ocg，其中所述第一光子結(jié)構(gòu)的所述平行四邊形形狀的角度不同于所述第一組中的每一個(gè)單位單元的所述平行四邊形形狀的角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ocg，其中所述第一光子結(jié)構(gòu)的所述第一形狀是基于平行四邊形參考形狀，并且具有裁剪區(qū)域，所述裁剪區(qū)域包括一個(gè)或多個(gè)裁剪部，其中所述第一光子結(jié)構(gòu)的一部分相比于所述平行四邊形參考形狀缺失。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ocg，其中所述一個(gè)或多個(gè)裁剪部中的每一個(gè)限定所述第一光子結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相交邊，并且其中所述第一組中的每一個(gè)單位單元也具有平行四邊形形狀。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ocg，其中所述兩個(gè)相交邊具有相同長(zhǎng)度，所述長(zhǎng)度短于所述第一光子結(jié)構(gòu)的至少另一邊的長(zhǎng)度。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ocg，其中每一個(gè)單位單元的所述平行四邊形形狀的兩個(gè)角度與所述第一光子結(jié)構(gòu)的兩個(gè)角度相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ocg，其中所述第一光子結(jié)構(gòu)的所述裁剪區(qū)域在每一個(gè)單位單元的所述平行四邊形形狀的第一端處，并且其中所述第一光子結(jié)構(gòu)的非裁剪區(qū)域在與所述第一端相對(duì)的每一個(gè)單位單元的所述平行四邊形形狀的第二端處。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ocg，其中對(duì)于所述第一組中的每一個(gè)單位單元，所述第一端對(duì)應(yīng)于單位單元的第一邊和第二邊相交的點(diǎn)，其中所述第二端對(duì)應(yīng)于所述單位單元的第三邊和第四邊相交的點(diǎn)，并且其中從所述第一端指向所述第二端的方向?qū)?yīng)于光傳播方向。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ocg，其中所述裁剪區(qū)域暴露所述第一光子結(jié)構(gòu)下方的層。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ocg，其中所述多個(gè)單位單元中的每一個(gè)具有相同尺寸和相同形狀。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ocg，其中在所述第一組的每一個(gè)單位單元中，所述第一光子結(jié)構(gòu)的厚度是相同且恒定的，并且其中在所述第二組的每一個(gè)單位單元中，所述第二光子結(jié)構(gòu)的厚度是相同且恒定的。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ocg，其中所述基底基板包括波導(dǎo)材料。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ocg，進(jìn)一步包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的ocg，其中在平面圖中，所述第三光子結(jié)構(gòu)和所述第一光子結(jié)構(gòu)具有不同數(shù)量的邊。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ocg，其中在平面圖中，所述第一光子結(jié)構(gòu)具有至少六條邊以及在30°和90°之間的至少三個(gè)相同的角度。

17.一種波導(dǎo)，包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的波導(dǎo)，其中所述至少一組單位單元中的每一個(gè)單位單元包括堆疊在所述第一光子結(jié)構(gòu)上的第二光子結(jié)構(gòu)，并且其中所述第二光子結(jié)構(gòu)具有與所述第一光子結(jié)構(gòu)不同的形狀。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的波導(dǎo)，其中所述多個(gè)單位單元中的每一個(gè)具有平行四邊形形狀。

20.一種系統(tǒng)，包括：

技術(shù)總結(jié)
用于基于波導(dǎo)的顯示器的OCG包括基底基板和在所述基底基板上成組布置的多個(gè)單位單元。第一組的單位單元各自包括在第一取向上并且具有第一尺寸和第一形狀的第一光子結(jié)構(gòu)，第二組的單位單元各自包括在第二取向上并且具有第二尺寸和第二形狀的第二光子結(jié)構(gòu)。所述第一光子結(jié)構(gòu)的所述第一取向、所述第一尺寸和所述第一形狀中的一個(gè)或多個(gè)不同于所述第二光子結(jié)構(gòu)的所述第二取向、所述第二尺寸和所述第二形狀。

技術(shù)研發(fā)人員：塞巴斯蒂安·德·康塞爾,清水一恵,克里斯托夫·佩洛茲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：索尼集團(tuán)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/10