Facebook新AR專利提出用于近眼波導顯示器的VBG體布拉格光柵

2020-09-12 17:13:04 映維網 分享

來源:映維網 作者 黃顏

對于增強現實領域,衍射光柵是常用的耦入器和耦出器,而主要的類型包括表面浮雕光柵(Surface-Relief Gratings)和體布拉格光柵(Volume Bragg Gratings;VBG)。

表面浮雕光柵是指在光波導表面雕刻出光柵。由于折射率和色彩表現可以,以及光電子及相關產業的技術積累,量產成本較低,表面浮雕光柵目前主導了AR眼鏡市場。例如,微軟HoloLens和Magic Leap都采用了SRG。

體布拉格光柵是通過紫外光的熱加工作用,引起光敏玻璃折射率的永久性改變,從而在其內部形成一定規律的折射率分布。

體布拉格光柵有著高光譜選擇性和卓越的透明質量,但光譜選擇性導致顯示光利用效率較低,而且它們對諸如溫度或濕度等環境刺激相對更為敏感。

正在大力發展VBG的包括蘋果收購的Akonia和DigiLens等公司。根據映維網的專利跟蹤,Facebook同樣開始積極地探索VBG在AR頭顯/眼鏡方面的應用。

美國專利商標局在2020年已經公布了兩份與之相關的專利申請。第一份是于2018年10月提交,并在今年4月公布的“Waveguide Including Volume Bragg Gratings(包含體布拉格光柵的波導)”;第二份則是在2019年12月提交,并在7月公布的“Volume Bragg Gratings For Near-Eye Waveguide Display(用于近眼波導顯示器的體布拉格光柵)”。

對于在日前公布的“Volume Bragg Gratings For Near-Eye Waveguide Display”專利申請,Facebook主要描述了一種用于近眼波導顯示器的體布拉格光柵。

專利描述的波導顯示器包括對可見光透明的基板;配置成將顯示光耦合到基板中以使得顯示光通過全內反射而在基板內傳播的耦合器;位于基板之上的第一復用VBG和第二復用VBG。第二復用VBG與第一復用VBG在波導顯示器的至少一個透明區域內重疊。第一復用VBG配置成將顯示光衍射到第二復用VBG的兩個或多個區域,并且第二復用VBG配置成將顯示光衍射到波導顯示器的視窗的兩個或多個區域。

在一些實施例中,第一多路復用VBG可以包括通過少于100次曝光記錄的少于100個VBG,如通過少于50次曝光記錄的少于50個VBG。在一些實施例中,第一復用VBG厚度小于100μm,如小于50μm。第二復用VBG可以包括通過少于100次曝光記錄的少于100個VBG,如通過少于50次曝光記錄的少于50個VBG。

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