薄饼光学器件的制造方法与流程

本公开总体上涉及薄饼透镜的制造方法。

背景技术：

1、制造高精度光学元件可能是一个缓慢而昂贵的过程。薄饼透镜的高精度形成对光学性能可能是重要的。

技术实现思路

1、一方面，本申请提供了一种方法，该方法包括：将反射偏振器阵列耦合到后光学衬底的后表面；将四分之一波片阵列耦合到该后光学衬底的前表面，使得该四分之一波片阵列与该反射偏振器阵列对准；用至少一个初始模具模制该后光学衬底，其中，该至少一个初始模具限定了初始光学元件表面阵列，其中，该初始光学元件表面阵列与该四分之一波片阵列对准；以及在前双片模具与后双片模具之间双片热成型该后光学衬底和该前光学衬底，其中，该前双片模具限定了前光学元件表面阵列，该后双片模具限定了后光学元件表面阵列。

2、另一方面，本申请提供了一种装置，该装置包括薄饼透镜。该薄饼透镜包括：前透镜；部分反射器，该部分反射器耦合到该前透镜的前表面；后透镜；四分之一波片，该四分之一波片耦合到该后透镜的前表面；反射偏振器，该反射偏振器耦合到该后透镜的后表面。

3、又一方面，本申请提供了一种系统，该系统包括薄饼透镜和头戴式显示器。该薄饼透镜包括：前透镜；部分反射器，该部分反射器耦合到该前透镜的前表面；后透镜，其中，该前透镜和该后透镜通过共享的热成型过程热成型；四分之一波片，该四分之一波片耦合到该后透镜的前表面；以及反射偏振器，该反射偏振器耦合到该后透镜的后表面。该头戴式显示器包括该薄饼透镜。

技术特征：

1.一种方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述反射偏振器阵列耦合到所述后光学衬底的所述后表面包括：将所述反射偏振器阵列溶剂焊接到所述后光学衬底的所述后表面。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述四分之一波片阵列耦合到所述后光学衬底的所述前表面包括：将所述四分之一波片阵列内的每个四分之一波片与所述反射偏振器阵列内的相应反射偏振器的光轴对准。

4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括：在将所述四分之一波片阵列内的相应四分之一波片耦合到所述后光学衬底的所述前表面之前，测量所述反射偏振器阵列内的每个反射偏振器的光轴。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述四分之一波片阵列耦合到所述后光学衬底的所述前表面包括：将所述四分之一波片阵列内的每个四分之一波片径向图案化，以使所述四分之一波片朝向所述四分之一波片的边缘更厚。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述四分之一波片阵列耦合到所述后光学衬底的所述前表面包括：将所述四分之一波片阵列槽模涂覆到所述后光学衬底的所述前表面上。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：将部分反射器阵列耦合到所述前光学衬底的前表面。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：从所述后光学衬底和所述前光学衬底分割出薄饼透镜叠置体阵列，所述薄饼透镜叠置体阵列与所述前光学元件表面阵列以及所述后光学元件表面阵列对准。

9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：对于所述薄饼透镜叠置体阵列内的每个薄饼透镜叠置体，将所述薄饼透镜叠置体的、源自所述后光学衬底的后透镜与所述薄饼透镜叠置体的、源于所述前光学衬底的前透镜耦合。

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述体积填充材料包括整体式压缩模制元件。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述体积填充材料包括多个体积填充块。

13.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：在将所述模制的前光学衬底、所述粘合剂、所述体积填充材料以及所述模制的后光学衬底真空层压在一起之后固化所述粘合剂，从而产生未分割的薄饼透镜阵列。

14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括：将部分反射镜阵列耦合到所述前光学衬底的所述前表面。

15.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括：分割所述未分割的薄饼透镜阵列。

16.一种装置，所述装置包括：

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述薄饼透镜还包括：

18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述体积填充材料包括多个离散的材料块。

19.根据权利要求16所述的装置，其中，所述前透镜和所述后透镜通过共享的热成型过程热成型。

20.一种系统，所述系统包括：

技术总结
所公开的计算机实现的方法可以包括：将反射偏振器阵列耦合到后光学衬底的后表面；将四分之一波片阵列耦合到该后光学衬底的前表面，使得该四分之一波片阵列与该反射偏振器阵列对准；用至少一个初始模具模制该后光学衬底，其中，该至少一个初始模具限定了初始光学元件表面阵列，该初始光学元件表面阵列与该四分之一波片阵列对准；以及在前双片模具与后双片模具之间双片热成型该后光学衬底和该前光学衬底，其中，该前双片模具限定了前光学元件表面阵列，该后模具限定了后光学元件表面阵列。还公开了各种其他方法、装置和系统。

技术研发人员：布伦特·波尔曼,加里·D·夏普,黄科元
受保护的技术使用者：元平台技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31