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公開番号2024124541
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2024109893,2021551594
出願日2024-07-08,2020-04-14
発明の名称光ガイド光学素子を製造する方法
出願人ルーマスリミテッド,Lumus Ltd.
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類G02B 5/00 20060101AFI20240905BHJP(光学)
要約【課題】プレートには応力が加わって、プレートを歪ませ、結果としてプレートに所望されない曲率が生じ、LOEによって提供される画像品質が低下する。
【解決手段】方法は、複数の透明なプレートを提供することであって、各プレートは、2つの反対の表面が相互に平行になるように研磨されている、提供することと、サブセットのプレートの表面のうちの第1の表面を第1のコーティングでコーティングすることと、サブセットのプレートの表面のうちの第2の表面を第2のコーティングでコーティングすることと、複数の透明なプレートを相互に結合して、スタックを形成することと、光学素子を形成するように、透明なプレートの表面に対して斜めに角度付けられた平行面に沿ってスタックを切断することと、を含み、第1のコーティングは、第1のセットの機械的特性を有する部分反射コーティングであり、第2のコーティングは、第1のコーティングと同様のコーティングであり得る。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
複数の部分反射表面を有する光ガイド光学素子を製造する方法であって、
複数の透明なプレートを提供することであって、各プレートは、２つの反対の表面が相互に平行になるように研磨されている、提供することと、
サブセットのプレートの前記表面のうちの第１の表面を第１のコーティングでコーティングすることと、
前記サブセットのプレートの前記表面のうちの第２の表面を第２のコーティングでコーティングすることと、
前記複数の透明なプレートを相互に結合して、スタックを形成することと、
前記光学素子を形成するように、前記透明なプレートの前記表面に対して斜めに角度付けられた平行な平面に沿って前記スタックを切断することと、を含み、
前記第１のコーティングは、第１のセットの機械的特性を有する部分反射コーティングであり、前記第２のコーティングは、前記第１のコーティングと同様のコーティングと、前記第１のセットの機械的特性と実質的に同様の第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングと、からなる群から選択される、方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記サブセットのプレートは、前記複数のプレートのうち、１つおきのプレートからなり、前記第２のコーティングは、第１のコーティングと同様のコーティングである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のプレートのうちの少なくとも１つのプレートは、第１の表面が前記第１のコーティングでコーティングされ、かつ、第２の表面が前記第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングでコーティングされる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記サブセットのプレートは、前記複数のプレートのすべてのプレートからなり、前記第２のコーティングは、前記第１のセットの機械的特性と実質的に同様の第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１対の平行な外表面を有する光ガイド光学素子であって、
前記１対の平行な外表面に非平行な表面を有する複数の透明なプレートから作製された複数の部分反射表面を備え、各プレートは、２つの反対の表面が相互に平行になるように研磨されており、
サブセットのプレートの各プレートは、一方の表面が第１のコーティングでコーティングされ、第２の表面が第２のコーティングでコーティングされ、前記第１のコーティングは、第１のセットの機械的特性を有する部分反射コーティングであり、前記第２のコーティングは、前記第１のコーティングと同様のコーティングと、前記第１のセットの機械的特性と実質的に同様の第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングと、からなる群から選択される、光ガイド光学素子。
【請求項６】
前記サブセットのプレートは、前記複数のプレートのうち、１つおきのプレートから構成され、前記第２のコーティングが前記第１のコーティングと同様のコーティングである、請求項５に記載の光ガイド光学素子。
【請求項７】
前記複数のプレートのうちの少なくとも１つのプレートは、第１の表面が前記第１のコーティングでコーティングされ、かつ、第２の表面が前記第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングでコーティングされる、請求項６に記載の光ガイド光学素子。
【請求項８】
前記第２のコーティングは、前記第１のセットの機械的特性と実質的に同様の第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングである、請求項５に記載の光ガイド光学素子。
【請求項９】
複数の部分反射表面を有する光ガイド光学素子を製造する方法であって、
複数の透明なプレートを提供することであって、各プレートは、２つの反対の表面が相互に平行になるように研磨されている、提供することと、
前記各プレートの前記表面の第１の表面を第１のコーティングでコーティングすることと、
前記複数の透明なプレートを相互に結合して、スタックを形成することと、
前記光学素子を形成するように、透明なプレートの面に対して斜めに角度付けられた平行な平面に沿って前記スタックを切断することと、を含み、
前記第１のコーティングは、交互の高屈折率コーティング材料と低屈折率コーティング材料の複数の層からなる部分反射コーティングであり、
前記低屈折率コーティング材料の前記複数の層の第１のサブセットは、第１の屈折率を有する第１のコーティング材料からなり、
前記低屈折率コーティング材料の前記複数の層の第２のサブセットは、第２の屈折率を有する第２のコーティング材料からなり、
前記高屈折率コーティング材料と、前記第１の低屈折率コーティング材料と、前記第２の低屈折率コーティング材料との組み合わせは、前記第１のコーティングによって前記プレートに加わる応力を中和するために効果的である、方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の主題は、光ガイド光学素子に関し、より具体的には、光ガイド光学素子を製造する方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特定のヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）は、導波路とも呼ばれる光ガイド光学素子（「ＬＯＥ」）を採用し、その導波路の外表面からの全内部反射によって基板内に光波を閉じ込めることによって動作する。導波路の内側に閉じ込められた光波は、アレイ状の部分反射表面よって結合される。導波路の内表面は、典型的には、複数の透明な平面プレートを接合することによって作製される。プレートを接合する前に、典型的には、プレートは、一方の表面が薄膜の部分反射コーティングでコーティングされている。画質を維持するために、プレートは、可能な限り平坦にする必要がある。しかしながら、薄膜および／またはコーティングプロセスによって、プレートには応力が加わって、プレートを歪ませ、結果としてプレートに所望されない曲率が生じ、ＬＯＥによって提供される画像品質が低下する。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の主題の一態様によれば、複数の部分反射表面を有する光ガイド光学素子を製造する方法が提供される。この方法は、複数の透明なプレートを提供することであって、各プレートは、２つの反対の表面が相互に平行になるように研磨されている、提供することと、サブセットのプレートの表面のうちの第１の表面を第１のコーティングでコーティングすることと、サブセットのプレートの表面のうちの第２の表面を第２のコーティングでコーティングすることと、複数の透明なプレートを相互に結合して、スタックを形成することと、光学素子を形成するように、透明なプレートの表面に対して斜めに角度付けられた平行面に沿ってスタックを切断することと、を含み、第１のコーティングは、第１のセットの機械的特性を有する部分反射コーティングであり、第２のコーティングは、第１のコーティングと同様のコーティングと、第１のセットの機械的特性と実質的に同様の第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングと、からなる群から選択される。
【０００４】
本開示の主題の別の態様によれば、少なくとも１対の平行な外表面を有する光ガイド光学素子であって、１対の平行な外表面に非平行な表面を有する複数の透明なプレートから作製された複数の部分反射表面を備え、各プレートは、２つの反対の表面が相互に平行になるように研磨されており、サブセットのプレートの各プレートは、一方の表面が第１のコーティングでコーティングされ、第２の表面が第２のコーティングでコーティングされ、第１のコーティングは、第１のセットの機械的特性を有する部分反射コーティングであり、第２のコーティングは、第１のコーティングと同様のコーティングと、第１のセットの機械的特性と実質的に同様の第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングと、からなる群から選択される。
【０００５】
本開示の主題のいくつかの態様によれば、サブセットのプレートは、複数のプレートのうち、１つおきのプレートから構成され、第２のコーティングは、第１のコーティングと同様のコーティングである。複数のプレートのうちの少なくとも１つのプレートは、第１の表面が第１のコーティングでコーティングされ、かつ、第２の表面が第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングでコーティングされ得る。
【０００６】
本開示の主題のいくつかの態様によれば、サブセットのプレートは、複数のプレートのうちのすべてのプレートで構成され、第２のコーティングは、第１のセットの機械的特性と実質的に同様の第２のセットの機械的特性を有する非反射コーティングである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明を理解し、それを実際にどのように実施することができるかを確認するために、実施形態を非限定的な実施例として添付の図面を参照して説明する。
【０００８】
先行技術による、ＬＯＥの側面図を示す。
先行技術による、ＬＯＥの等角図を示す。
先行技術による、ＬＯＥの製造方法を示す。
本開示の主題の第１の実施形態による、ＬＯＥを製造する方法を示す。
本開示の主題の第１の実施形態による、ＬＯＥを製造する特に好ましい方法を示す。
本開示の主題の第２の実施形態による、ＬＯＥを製造する方法を示す。
本開示の主題の第１の実施形態による、平行平面に沿って切断されたスタックを示す。
本開示の主題の第２の実施形態による、平行平面に沿って切断されたスタックを示す。
本開示の主題の第２の実施形態による、平行平面に沿って切断された図４Ａの代替的なスタックを示す。
本開示の主題の第２の実施形態による、平行平面に沿って切断された図４Ｂの代替的なスタックを示す。
本開示の主題のさらに別の実施形態による、片面コーティングの実施形態を示す。
本開示の主題のさらに別の実施形態による、片面コーティングの実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明には、本発明の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が示されている。しかしながら、本開示の主題は、これらの特定の詳細なしで実施され得ることが、当業者によって理解されるであろう。他の場合では、本開示の主題を曖昧にしないように、周知の方法、手順、および構成要素は、詳細には説明されていない。
【００１０】
これを念頭に置いて、ここで図１Ａ～１Ｃを参照する。ここには、先行技術により作製されたＬＯＥが示されている。図１Ａは、複数のプレート４と、複数の部分反射内表面２と、を有する、ＬＯＥ８の側面図を示している。図１Ｂは、ＬＯＥ８の等角図を示している。図１Ｃは、ＬＯＥ８の先行技術の製造方法を示しており、各プレート４は、接合する前に、薄い膜の部分反射コーティング１２で一方の表面がコーティングされている。代替的な先行技術の方法が示されている図４Ａ～４Ｂにさらに示されているように、次に、プレートは相互に結合されてスタック６を形成し、そのスタックは平行平面１６に沿ってスライスされてＬＯＥ８を形成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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