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公開番号2025060662
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2024215432,2021572875
出願日2024-12-10,2020-06-23
発明の名称ポリマーのパターン化ディスクスタックの製造
出願人マジックリープ, インコーポレイテッド,Magic Leap,Inc.
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 5/18 20060101AFI20250403BHJP(光学)
要約【課題】ステンシルをアイピースウェハに整列させる方法を提供する。
【解決手段】方法は、ステンシルの402少なくとも2つの孔の場所を決定することとを含む。方法は、アイピースウェハ302を提供することも含む。アイピースウェハ302は、少なくとも2つのアイピース導波路を含み、各アイピース導波路は、入力結合格子606および対応する回折パターン622を含む。方法は、1つ以上の光源からの第二の光を対応する回折パターン622の各々に衝突するように向けることと、各入力結合格子606から回折された光を撮像することと、少なくとも2つの入力結合格子606の場所を決定することと、対応するステンシル402の孔の場所と入力結合格子606の場所との間のずれを決定することと、決定されたずれに基づいてステンシル402をアイピースウェハ302に整列させることとをさらに含む。
【選択図】図6C
特許請求の範囲【請求項１】
ステンシルをアイピースウェハに整列させる方法であって、該方法は、
該ステンシルを提供することと、
該ステンシルを第一の光源に対して位置付けることと、
少なくとも２つのステンシルの孔の場所を決定することと、
該アイピースウェハを提供することであって、該アイピースウェハは、少なくとも２つのアイピース導波路を含み、各アイピース導波路は、入力結合格子および対応する回折パターンを含む、ことと、
１つ以上の第二の光源からの光を該対応する回折パターンの各々に衝突するように向けることと、
各入力結合格子から回折された光を撮像することと、
少なくとも２つの入力結合格子の場所を決定することと、
対応するステンシルの孔の場所と入力結合格子の場所との間のずれを決定することと、
該決定されたずれに基づいて該ステンシルを該アイピースウェハに整列させることと、
を含む、方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記少なくとも２つのステンシルの孔の場所は、４つの孔の場所または６つの孔の場所を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも２つのステンシルの孔の場所を決定することは、
前記第一の光源からの光が該少なくとも２つのステンシルの孔のうちの第一の孔を通過した後、第一のカメラを使用して該第一の光源からの該光を撮像することと、
該第一の光源からの光が該少なくとも２つのステンシルの孔のうちの第二の孔を通過した後、第二のカメラを使用して該第一の光源からの該光を撮像することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つのステンシルの孔の場所を決定することは、
前記第一の光源からの光が該少なくとも２つのステンシルの孔のうちの第一の孔を通過した後、カメラを使用して該第一の光源からの該光を撮像することと、
該第一の光源からの光が該少なくとも２つのステンシルの孔のうちの第二の孔を通過した後、該カメラを使用して該第一の光源からの該光を撮像することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記１つ以上の第二の光源の各々からの光を前記対応する回折パターンに衝突するように向けた後、内部全反射を介して該１つ以上の第二の光源の各々からの該光の少なくとも一部を前記入力結合格子の各々に向け直すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
各入力結合格子から回折された光を撮像することは、
前記１つ以上の第二の光源のうちの一次光源からの光が前記入力結合格子のうちの第一の入力結合格子から回折した後、第一のカメラを使用して該一次光源からの該光を撮像することと、
該１つ以上の第二の光源のうちの二次光源からの光が該入力結合格子のうちの第二の入力結合格子を通過した後、第二のカメラを使用して該二次光源からの該光を撮像することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各入力結合格子から回折された光を撮像することは、
前記１つ以上の第二の光源のうちの一次光源からの光が前記入力結合格子のうちの第一の入力結合格子から回折した後、カメラを使用して該一次光源からの該光を撮像することと、
該１つ以上の二次光源のうちの二次光源からの光が該入力結合格子のうちの第二の入力結合格子から回折した後、該カメラを使用して該二次光源からの該光を撮像することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ステンシルを前記アイピースウェハに整列させることは、該アイピースウェハを該ステンシルに対して移動させ、前記決定されたずれを低減させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記アイピースウェハを移動させることは、該アイピースウェハを回転および並進させることを含み、前記決定されたずれを低減させることは、該決定されたずれを最小化することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
システムであって、該システムは、
複数の孔を含むステンシルを支持するように動作可能な第一のチャックと、
複数の入力結合格子を含むウェハを支持し、該ウェハを移動させるように動作可能なウェハチャックと、
光を該ステンシルの第一の表面に衝突するように向けるように動作可能な第一の光源と、
光を該ウェハに衝突するように向けるように動作可能な１つ以上の第二の光源と、
１つ以上のレンズおよびカメラアセンブリであって、該１つ以上のレンズおよびカメラアセンブリは、
該ステンシル内の該複数の孔を通過した該第一の光源からの光を受け取ることと、
該ウェハ内の該複数の入力結合格子から回折された該１つ以上の第二の光源からの光を受け取ることと
を行うように動作可能である、１つ以上のレンズおよびカメラアセンブリと、
該ウェハを該ステンシルに対して移動させ、孔の場所と入力結合格子の場所との間のずれを低減させるように動作可能な整列システムと
を備えている、システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年６月２４日に出願された“ＰＯＬＹＭＥＲＰＡＴＴＥＲＮＥＤＤＩＳＫＳＴＡＣＫＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ”と題する米国仮特許出願第６２／８６５，７１５号と、２０１９年８月２７日に出願された“ＰＯＬＹＭＥＲＰＡＴＴＥＲＮＥＤＤＩＳＫＳＴＡＣＫＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ”と題する米国仮特許出願第６２／８９２，４２７号とに対する優先権の利益を主張し、それらの内容全体は、あらゆる目的のために参照によって本明細書に援用される。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
現代のコンピューティングおよびディスプレイ技術は、「仮想現実」または「拡張現実」体験に関するシステムの発展を促進してきた。デジタル再生された画像、またはそれらの一部が、それらが現実であるように見える方法、または現実として知覚され得る方法において見る人に提示される。仮想現実、または「ＶＲ」シナリオは、他の実際の現実世界の視覚的な入力への透明性を伴わないデジタルまたは仮想画像情報の提示を典型的に伴い、拡張現実、または「ＡＲ」シナリオは、見る人の周りの実際の世界の視覚化への拡張としてのデジタルまたは仮想画像情報の提示を典型的に伴う。
【０００３】
それらのディスプレイ技術においてなされた進展にかかわらず、拡張現実システムに関連する改良された方法およびシステムに関する技術分野において、ニーズが、存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０１９／０１１１６４２号明細書
米国特許出願公開第２０１８／０３２９１３２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の概要）
本発明の実施形態は、複層アイピースを作製し、組み立てるための組み立てツールおよび方法に関連する。
【０００６】
複層ポリマーアイピーススタックを製造するためのシステムおよび方法が、記載される。具体的には、１つ以上の作製および／または組み立てステップを実施するための収納型ツールが、記載される。いくつかの実施形態では、収納型ツールは、複層ポリマーアイピースを製造するように構成されている。収納型ツールは、複層ポリマーアイピーススタックをキャスティングすること、硬化させること、コーティングすること、整列させること、積み重ねること、シンギュレーションを行うこと、ならびに／または縁を仕上げることに関連する作製および組み立てステップを実施するために使用される機器またはステーションを含むことができる。収納型ツール内で複数の作製ステップを実施することは、作製エリア内の塵埃または他の粒子によるアイピースの汚染を制限することによって複層ポリマーアイピーススタックの産出品質を改良できる。統合された収納型ツールのさらなる利点は、作製および組み立てステップを同期させることによってスループットが増大させられることができることである。クリーンルームの作製および組み立て環境に対する必要性を排除することによって、費用の節約が、収納型ツールを使用して達成されることができる。
【０００７】
本発明の実施形態に従って、ステンシルをアイピースウェハに整列させる方法が、提供される。方法は、ステンシルを提供することと、ステンシルを第一の光源に対して位置付けることと、少なくとも２つのステンシルの孔の場所の決定することとを含む。方法は、アイピースウェハを提供することも含む。アイピースウェハは、少なくとも２つのアイピース導波路を含み、各アイピース導波路は、入力結合格子および対応する回折パターンを含む。方法は、１つ以上の第二の光源からの光を対応する回折パターンの各々に衝突するように向けることと、各入力結合格子から回折された光を撮像することと、少なくとも２つの入力結合格子の場所を決定することと、対応するステンシルの孔の場所と入力結合格子の場所との間のずれを決定することと、決定されたずれに基づいてステンシルをアイピースウェハに整列させることとをさらに含む。
【０００８】
本発明の別の実施形態に従って、システムが、提供される。システムは、複数の孔を含むステンシルを支持するように動作可能な第一のチャックと、複数の入力結合格子を含むウェハを支持し、それを移動させるように動作可能なウェハチャックと、光をステンシルの第一の表面に衝突するように向けるように動作可能な第一の光源とを含む。システムは、光をウェハに衝突するように向けるように動作可能な１つ以上の第二の光源と、１つ以上のレンズおよびカメラアセンブリとも含む。１つ以上のカメラアセンブリは、ステンシル内の複数の孔を通過した第一の光源からの光を受け取ることと、ウェハ内の複数の入力結合格子から回折された１つ以上の第二の光源からの光を受け取ることとを行うように動作可能である。システムは、ウェハをステンシルに対して移動させ、孔の場所と入力結合格子の場所との間のずれを低減させるように動作可能な整列システムをさらに含む。
【０００９】
本発明の特定の実施形態に従って、組み立てシステムが、提供される。組み立てシステムは、ウェハキャスティングステーションと、ステンシル設置ステーションと、堆積ステーションとを含む。組み立てシステムは、ステンシル分離ステーション、第一の検査ステーション、層組み立てステーション、および第二の検査ステーションも含む。ある実施形態では、ステンシル設置ステーションは、複数の孔を含むステンシルを支持するように動作可能な第一のチャックと、複数の入力結合格子を含むウェハを支持し、それを移動させるように動作可能なウェハチャックと、光をステンシルの第一の表面に衝突するように向けるように動作可能な第一の光源と、光をウェハに衝突するように向けるように動作可能な１つ以上の第二の光源とを含む。ステンシル設置ステーションは、ステンシル内の複数の孔を通過した第一の光源からの光を受け取ることと、ウェハ内の複数の入力結合格子から回折された１つ以上の第二の光源からの光を受け取ることとを行うように動作可能な１つ以上のレンズおよびカメラアセンブリも含む。ステンシル設置ステーションは、ウェハをステンシルに対して移動させ、孔の場所と入力結合格子の場所との間のずれを低減させるように動作可能な整列システムをさらに含む。
【００１０】
非常に多くの利益が、従前技術を超える本発明の方法によって達成される。例えば、本発明の実施形態は、高い精度、具体的には層間の整列に関連する高い精度を伴う複層アイピースの作製を可能にする方法およびシステムを提供する。その上、本発明の実施形態は、アイピース内に存在する光学的な回折構造を利用し、自己整列の組み立てプロセスを可能にする。本発明の利点および特徴の多くを伴う本発明のそれらの実施形態、および他の実施形態が、下の文章および付属の図面と共により詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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