背景技術(shù)：
1、現(xiàn)代計算和顯示技術(shù)促進了用于所謂的“虛擬現(xiàn)實”或“增強現(xiàn)實”體驗的系統(tǒng)的開發(fā)，其中數(shù)字再現(xiàn)的圖像或其部分以它們看起來真實或可被感知為真實的方式呈現(xiàn)給觀看者。虛擬現(xiàn)實或“vr”場景典型涉及數(shù)字或虛擬圖像信息的呈現(xiàn)，而對其它實際真實世界視覺輸入沒有透明性；增強現(xiàn)實或“ar”場景通常涉及將數(shù)字或虛擬圖像信息呈現(xiàn)為對觀看者周圍的實際世界的可視化的增強。
2、參考圖1，描述了增強現(xiàn)實場景10。ar技術(shù)的用戶看到以人、樹、背景中的建筑物和混凝土平臺130為特征的真實世界公園狀設(shè)置120。用戶還感知到他/她“看到”“虛擬內(nèi)容”，例如站在真實世界平臺130上的機器人像140，以及正飛過的卡通狀化身角色150，其似乎是大黃蜂的擬人化。這些元素150、140是“虛擬的”，因為它們不存在于真實世界中。因為人類視覺感知系統(tǒng)是復(fù)雜的，所以產(chǎn)生促進虛擬圖像元素與其它虛擬或真實世界的圖像元素的舒適、感覺自然、豐富的呈現(xiàn)的ar技術(shù)是有挑戰(zhàn)性的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的實施例涉及具有雙有源層的系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用每個有源層的不同厚度，并結(jié)合分離(split)和直列(inline)式光瞳架構(gòu)。此外，實施例涉及在特定折射率波導(dǎo)中，使用介于藍色和綠色之間的特定間距的衍射結(jié)構(gòu)用于藍色和綠色；使用介于綠色和紅色之間的間距用于綠色和紅色。
2、根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用具有分離光瞳設(shè)計的雙層有源層波導(dǎo)架構(gòu)，并與ar/mr可穿戴設(shè)備中使用的投射系統(tǒng)相結(jié)合。通過使用在反射和透射模式下工作的icg設(shè)計的波導(dǎo)，可以實現(xiàn)多種組合，這些組合可以利用分離光瞳設(shè)計與波導(dǎo)相結(jié)合，從而優(yōu)化衍射間距、不同的波導(dǎo)基板厚度和厚度變化輪廓，以適應(yīng)特定的目鏡波導(dǎo)堆疊厚度范圍，并為特定視場提供最佳的rgb-白色輸出。此外，在一些實施例中，實現(xiàn)了用于耦入和耦出的衍射光柵間距，該間距介于用于虛擬圖像創(chuàng)建的三種顏色(例如紅色、綠色和藍色)中的兩種之間，包括在雙有源層中對可見色譜進行波導(dǎo)和投射。
3、在一些適用于增強現(xiàn)實(ar)應(yīng)用的目鏡波導(dǎo)設(shè)計中，針對特定顏色的單獨有源層用于分離光瞳配置，以實現(xiàn)高性能目鏡，從而實現(xiàn)大視場(fov)。本文所述的實施例利用雙有源層，同時保持足夠的光學(xué)性能(例如效率和顏色均勻性)，并提供更簡單、更輕、更薄的堆疊，其特點是具有低背向彩虹(back?rainbow)和背向反射等，從而提供更薄的可穿戴設(shè)備。
1.一種目鏡波導(dǎo)堆疊，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第一波長范圍包括630nm，并且所述第二波長范圍包括530nm和455nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，入射到所述第一耦入衍射光學(xué)元件上的光在撞擊到所述第一耦入衍射光學(xué)元件之前穿過所述第二目鏡波導(dǎo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第一目鏡波導(dǎo)的厚度不同于所述第二目鏡波導(dǎo)的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第二耦入衍射光學(xué)元件包括兩個橫向偏移的衍射結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第二耦入衍射光學(xué)元件包括以反射模式工作的第一衍射結(jié)構(gòu)和以透射模式工作的第二衍射結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第一目鏡波導(dǎo)或所述第二目鏡波導(dǎo)中的至少一個具有在所述橫向方向上變化的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，法線矢量與所述目鏡波導(dǎo)堆疊正交，并且所述橫向方向與所述法線矢量正交。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，還包括具有反射表面的覆蓋層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，還包括具有吸收表面的覆蓋層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述覆蓋層還包括部分反射表面和與所述部分反射表面相對的光吸收表面。
13.一種增強現(xiàn)實頭戴式裝置，包括：
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第一波長范圍包括630nm，而所述第二波長范圍包括530nm和455nm。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，入射到所述第一耦入衍射光學(xué)元件上的光在撞擊到所述第一耦入衍射光學(xué)元件之前穿過所述第二目鏡波導(dǎo)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第一目鏡波導(dǎo)的厚度不同于所述第二目鏡波導(dǎo)的厚度。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第二耦入衍射光學(xué)元件包括兩個橫向偏移的衍射結(jié)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第二耦入衍射光學(xué)元件包括以反射模式工作的第一衍射結(jié)構(gòu)和以透射模式工作的第二衍射結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，所述第一目鏡波導(dǎo)或所述第二目鏡波導(dǎo)中的至少一個具有在所述橫向方向上變化的厚度。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的目鏡波導(dǎo)堆疊，其中，法線矢量與所述目鏡波導(dǎo)堆疊正交，并且所述橫向方向與所述法線矢量正交。