CN106716248A - 用于光学系统的抗摩尔纹漫射器 - Google Patents

用于光学系统的抗摩尔纹漫射器 Download PDF

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CN106716248A CN201580051197.4A CN201580051197A CN106716248A CN 106716248 A CN106716248 A CN 106716248A CN 201580051197 A CN201580051197 A CN 201580051197A CN 106716248 A CN106716248 A CN 106716248A
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C·勒格罗斯
L·科尔奇
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Abstract

在此公开的是涉及光学漫射器并且具体地用于减少投影图像中的摩尔纹的漫射器的装置和技术。所述装置可以包括微焦距元件或反射器阵列以及光偏振栅。所述光偏振栅被配置成用于改变光束的多个部分与所述微焦距元件5或反射器之间的偏振以漫射所述光束，从而使得所述光束的具有偏振差的部分可以在一点相遇。

Description

用于光学系统的抗摩尔纹漫射器
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年10月22日提交的标题为“Anti-Moiré Pattern Diffuser forOptical Systems(用于光学系统的抗摩尔纹漫射器)”的在先提交的美国专利临时申请序列号62/067,352的权益和优先权，其主题通过引用以其整体结合在此。
技术领域
本文的实施例总体上涉及光学系统并且具体地涉及光学系统漫射器。
背景技术
现代的图像投影系统可以包括一个或多个光学漫射器。一般地，光学漫射器可以被实现为用于漫射光束。相对于投影系统，漫射器可以被实现为用于形成可以在其中投影图像的视场。现代的投影系统可以使用微透镜或微反射镜来实现漫射器。然而，被实现为具有微反射器或微透镜的漫射器会导致所投影的图像中显现波纹图案。
附图说明
图1展示了第一示例光学系统的框图。
图2展示了第二示例光学系统的框图。
图3展示了第三示例光学系统的框图。
图4展示了第四示例光学系统的框图。
图5展示了第五示例光学系统的框图。
图6展示了第六示例光学系统的框图。
图7展示了第一示例光偏振系统的框图。
图8展示了第二示例光偏振系统的框图。
图9展示了第三示例光偏振系统的框图。
图10展示了第四示例光偏振系统的框图。
图11展示了第一示例逻辑流程的框图。
图12展示了第二示例逻辑流程的框图。
图13展示了制作过程中的第一示例漫射器的框图。
图14根据实施例展示了计算机可读介质。
图15展示了根据实施例的装置。
具体实施方式
在此所述的各实施例总体上针对光学漫射器。具体地，本公开可以被实现为用于提供用于图像成像系统的光学漫射器。各示例可以提供光学漫射器，所述光学漫射器包括：微焦距元件阵列，被配置成用于扩撒多个相干光波；以及光偏振栅，被配置成用于生成光波之间的偏振差。
现在参考附图，其中，贯穿附图相同的参考号用来表示相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体的细节以便提供对其彻底的理解。然而，可能显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践新颖的实施例。在其他情形下，以框图的形式示出了已知的结构和装置，以便促进对其的描述。本发明是为了提供透彻的说明，从而使得涵盖落在权利要求书的范围内的所有修改、等同物和替代方案被充分的描述。
另外，在可以实现不止一个组件时，可以参照用于表示组件的变量比如“a”、“b”、“c”。重要的是注意，不一定需要多个组件，并且进一步，当实现多个组件时，它们不需要完全相同。相反，在图中使用变量来引用组件是为了展示的方便和清楚而这样做的。
图1是展示了光学系统100的示例的框图。一般地，光学系统100可以被实现在各种投影系统中的任何一个中。在一些示例中，所述系统100可以被实现在平视显示(HUD)系统中。这种HUD系统可以实现于例如汽车、飞机、火车、船、眼镜、头戴装置等中。要注意的是，光学系统100可以被引用为光投影系统。然而，示例并不局限于这些上下文。
系统100可以包括光源103。在一些示例中，光源103可以是激光光源，所述激光光源发射光束105。对于一些示例，光束105可以具有线性偏振。要注意的是，光束105可以由许多光波组成，各自具有基本上完全相同的偏振。另外，光束105可以是相干性的。
系统100另外包括扫描反射镜系统106。光源103和扫描反射镜系统106被安排成使得扫描反射镜系统106可以接收光源103所发射的光。
对于一些示例，扫描反射镜系统106可以是微电子机械系统(MEMS)扫描反射镜。这种MEMS系统例如可以包括可移动板，所述可移动板包括反射镜107，所述反射镜被安排成绕两个互相正交的轴线旋转。例如，这些图展示了包括被安排成绕轴线109a和109b旋转的反射镜107的系统106。对于一些示例，反射镜107仅可以绕单个轴线旋转。作为另一示例，系统106可以包括多个反射镜，例如被安排成绕互相正交的轴线旋转的两个反射镜。示例并不局限于本上下文中。
一般地，扫描反射镜系统106可以在投影表面上扫描光束105，从而将真实图像投影至所述表面上。系统100另外包括广漫射器111用于对入射在所述漫射器111上的光进行漫射。具体地，漫射器111被配置成用于对入射在漫射器111上的光进行透射和漫射。例如，来自光束105的光被描绘为入射在漫射器111上，并且经漫射的光(例如，波105-1、105-2等)被描绘为透射穿过所述漫射器111。要注意的是，光波105-1和105-2可以被称为光线。对于一些示例，漫射器111包括第一透明衬底113和第二透明衬底115。在一些示例中，衬底111和/或113可以包括玻璃、石英、蓝宝石、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚乙烯(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚合物、塑料或上述材料的组合。
漫射器111还包括微焦距元件117阵列。在一些示例中，所述微焦距元件117阵列可以被布置在衬底115上。在一些示例中，所述微焦距元件117可以具有凸面形状。一般地，所述微焦距元件117是光束105至少部分透射(或透明)的。在一些示例中，所述微焦距元件117可以包括玻璃、石英、蓝宝石、PET、聚碳酸酯、PMMA、聚合物、塑料或上述材料的组合。在一些示例中，所述微焦距元件117可以具有1μm至5000μm的直径。在一些示例中，所述微焦距元件117可以具有50μm至1000μm的直径。
漫射器111可以另外包括光偏振栅118。在一些示例中，所述光偏振栅118被布置在第一衬底113与第二衬底115之间。一般情况下，所述光偏振栅118可以具有包括许多单元(或区域)119-a的图案化结构，其中，a是正整数。例如，描绘了单元119-1、119-2、119-3、和119-4。一般地，单元119-a中的一部分(或全部)可以被配置成用于更改或改变透射穿过这些单元的光的偏振。在一些示例中，单元119-a中的一部分可以被配置成用于通过许多方式改变透射穿过这些单元的光的偏振。例如，单元119-1和119-3可以被配置成用于以第一种方式改变穿过这些单元的光的偏振，同时单元119-2和119-4可以被配置成用于在基本上不更改偏振的情况下透射光。作为另一示例，单元119-1和119-3可以被配置成用于以第一种方式更改通过这些单元的光的偏振，同时单元119-2和119-4可以被配置成用于以第二种方式更改透过穿过这些单元的光的偏振，其中，所述第一种和第二种方式可以不同。下面更加详细地给出了可以怎样更改偏振的额外示例。
一般地，单元119-a被分组至单元组120中。例如，可以提供第一单元组120-1和第二单元组120-2。这些单元组120中的每一个可以分别包括这些单元119中的替代性单元。例如，单元119-1、119-3等可以包括在单元组120-1中，同时单元119-2、119-4等可以包括在单元组120-2中。对于一些实施例，可以为每个微焦距元件117提供单元119-a。此外，对于一些实施例，单元119-a可以与对应的微焦距元件117对准。要注意的是，两个正交的线性偏振基本上互不干扰，或右旋圆偏振和左旋圆偏振基本上互不干扰。例如，如果透射穿过两个连续微焦距元件117的光具有彼此正交的线性偏振，则透射穿过这两个连续微焦距元件的光将基本上互不干扰。相应地，至少一次穿过(例如，透射穿过等)单元119-3和单元119-4的经漫射光波将互不干扰。
例如，如果输入至连续单元(例如，单元119-3和119-4等)的光波(例如，光束105的多个部分)具有线性正交，则从这些单元发射的经漫射光波(例如，光波105-1、105-2等)具有彼此正交的偏振。如果另一方面输入光波具有圆偏振或椭圆偏振，则经漫射光波具有相反的电场旋转方向。具体地，一个光波(例如，波105-1)的旋转方向可能是向左同时另一光波(例如，波105-2)的旋转方向为向右；或换言之，所述经漫射光波的偏转的旋向性不同。对于一些实施例，输入光波可以具有线性偏振，所述线性偏振被转换成右旋性和/或左旋性圆偏振或椭圆偏振。对于一些实施例，输入光波可以具有圆偏振并且输出光波可以具有两个正交的线性偏振光波。
如上所述，对于一些实施例，包括选定数量的单元(例如，单元119-1、119-3等)的第一组单元(例如，组120-1等)被安排成用于改变光束的偏振，同时包括其他单元(例如，单元119-2、119-4等)的另一组单元(例如，组120-2等)被配置成用于基本上不更改穿过其的光的偏振。例如，假定入射在单元119-a上的光波具有线性偏振，图1将单元119-1、119-3描绘为被配置成将偏振基旋转基本上90度，从而使得所产生的偏振相对于进来的光的偏振是正交的。相应地，透射穿过漫射器111的经漫射光波基本上不互相干扰。例如，光波105-1和105-2被描绘为在点121入射。然而，由于光波105-1的偏振已经被旋转90度并且现在与光波105-2的偏振正交，这些波可以基本上互不干扰。
在一些实施例中，光偏振栅118的许多单元119-a可以是波片，同样称为延迟器。作为特定的示例，这些单元119-a可以是被配置成用于偏移线性偏振光的偏振方向的半波片。作为另一特定的示例，这些单元119-a可以是四分之一波片，所述四分之一波片被配置成用于将线性偏振光转换成圆形偏转光或将圆偏振光转换成线性偏振光。在一些示例中，四分之一波片可以被实现为用于产生椭圆偏振。在一些示例中，这些单元119-a可以是光学配向的波片。对于一些示例，光偏振元件118以及具体地这些波片可以是由双折射材料构造的，比如像石英、液晶、交联型液晶、塑料或云母。在一些示例中，所述双折射可以具有与穿过它的光的定向不同的折射率。
如果光偏振栅118的单元119-a是四分之一波片，则第一组单元(例如单元119-1、119-3等)的光轴可以相对于输入偏振在+45度处配向，从而获得右旋性圆偏振。第二组单元(例如，单元119-2、119-4等)的光轴可以被定向为相对于输入偏振-45度，从而使得输出偏振是左旋性圆形的。右旋性和左旋性圆偏振光基本上互不干扰，并且结果是在点121处将会不产生会将减少摩尔纹。
在一些示例中，光偏振栅118可以包括交联型液晶。在一些示例中，第一组中的单元(例如，单元119-1、119-3等)可以包括第一可联液晶材料，同时第二组中的单元(例如，单元119-2、119-4等)包括第二联液晶材料，其中，所述第一和第二材料是不同的。在一些示例中，单元119-a可以包括同一类型的可联液晶材料，但其光轴可以具有不同的定向。具体地，单元119-1、119-3等的光轴可以具有第一定向，同时单元119-2、119-4等的光轴具有第二定向，其中，所述第一定向和所述第二定向是不同的。
要注意的是，波片的表现可以取决于系统实现方式，例如取决于晶体厚度、光束的入射角、光的波长、光轴的定向以及折射率的变化。通过对这些参数之间关系的适当选择，可以对光波的两个偏振分量(水平和竖直偏振分量)之间引入受控制的相位偏移，由此改变其偏振。
图2是展示了光学系统200的示例的框图。为了呈现的方便和清楚，参照并使用了图1的数字标识描述光学系统200。然而，示例并不局限于本上下文中。
要注意的是，系统200可以包括许多与系统100中所描绘的相似和/或相同部件，包括光源103和扫描反射镜系统106。然而，系统200包括漫射器211，所述漫射器包括微焦距元件217阵列。总体上，微焦距元件217可以与微焦距元件117类似，其中微焦距元件217的显著区别是凹面形状，如所描绘的。漫射器211与漫射器111的运行可以类似之处在于，来自光束105的波被透射穿过漫射器211并且可以让其偏振被偏振栅118更改，从而使得透射穿过偏振栅118的相邻单元119-a的光波可以基本上互不干扰。
图3是光学系统300的示例的框图。为了呈现的方便和清楚，参照并使用了图1的数字标识描述光学系统300。然而，示例并不局限于本上下文中。
要注意的是，系统300可以包括许多与系统100中所描绘的相似和/或相同部件，包括光源103和扫描反射镜系统106。然而，系统300包括漫射器311，所述漫射器通过反射光束105(与如图1至图2中所描绘的透射光束105相反)来运行。漫射器311可以包括被布置在图案化反射性表面323上的微焦距元件117阵列。具体地，所述微焦距元件117阵列被描绘为布置在面向所述扫描反射镜系统106的图案化反射性表面上。这样，光源103所反射并被反射镜107反射的光束穿过所述微焦距元件117阵列并被表面323反射。
在一些示例中，图案化反射性表面323的表面积可以基本上与微焦距透镜117阵列的前表面积相等。漫射器311还可以包括被布置在图案化反射镜表面323与后侧反射性表面325之间的偏振栅318(比如像四分之一波片)。如所描绘的，图案化反射镜表面323被图案化为使得反射性表面323被布置在微焦距透镜117阵列的替代性透镜之间。要注意的是，反射性表面323可以具有与上文所讨论的单元119-a类似的单元或部分，所述单元或部分可以被图案化至表面318上。
在运行过程中，当光束105入射在微焦距透镜117阵列上时，它被透射穿过所述阵列。对于被布置在反射性表面323上方的透镜，光束105被反射回微焦距透镜，并且它被以相同的输入偏振漫射以形成经漫射光束。具体地，光束105的光波105-2入射在反射性表面323上并被以基本上相同的偏振反射回出去。相反地，如果光束105未入射在反射性表面323上，则光束105穿过光偏振栅318并被表面325反射。具体地，当光束105第一次穿过偏振栅318时，偏振从现行偏振改变为圆偏振。所述光束然后被反射镜325反射并且偏振旋向性从右旋圆偏振改变为左旋圆偏振。所述光束然后再次穿过偏振栅319并且偏振从圆偏振改变为线性偏振。然而，当旋向性被反射镜325改变时，则光束的偏振与原始偏振正交。例如，通过偏振栅318和反射镜325的运行，将光束105-1的偏振从原始偏振改变为正交的。
相应地，经漫射光波105-1和105-2可以基本上互不干扰，并且当这些波在点121处相遇时可以减少摩尔纹。
图4是展示了光学系统400的示例的框图。为了呈现的方便和清楚，参照并使用了图1至图3的数字标识描述光学系统400。然而，示例并不局限于本上下文中。
要注意的是，系统400可以包括许多与系统300中所描绘的相似和/或相同部件，包括光源103和扫描反射镜系统106。然而，系统400包括漫射器411，所述漫射器包括微焦距元件217阵列。总体上，微焦距元件217可以与微焦距元件117类似，其中微焦距元件217的显著区别是凹面形状，如所描绘的。漫射器411与漫射器311的运行可以类似之处在于，来自光束105的波被漫射器411反射并且可以让其偏振被偏振栅318更改，从而使得被漫射器反射的光波(例如，经漫射光波105-1和105-2、经漫射光束灯)可以基本上互不干扰。
图5是光学系统500的示例的框图。为了呈现的方便和清楚，参照并使用了图1的数字标识描述光学系统500。然而，示例并不局限于本上下文中。
要注意的是，系统500可以包括许多与系统100中所描绘的相似和/或相同部件，包括光源103和扫描反射镜系统106。然而，系统500包括漫射器511，所述漫射器通过反射光束105(与如图1至图2中所描绘的透射光束105相反)来运行。漫射器511可以包括被布置在衬底115上的微反射镜527阵列。具体地，所述微射镜527阵列被描绘为布置在面向所述扫描反射镜系统106的衬底115上。
在一些示例中，所述反射镜527可以具有凸面形状。在一些示例中，微反射镜527可以包括金属，比如铜、镍、铝、金、钢铁、或上述的任意组合。在一些示例中，微反射镜527可以包括硅、玻璃、聚合物、光阻剂、PMMA、聚碳酸酯、石英、蓝宝石、PET、或上述的任意组合。在一些示例中，微反射镜527可以具有反射性图层，所述反射性图层包括铝、银、镍、金、或上述的任意组合。
漫射器511另外包括布置在微反射镜527与扫描反射镜系统106之间的偏振栅518。偏振栅518可以包括单元519-a。具体地，元件518可以包括第一组单元520-1(例如，包括单元519-1等)和第二组单元520-2(例如，包括单元519-2等)。在一些示例中，第一组520-1中的单元519-a可以包括四分之一波片并且第二组520-2中的单元519-a可以包括透明材料，所述透明材料被配置成基本上不改变从透射穿过的光的偏振。如所展示的，第一和第二单元组520-1和520-2中的单元519-a可以被可替代地放置在光偏振栅518中。
在运行过程中，当具有线性偏振的光束105入射在第一组单元520-1(例如，偏振栅518的四分之一波片部分、单元519-1等)上时，输入偏振被转换成右旋圆偏振。所述光然后在微反射镜527上被反射，并且它被以左旋圆偏振漫射回第一组520-1中的单元中。相应地，经漫射的光束105(例如，光波105-1等)具有线性偏振，所述线性偏振与输入偏振相比被旋转了约90度。
当输入光束105入射在例如第二组520-2中的单元519-a上时，它在基本上不改变偏振方向的情况下被透射。它被微反射镜527漫射以形成于输入光束105具有相同偏振的经漫射光束。然而，所述经漫射光束具有与透射穿过相邻单元(例如，单元519-1等)的光束垂直的偏振。因而，经漫射光束105-1和105-2可以不干扰并且在点121处可以不创造或者可以减少摩尔纹。
图6是展示了光学系统600的示例的框图。为了呈现的方便和清楚，参照并使用了图1和图5的数字标识描述光学系统600。然而，示例并不局限于本上下文中。
要注意的是，系统600可以包括许多与系统500中所描绘的相似和/或相同部件，包括光源103和扫描反射镜系统106。然而，系统600包括漫射器611，所述漫射器包括微反射镜627阵列。总体上，微反射镜627可以与微反射镜元件527类似，其中微反射镜527的显著区别是凹面形状，如所描绘的。漫射器611与漫射器511的运行可以类似之处在于，来自光束105的波被漫射器611反射并且可以让其偏振被偏振栅519更改，从而使得被漫射器反射的光波(例如，经漫射光波105-1和105-2、经漫射光束灯)可以基本上互不干扰。
图7至图10是展示了上述各漫射器中可以实现的示例光偏振栅的框图。具体地，这些光偏振栅可以被实现为上述光偏振栅中的任何一个比如像元件118、318、或518。此外，所述光偏振栅可以实现在上述漫射器(例如，漫射器111、211、311、411、511、和/或611等)中的任何一个中。要注意的是，图1至图6中所描绘的偏振栅和漫射器是从侧视图描绘的，而图7至图10中所描绘的元件是从前视图描绘的。总体上，相对于这些图所描述的元件是参照上述的单元119-a和519-a描述的。然而，这些图可以被实现为提供例如具有图案化反射镜323的元件318。示例并不局限于本上下文中。
更确切地转至图7，描绘了光偏振栅718。元件718可以包括被分组至单元组720-1和720-2的单元719-a。第一组单元720-1(例如，包括单元719-1、719-3、719-5、和719-7等)被标识为具有前向散列，而第二组三元720-2(例如，单元719-2、719-4、和719-6等)不具有前向散列。在一些示例中，所述个体单元719-a可以具有六边形形状。另外，所述单元阵列的总体形状可以是六边形。要注意的是，代替所描绘的六边形形状，个体单元719-a的形状可以被实现为所述单元阵列被布置接近的反射镜和/或透镜的形状。
对于一些示例，微焦距透镜阵列(例如，阵列117和/或217)中的个体微焦距透镜或微反射镜阵列(例如，阵列527和/或627)中的个体微反射镜可以与个体单元719-a具有基本上类似的正面形状和/或尺寸。
在运行过程中，当扫描反射镜系统106的反射镜107绕多个轴线旋转时，跨漫射器扫描光束105以漫射光束105(从而产生经漫射光束)，从而包括经漫射的光波105-1、105-2等。对于一些示例，可以跨漫射器以箭头729所指示的模式扫描光束105。具体地，可以跨单元组720-1和720-2以交替的模式扫描光束105。更确切地，可以跨来自第一组720-1的单元、然后来自第二组720-2的单元、紧接着还有来自第一组719-1的单元等扫描光束105。在一些示例中，来自第一和第二组单元720-1和720-2的单元可以被布置和/或安排在漫射器中以方便这种扫描过程。
对于一些示例，漫射器在运行过程中可以是静止的，并且扫描反射镜系统106被实现为用于跨漫射器扫描光束105。对于一些示例，光束105可以具有占用区(或光斑尺寸)731，所述占用区具有与单元719-a的最大尺寸基本上类似的直径。对于一些示例，光束105可以具有高斯光强分布，其中，光斑尺寸731可以对应于最大光强的近似1/2。在一些示例中，可以在所述光斑尺寸731的中心获得和/或测量最大光强。要注意的是，由于高斯强度分布，针对特定单元719-a的光束105的某一部分还照亮相邻单元719-a中的至少一部分、以及因此还有位于这些单元后方的微焦距元件。然而，通过作为来自相邻单元的经漫射光束基本上互不干扰的本公开示例可以消除这种特质的不利影响(这种特征在具有漫射器的传统光学系统中导致摩尔纹)。
更确切地转至图8，描绘了光偏振栅818。元件818可以包括被分组至单元组820-1和820-2的个体单元819-a。第一组单元820-1(例如，单元819-1、819-2等)被标识为具有前向散列，而第二组三元820-2(例如，单元819-3、819-4等)不具有前向散列。在一些示例中，所述个体单元819可以具有三角形形状。在元件818中，多个单元819-a可以微焦距透镜阵列(例如，阵列117和/或阵列217)中的对应个体微焦距透镜或微反射镜阵列(例如，阵列527和/或627)中的个体微反射镜相关联(例如，被布置在其上方或与其接近)。例如，在本图中，虚线可以指示个体单元819-a周围的边界，同时实线可以表示与个体透镜或反射镜相关联的许多单元819-a周围的边界。相应地，在本示例中，每个透镜或反射镜可以与六个单元819-a相关联。然而，示例并不限于本上下文，并且透镜或反射镜可以与任何数量的单元819-a相关联，条件是数量至少为一。
更确切地转至图9，描绘了光偏振栅918。元件918可以包括被分组至单元组920-1和920-2的单元919-a。第一组单元920-1(例如，包括单元919-2、919-4、919-6、和919-8等)被标识为具有前向散列，而第二组三元920-2(例如，单元919-1、919-3、919-5、919-7、和919-9等)不具有前向散列。在一些示例中，所述个体单元919-a可以具有正方形形状。另外，所述单元阵列的总体形状可以是正方形。对于一些示例，微焦距透镜阵列(例如，阵列117和/或217)中的个体微焦距透镜或微反射镜阵列(例如，阵列527和/或627)中的个体微反射镜可以与个体单元919-a具有基本上类似的正面形状和/或尺寸。
更确切地转至图10，描绘了光偏振栅1018。元件1018可以包括被分组至单元组1020-1和1020-2的个体单元1019-a。第一组单元1020-1(例如，单元1019-1、1019-3等)被标识为具有前向散列，而第二组三元1020-2(例如，单元1020-2、1020-4等)不具有前向散列。在一些示例中，所述个体单元1020可以具有三角形形状。在元件1018中，多个单元1019-a可以微焦距透镜阵列(例如，阵列117和/或阵列217)中的对应个体微焦距透镜或微反射镜阵列(例如，阵列527和/或627)中的个体微反射镜相关联(例如，被布置在其上方或与其接近)。例如，在本图中，虚线可以指示个体单元1019-a周围的边界，同时实线可以表示与个体透镜或反射镜相关联的许多单元1019-a周围的边界。相应地，在本示例中，每个透镜或反射镜可以与四个单元1019-a相关联。然而，示例并不限于本上下文，并且透镜或反射镜可以与任何数量的单元1019-a相关联，条件是数量至少为一。
对于一些示例，漫射器中的单元的正面形状(例如，单元119-a、319-a，反射镜部分323，单元519-a、719-a、819-a、919-a、和/或1019-a)可以具有在此未加以描绘的其他形状。例如，所述形状可以是圆形、八边形、椭圆形等。
此外，在一些示例中，漫射器(例如，漫射器118、218、318、418、518、618)被描绘为具有直的侧轮廓(例如，参照图1至图6)。然而，对于一些示例，漫射器可以被实现为具有弯曲轮廓，比如像基本上球形、半球形、或抛物线形轮廓。在一些示例中，漫射器的轮廓可以被设置为使得这些单元(例如，单元119-a、323-a、519-a等)在离扫描反射镜系统106基本上相等的距离内。
图11根据本公开的示例展示了用于扩撒光束的逻辑流程1100。逻辑流程1100可以开始于块1110“接收光束”。在块1110，扫描反射镜系统106可以接收光束。例如，系统106可以从光源103接收光束105。在一些示例中，光束105可以是相干光束和/或线性偏振光束。
继续框1120“跨漫射器扫描光束”。在方框1120，扫描反射镜系统106被激活以跨漫射器(比如像漫射器111、211、311、411、511、611等)扫描光束105。具体地，系统106的反射镜107可以绕多个轴线旋转，从而将光束的波反射至漫射器的不同部分。例如，系统106可以将光束的一个(或多个)第一波反射至漫射器的光偏振栅的第一单元，并将光束的一个(或多个)第二波反射至漫射器的光偏振栅的第二单元。
继续块1130“生成光束的多个部分之间的偏振差”。在块1130，偏振栅(例如，118、318、518等)可以改变光束105的至少一个波的偏振，从而产生光束105的多个部分(例如，波等)之间的偏振差例如，元件118改变波105-1的偏振，从而使得波105-1和波105-2具有偏振差。
继续块1140“漫射所述光束”。在块1140，漫射器(例如，漫射器111、211、311、411、511、611等)可以漫射光束(包括被不同偏振的部分)以使得光束的至少两个波在视点相遇。在一些示例中，被漫射以在视点相遇的这些波具有基本上正交的偏振，从而减少这些波之间的干干扰。例如，光波105-1和105-2漫射成在121相遇。然而，由于这些波105-1和105-2具有正交偏振，它们在点121可以基本上不干扰，从而减少借助光束105所投影的图像中的摩尔纹。
图12展示了根据本公开的示例安排的用于制造漫射器的逻辑流程1200，同时图13描绘了制造工艺的多个部分中的漫射器1311。结合漫射器1311对逻辑流程1200加以讨论。具体地，一起描述图12至图13。然而，逻辑流程1200可以被实现成用于制造根据本公开的各漫射器中的任何一个，例如漫射器111、211、311、411、511、和/或611。示例并不局限于本上下文中。
逻辑流程1200可以开始于块1210。在块1210“提供衬底和配向层”，可以设置衬底113和配向层133。对于一些示例，配向层133可以被沉积至衬底113上。对于一些示例，配向层133可以包括基于聚合物的材料。对于一些示例，配向层133可以被固化，比如像使用热量。
继续块1220“在所述衬底上形成光偏振栅层”，可以在衬底113上形成光偏振栅层(例如，栅118)。例如，可以在配向层133定义光轴。具体地，配向层133可以被遮蔽，并且紫外线(UV)辐射被施加至所述层以形成光轴。随后，可以将光偏振沉积、层压等)至配向层133上。例如，可以将液晶聚合物沉积至层133上。由于聚合物的本质，它将会将其光轴与层133中定义的这些光轴对准。可以比如像通过应用UV光来使光偏振材料固化。在一些示例中，可以通过应用UV光使光偏振材料交联。这样，可以形成元件118的单元119-1、119-2等。
继续块1230“将微焦距元件材料沉积至光偏振层上”，将微焦距元件材料沉积至元件118的材料上。
继续块1240“提供主衬底”，提供主衬底135。所述主衬底135可以是用于形成微焦距元件的模子或图案。所述主衬底可以包括铜、镍、玻璃、聚合物等。
继续块1250“形成微焦距元件”，可以形成微焦距元件117。例如，可以通过施加压力、热压印工艺等形成微焦距元件117。另外，可以比如像通过应用UV光来使微焦距元件117固化。在一些示例中，可以将反射性表面沉积在这些元件117上(例如，形成反射性或反射镜元件等)。例如，反射性表面可以包括铝、银、金表面、保护性抗腐蚀物质、或其某种组合。这种保护性抗腐蚀物质可以包括二氧化硅、氮化硅、二氧化钛、或五氧化二钽图层、或其某种组合。
图14展示了存储介质2000的实施例。存储介质2000可以包括制造物品。在某些示例中，存储介质2000可以包括任何非瞬态计算机可读介质或机器可读介质，如光学、磁性或半导体存储装置。存储介质2000可以存储各种类型的计算机可执行指令，例如2002。例如，存储介质2000可以存储用于实现技术1100的各种类型的计算机可执行指令。作为另一示例，存储介质2000可以存储用于实现技术1200的各种类型的计算机可执行指令。
计算机可读或机器可读存储介质的示例可以包括能够存储电子数据的任何有形介质，包括易失性存储器或非易失性存储器、可移除存储器或不可移除存储器、可擦除存储器或不可擦除存储器、可写存储器或可重写存储器等。计算机可执行指令的示例可以包括任何适当类型的代码，如源代码、编译代码、翻译码、可执行代码、静态代码、动态代码、面向对象代码、可视代码等。示例并不局限于本上下文中。
图15是示例性系统实施例的图并具体地描绘了可以包括各元件的平台3000。例如，此图描绘了平台(系统)3000可以包括处理器/图形核3002、芯片组/平台控制集线器(PCH)3004、输入/输出(I/O)装置3006、随机存取存储器(RAM)(比如动态RAM(DRAM))3008、和只读存储器(ROM)3010、显示电子器件3020、投影仪3022(例如，包括漫射器111、211、311、411、511、611等)、以及各种其他部件3014(例如，风扇、交叉流吹风机、散热器、DTM系统、冷却系统、壳体、通风口等)。系统3000还可以包括无线通信芯片3016和图形装置3018。然而，实施例并不局限于这些元件。
如所描绘的，I/O装置3006、RAM 3008、和ROM 3010通过芯片组3004耦合至处理器3002。芯片组3004可以通过总线3012耦合至处理器3002。相应地，总线3012可以包括多条线。
处理器3002可以是包括一个或多个处理器核的中央处理单元并且可以包括具有任何数量处理器核的任何数量的处理器。处理器3002可以包括任何类型的处理单元，比如像CPU、多处理单元、精简指令集计算机(RISC)、具有流水线的计算机、复杂指令集计算机(CISC)、数字信号处理器(DSP)等。在一些实施例中，处理器3002可以是位于单独的集成电路芯片上的多个单独的处理器。在一些实施例中，处理器3002可以是具有集成图形的处理器，而在其他实施例中，处理器3002可以是一个或多个图形核。
一些实施例可使用表述“一个实施例”和“实施例”及其派生词来描述。这些术语意味着与实施例相联系地描述的具体特征、结构或者特性被包含在至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在本说明书中各地方的出现不一定全都引用相同的实施例。进一步地，一些实施例可使用表述“耦合”和“连接”及其派生词来描述。这些术语并不必旨在作为彼此的同义词。例如，一些实施例可使用术语“连接”和/或“耦合”来描述，以表明两个或更多元件以直接物理的或电气的方式与彼此接触。然而，术语“耦合”还可以指两个或更多个元件未直接地彼此进行接触，但还是彼此进行合作或交互。此外，可以组合来自不同实施例中的方面和元件。
强调的是，提供本公开的摘要以允许读者快速确定本技术公开的本质。基于其将不被用于解释或者限制权利要求书的范围或者含义的理解提交该摘要。此外，在前一个详细描述中，可以看到，出于将本公开连成一体的目的而将各种特征一起组合在单个实施例中。本公开的方法并不被解释为反映以下意图：所要求保护的实施例需要比每项权利要求中明确表述的特征更多的特征。而是被解释为：以下的权利要求书反映了本发明的主题在于比单个公开的实施例的全部特征少。因此，以下的权利要求书据此被并入详细的说明书中，其中，每项权利要求独立自主地作为单独的实施例。在所附权利要求书中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”分别用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein，)”的易懂的英文等价词。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标签，且不旨在对它们的对象施加数字要求。
以上所描述的内容包括所公开的架构的示例。当然，不可能描述部件和/或方法的每个可想到的组合，但是本领域普通技术人员可以认识到许多其他组合和置换是可能的。相应地，本新颖的架构旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的全部这种变更、修改和变体。详细的公开现在变为提供与进一步的实施例有关的示例。以下提供的示例并不旨在是限制性的。
示例1。一种设备，包括：光偏振栅，所述光偏振栅用于接收光束并用于改变所述光束的一部分的偏振；以及微焦距元件阵列，所述微焦距元件阵列光学地耦合至所述光偏振栅从而漫射所述光束。
示例2。如权利要求1所述的设备，所述光偏振栅包括多个单元，所述多个单元中的第一组用于改变所述光束的至少第一波的偏振。
示例3。如权利要求2所述的设备，所述多个单元中的第二组用于至少透射所述光束中具有基本上原始偏振的第二波。
示例4。如权利要求3所述的设备，所述微焦距元件阵列用于漫射所述第一射线和所述第二射线以在一点相遇。
示例5。如权利要求3所述的设备，其中，所述第一波的偏振和所述第二波的所述偏振在所述点处基本上是非干扰的。
示例6。如权利要求3所述的设备，其中，所述第一组中的所述多个单元的光轴的定向与所述第二组中的所述多个单元的光轴的定向不同。
示例7。如权利要求3所述的设备，所述第一组中的所述多个单元至少包括第一材料并且所述第二组中的所述多个单元至少包括第二材料，其中，所述第一材料与所述第二材料不同。
示例8。如权利要求3所述的设备，所述第一组中的所述多个单元包括基本上透明的材料，并且其中，所述第二组单元中的所述多个单元包括反射性材料。
示例9。如权利要求3所述的设备，其中，所述光束是相干的且线性偏振的，所述光束的所述经漫射的第一波具有第一线性偏振，并且所述光束的所述经漫射的第二波具有与所述第一线性偏振正交的第二线性偏振。
示例10。如权利要求3所述的设备，其中，所述光束是圆偏振或椭圆偏振的，所述光束的所述经漫射的第一波具有第一圆偏振或椭圆偏振，并且所述光束的所述经漫射的第二波具有旋向性与所述第一圆偏振或椭圆偏振相反的第二圆偏振或椭圆偏振。
示例11。如权利要求3所述的设备，其中，所述微焦距元件阵列中的每个元件与所述多个单元中的至少一个单元相关联。
示例12。如权利要求3所述的设备，其中，至少所述第一组单元或所述第二组单元中的这些单元具有基本上矩形、六边形、圆形、或三角形的正面形状。
示例13。如权利要求1所述的设备，所述光偏振栅包括四分之一波片、二分之一波片、液晶材料、光学配向液晶材料、或光学配向交联型液晶材料。
示例14。如权利要求1所述的设备，其中，所述光偏振栅光学地耦合至所述微焦距元件阵列，从而在所述光束的所述部分的偏振被改变之后漫射所述光束。
示例15。如权利要求1所述的设备，其中，这些微焦距元件包括至少一个微透镜或微反射镜。
示例16。如权利要求1所述的设备，其中，所述微焦距元件阵列具有基本上半球形形状。
示例17。一种系统，包括：光学漫射器；以及扫描反射镜系统，所述扫描反射镜系统用于接收光束并用于跨所述光学漫射器扫描所述光束，所述光学漫射器包括：光偏振栅，所述光偏振栅用于接收光束并用于改变所述光束的一部分的偏振；以及微焦距元件阵列，所述微焦距元件阵列光学地耦合至所述光偏振栅从而漫射光束。
示例18。如权利要求17所述的系统，包括用于发射所述光束的光源。
示例19。如权利要求17所述的系统，所述扫描反射镜系统包括反射镜，所述反射镜用于绕至少一个轴线旋转以跨所述光学漫射器扫描所述光束。
示例20。如权利要求17所述的系统，所述光偏振栅包括多个单元，所述多个单元中的第一组用于改变所述光束的至少第一波的偏振。
示例21。如权利要求20所述的系统，所述多个单元中的第二组用于至少透射所述光束中具有基本上原始偏振的第二波。
示例22。如权利要求21所述的系统，所述微焦距元件阵列用于漫射所述第一射线和所述第二射线以在一点相遇。
示例23。如权利要求21所述的系统，其中，所述第一波的偏振和所述第二波的所述偏振在所述点处基本上是非干扰的。
示例24。如权利要求21所述的系统，其中，所述第一组中的所述多个单元的光轴的定向与所述第二组中的所述多个单元的光轴的定向不同。
示例25。如权利要求21所述的系统，所述第一组中的所述多个单元至少包括第一材料并且所述第二组中的所述多个单元至少包括第二材料，其中，所述第一材料与所述第二材料不同。
示例26。如权利要求21所述的系统，所述第一组中的所述多个单元包括基本上透明的材料，并且其中，所述第二组单元中的所述多个单元包括反射性材料。
示例27。如权利要求21所述的系统，其中，所述光束是相干的且线性偏振的，所述光束的所述经漫射的第一波具有第一线性偏振，并且所述光束的所述经漫射的第二波具有与所述第一线性偏振正交的第二线性偏振。
示例28。如权利要求21所述的系统，其中，所述光束是圆偏振或椭圆偏振的，所述光束的所述经漫射的第一波具有第一圆偏振或椭圆偏振，并且所述光束的所述经漫射的第二波具有旋向性与所述第一圆偏振或椭圆偏振相反的第二圆偏振或椭圆偏振。
示例29。如权利要求21所述的系统，其中，所述微焦距元件阵列中的每个元件与所述多个单元中的至少一个单元相关联。
示例30。如权利要求21所述的系统，其中，至少所述第一组单元或所述第二组单元中的这些单元具有基本上矩形、六边形、圆形、或三角形的正面形状。
示例31。如权利要求17所述的系统，所述光偏振栅包括四分之一波片、二分之一波片、液晶材料、光学配向液晶材料、或光学配向交联型液晶材料。
示例32。如权利要求17所述的系统，其中，所述光偏振栅光学地耦合至所述微焦距元件阵列，从而在所述光束的所述部分的偏振被改变之后漫射所述光束。
示例33。如权利要求17所述的系统，其中，这些微焦距元件包括至少一个微透镜或微反射镜。
示例34。如权利要求17所述的系统，其中，所述微焦距元件阵列具有基本上半球形形状。
示例35。如权利要求17所述的系统，其中，所述微焦距元件阵列被布置在所述扫描反射镜系统与所述光偏振栅之间。
示例36。如权利要求17所述的系统，其中，所述光偏振栅被布置在所述扫描反射镜系统与所述微焦距元件阵列之间。
示例37。一种方法，包括：接收来自光源的光束；改变所述光束的第一部分的偏振；以及漫射所述光束以将所述光束的所述第一部分和所述光束的第二部分透射至视点。
示例38。如权利要求37所述的方法，其中，所述光束的所述第一部分和所述光束的所述第二部分在所述视点具有不同的偏振。
示例39。如权利要求38所述的方法，其中，所述光束的所述第一部分的偏振与所述光束的所述第二部分的偏振是正交的。
示例40。如权利要求38所述的方法，其中，所述光束的所述第一部分的偏振具有与所述光束的所述第二部分的偏振相反的旋向性。
示例41。如权利要求38所述的方法，包括：在漫射所述光束之前改变所述光束的所述部分的偏振。
示例42。一种方法，包括：将光偏振栅沉积至衬底上，所述光偏振栅包括：第一光偏振区域；和第二光偏振区域，被配置成用于生成入射到所述第一光偏振区域上的第一光波与入射到所述第二光偏振区域上的第二光波的偏振差；将透明衬底沉积在所述光偏振元件上；并用有特定形状的掩膜对所述透明衬底图案化。
示例43。如权利要求42所述的方法，包括将所述透明衬底固化。
示例44。如权利要求43所述的方法，对所述透明衬底图案化包括热压印、冲压、或通过施加压力来创造微图案化的表面。
示例45。如权利要求44所述的方法，其中，对所述透明衬底固化是固化所述微图案化的表面
示例46。如权利要求45所述的方法，其中，所述掩膜在滚筒上，对所述透明衬底图案化包括：绕旋转轴线旋转所述滚筒；抵靠着所述滚筒推动所述衬底；并移动所述衬底以允许对所述衬底的各个区域图案化。
示例47。至少一个非瞬态计算机可读存储介质，所述至少一个机器可读存储介质包括多条指令，这些指令当被处理器执行时致使所述处理器实现如权利要求37至46中任一项所述的方法。
示例48。一种设备，包括用于执行如权利要求37至46中任一项所述的方法的设备。
示例49。一种系统，包括：光偏振栅，所述光偏振栅用于接收光束的多个波，所述多个波中的每一个具有初始偏振，所述光偏振栅包括多个单元，所述多个单元中的第一组用于改变所述多个波中的至少第一个波的所述初始偏振，所述多个单元中的第二组用于透射至少所述多个波中具有所述初始偏振的第二个波；以及微焦距元件阵列，所述微焦距元件阵列光学地耦合至所述光偏振栅从而漫射所述光束。
示例50。如权利要求49所述的系统，包括扫描反射镜系统，所述扫描反射镜系统用于接收所述光束并用于跨所述光偏振栅扫描所述光束。
示例51。如权利要求50所述的系统，所述微焦距元件阵列用于漫射所述多个波中的所述第一波和所述第二波以在一点相遇，其中，所述第一波的偏振和所述第二波的所述偏振在所述点处基本上是非干扰的。
示例52。如权利要求51所述的系统，其中，所述初始偏振是线性的，所述多个单元中的所述第一组用于将所述多个波中的至少所述第一波的所述初始偏振改变为与所述初始偏振正交。
示例53。如权利要求51所述的系统，其中，所述初始偏振是圆形的，所述多个单元中的所述第一组用于改变所述多个波中的至少所述第一波的所述初始偏振的旋向性。

Claims (25)

1.一种设备，包括：
光偏振栅，所述光偏振栅用于接收光束并用于改变所述光束的一部分的偏振；以及
微焦距元件阵列，所述微焦距元件阵列光学地耦合至所述光偏振栅以使所述光束漫射。
2.如权利要求1所述的设备，所述光偏振栅包括多个单元，所述多个单元中的第一组用于改变所述光束的至少第一波的偏振。
3.如权利要求2所述的设备，所述多个单元中的第二组用于至少透射所述光束中具有基本上原始偏振的第二波。
4.如权利要求3所述的设备，所述微焦距元件阵列用于使所述第一波和所述第二波漫射以在一点相遇。
5.如权利要求3所述的设备，其中，所述第一波的偏振和所述第二波的所述偏振在所述点处基本上是非干扰的。
6.如权利要求3所述的设备，其中，所述第一组中的所述多个单元的光轴的定向与所述第二组中的所述多个单元的光轴的定向不同。
7.如权利要求3所述的设备，所述第一组中的所述多个单元至少包括第一材料并且所述第二组中的所述多个单元至少包括第二材料，其中，所述第一材料与所述第二材料不同。
8.如权利要求3所述的设备，所述第一组中的所述多个单元包括基本上透明的材料，并且其中，所述第二组单元中的所述多个单元包括反射性材料。
9.如权利要求3所述的设备，其中，所述光束是相干的且线性偏振的，所述光束的所述经漫射的第一波具有第一线性偏振，并且所述光束的所述经漫射的第二波具有与所述第一线性偏振正交的第二线性偏振。
10.如权利要求3所述的设备，其中，所述光束是圆偏振或椭圆偏振的，所述光束的所述经漫射的第一波具有第一圆偏振或椭圆偏振，并且所述光束的所述经漫射的第二波具有旋向性与所述第一圆偏振或椭圆偏振相反的第二圆偏振或椭圆偏振。
11.一种系统，包括：
光学漫射器；以及
扫描反射镜系统，所述扫描反射镜系统用于接收光束并用于跨所述光学漫射器扫描所述光束，所述光学漫射器包括：
光偏振栅，所述光偏振栅用于接收光束并用于改变所述光束的一部分的偏振；以及
微焦距元件阵列，所述微焦距元件阵列光学地耦合至所述光偏振栅以使所述光束漫射。
12.如权利要求11所述的系统，所述扫描反射镜系统包括反射镜，所述反射镜用于绕至少一个轴线旋转以跨所述光学漫射器扫描所述光束。
13.如权利要求11所述的系统，所述光偏振栅包括多个单元，所述多个单元中的第一组用于改变所述光束的至少第一波的偏振并且所述多个单元中的第二组用于透射至少所述光束中具有基本上原始偏振的第二波。
14.如权利要求13所述的系统，所述微焦距元件阵列用于使所述第一波和所述第二波漫射以在一点相遇，其中，所述第一波的偏振和所述第二波的所述偏振在所述点处基本上是非干扰的。
15.如权利要求11所述的系统，其中，所述微焦距元件阵列被布置在所述扫描反射镜系统与所述光偏振栅之间。
16.如权利要求11所述的系统，其中，所述光偏振栅被布置在所述扫描反射镜系统与所述微焦距元件阵列之间。
17.一种方法，包括：
接收来自光源的光束；
改变所述光束的第一部分的偏振；以及
使所述光束漫射以将所述光束的所述第一部分和所述光束的第二部分透射至视点。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述光束的所述第一部分和所述光束的所述第二部分在所述视点具有不同的偏振。
19.一种设备，包括：
用于接收来自光源的光束的装置；
用于改变所述光束的第一部分的偏振的装置；以及
用于使所述光束漫射以将所述光束的所述第一部分和所述光束的第二部分透射至视点的装置。
20.如权利要求19所述的设备，包括：
用于在使所述光束漫射之前改变所述光束的所述部分的偏振的装置。
21.一种系统，包括：
光偏振栅，所述光偏振栅用于接收光束的多个波，所述多个波中的每一个具有初始偏振，所述光偏振栅包括多个单元，所述多个单元中的第一组用于改变所述多个波中的至少第一个波的所述初始偏振，所述多个单元中的第二组用于至少透射所述多个波中具有所述初始偏振的第二个波；以及
微焦距元件阵列，所述微焦距元件阵列光学地耦合至所述光偏振栅以使所述光束漫射。
22.如权利要求21所述的系统，包括扫描反射镜系统，所述扫描反射镜系统用于接收所述光束并用于跨所述光偏振栅扫描所述光束。
23.如权利要求22所述的系统，所述微焦距元件阵列用于使所述多个波中的所述第一波和所述第二波漫射以在一点相遇，其中，所述第一波的偏振和所述第二波的所述偏振在所述点处基本上是非干扰的。
24.如权利要求23所述的系统，其中，所述初始偏振是线性的，所述多个单元中的所述第一组用于将所述多个波中的至少所述第一波的所述初始偏振改变为与所述初始偏振正交。
25.如权利要求23所述的系统，其中，所述初始偏振是圆形的，所述多个单元中的所述第一组用于改变所述多个波中的至少所述第一波的所述初始偏振的旋向性。
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