CN108027513A - 用于可穿戴显示器的可变反射率图像组合器 - Google Patents
用于可穿戴显示器的可变反射率图像组合器 Download PDFInfo
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Abstract
本文公开的是用于提供具有变化的反射率分布的变迹全息组合器透镜的设备和方法。具体地，可以提供一种用于将来自多个入瞳的光反射到多个出瞳的透镜，其中该透镜基于光入射在该透镜上的位置以变化的水平反射入射光。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年12月21日提交的题为“用于可穿戴显示器的可变反射率图像组合器”的先前提交的美国专利申请S/N.14/977,403以及2015年10月12日提交的题为“用于MEMS扫描镜的电子机械设计”的美国临时申请S/N.62/240,408的权益及优先权，上述两个申请的主题均通过引用整体结合于此。
技术领域
本文中的实施例总体上涉及头戴式显示器和抬头显示器并且更具体地涉及全息可穿戴显示器中的图像组合器。
背景技术
现代显示器技术可以被实现为提供头戴式显示器(HWD)或抬头显示器(HUD)。可以实现这样的HWD和/或HUD以提供虚拟图像(例如，图像、文本等)的显示。可以结合真实世界视图来提供虚拟图像。这样的HWD和/或HUD可以实现在各种上下文中，例如防御、运输、工业、娱乐、可穿戴设备等。
在一些HWD和/或HUD显示器中，虚拟图像可以从投影表面反射到用户的眼睛中以向用户呈现虚拟图像。对于许多显示器形状因素(例如，眼镜、头盔等)，投影仪从投影表面偏移，导致投影光以一角度入射到投影表面上。此入射角可能影响从投影表面反射的光的强度，并且因此影响入射到用户的眼睛上的光的强度。
附图简述
图1示出了第一示例系统。
图2更详细地示出了图1的系统的部分的示例。
图3示出了第一示例变迹全息组合器透镜。
图4示出了反射入射光束的第一示例变迹全息组合器透镜。
图5A-5B示出了操作期间的示例变迹全息组合器透镜。
图6-7示出了针对本文中描述的变迹全息组合器透镜的示例强度和反射率分布。
图8示出了示例第二系统。
图9-10示出了示例逻辑流程。
图11示出了示例计算机可读介质。
图12示出了示例第三系统。
具体实施方式
各种实施例总体上可针对头戴式显示器(HWD)和/或抬头显示器(HUD)。特别地，本公开适用于具有变迹(appodized)全息组合器透镜的HWD和HUD。具体而言，本公开提供了具有一个或多个全息组合器透镜的HWD和/或HUD，所述一个或多个全息组合器透镜具有变化量的反射率(例如，在水平方向上、在竖直方向上等)。
例如，本公开可以被实现为具有投影系统和投影表面的头戴式显示器。投影系统可以从投影表面偏移，使得在操作期间，投影系统可以跨投影表面扫描对应于虚拟图像的像素的光。投影表面包括基于入射位置以变化的量反射光的变迹全息组合器透镜。
在操作期间，当跨投影表面扫描光时，光可以在透镜的多个区域处入射到投影表面上。此外，要理解的是，光可以以多个不同的角度入射到透镜上。一般来说，光学反射基于入射角而变化。因此，反射光的强度可以跨透镜变化。然而，本公开提供了反射率跨透镜变化的变迹全息组合器透镜。因此，与从透镜反射的光相对应的图像可以具有均匀的强度和/或亮度。这样，变迹全息组合器透镜可以将虚拟图像反射到虚拟图像可以具有均匀强度和/或亮度的视点。
现在将参考附图，自始至终相同的参考编号用于指相同的元件。在以下描述中，为了进行解释，阐述了众多具体细节以便提供对该描述的全面理解。然而，显而易见的是，可以不利用这些具体细节而实施多个新颖的实施例。在其他实例中，以框图形式示出了多个已知的结构和设备以便于对这些结构和设备的描述。意在提供彻底的描述以使得权利要求的范围内的所有的变型、等效物和替代物被充分地描述。
另外，可以引用用于指代部件的变量，诸如“a”、“b”、“c”，其中可以实现多于一个部件。重要的是，需要注意，不一定需要多个部件，且此外，在实现多个部件的情况下，它们不必是相同的。相反，使用变量来引用附图中的部件是为了方便和清晰呈现。
图1示出了根据本公开布置的设备100的示例。注意，此附图的设备被描绘成实现为一副眼镜。然而，示例并不限制在此上下文中。具体地，设备100可以体现为一副眼镜(例如，所描绘的)、一对双筒镜、单筒镜设备(例如，瞄准镜等)、护目镜，可以体现在头盔中、面罩中、可穿戴设备中、抬头显示器中、挡风玻璃上等。
总体上，设备100被配置为在视点处提供虚拟图像。在一些示例中，可以结合真实世界视图来提供虚拟图像。例如，设备100包括投影系统110安装在其上的眼镜框架101。另外，设备100包括安装在框架101中的变迹全息组合器透镜120。在操作期间，投影系统可以将对应于虚拟图像的光投影到变迹全息组合器透镜120上。变迹全息组合器透镜120可以将光反射(或重新定向)到用户的眼睛(例如，靠近用户的眼睛，靠近用户的眼睛在操作期间将会或应该在的位置等)。
在一些示例中，变迹全息组合器透镜120被配置为重新定向跨变迹全息组合器透镜120扫描的光以在视点处投影虚拟图像并且还将来自外部环境的光透射至视点。如此，可以同时观看虚拟图像和真实世界图像。注意，虽然设备被描绘为具有单个投影系统110和单个变迹全息组合器透镜120，但设备可以包括用于每只眼睛的投影系统和变迹全息组合器透镜。示例不限于此上下文中。
一般而言，变迹全息组合器透镜120包括基底，其中一层材料涂覆基底(例如，参见图2)。例如，变迹全息组合器透镜120可以包括透明基底，该透明基底具有涂覆在其上的光敏材料(例如，光聚合物、双色明胶等)。作为另一个示例，变迹全息组合器透镜120可以包括不透明基底，该不透明基底具有涂覆在其上的光敏材料(例如，光聚合物、双色明胶等)。例如，可以使用全息记录工艺来蚀刻光敏材料，以提供反射部分或反射特征，其基于入射光的角度而在反射率上变化。在一些示例中，例如，在已经进行全息记录之后，可以将保护层和/或材料涂覆到光聚合物上。
在一些示例中，投影系统110可以包括扫描镜或面板微型显示器投影仪以将图像光投影到变迹全息组合器透镜120上。通常，投影系统110可以包括电源、光源和投影系统。在一些示例中，电源可以是电池。在一些示例中，光源可以是激光光源、发光二极管(LED)光源，或者总体而言是被配置为发光的任何光源。在一些示例中，投影系统是微面板投影仪。在一些示例中，投影系统是基于微机电系统(MEMS)的扫描镜投影系统。在一些示例中，投影系统110可以包括信号处理部件、信号接口部件和图形处理部件中的一个或多个以将光投影到变迹全息组合器透镜120上以在视点处投影虚拟图像。
图2示出了用于在视点处投影虚拟图像的示例光学系统200的侧视图的框图。在一些示例中，光学系统200可以由图1中描绘的设备100来实现。然而，示例不限于此上下文中。注意，图2描绘来自竖直片的光。如此，该附图中未描绘变迹全息组合器透镜的反射率。关于变迹全息组合器透镜的反射率的更多细节在下面给出(例如，参考图3-4和5A-5B)。
通常，系统200被配置成将光投影到视点或出瞳237上。出瞳237被描绘为接近用户的眼睛240。然而，这么做是出于解释清楚的目的而不是限制性的。此外，本公开可以利用将光投影到多个出瞳的光学系统来实现。另外，注意到，光学系统200被描绘为具有扫描光投影系统。然而，如上所述，本公开可以用标准光投影系统来实现。示例不限于这些上下文中。
系统200包括投影系统210，投影系统210包括发射至少一个波长的光束231的光源(未示出)。或者，系统210可以接收从不包括在系统中的源发射的光。示例不限于此上下文中。光束231被扫描镜215接收(或入射在其上)。扫描镜215围绕多个轴旋转，以角度233扫描光束231。系统210被配置为调制或修改扫描光束231的强度以对应于数字图像。
扫描镜215以角度233将光束231扫描到(或跨)变迹全息组合器透镜220上。在一些示例中，变迹全息组合器透镜220包括设置在两个保护层222与223之间的记录全息材料221。变迹全息组合器透镜220被配置为将光233反射为衍射光235至出瞳237。通常，变迹全息组合器透镜220被配置为将光233反射和衍射到用户的眼睛240的入瞳241的位置。换句话说，变迹全息组合器透镜220将光233反射到靠近眼睛240的瞳孔241的出瞳237。如图所示，眼睛的视线243(例如对应于眼睛瞳孔241)与出瞳237对齐。注意，透镜220被配置为不均匀地反射光。更具体地，透镜的反射率变化(例如，在水平方向上、在竖直方向上等)。
图3示出了根据本公开的至少一些示例布置的变迹全息组合器透镜120的示例的立体图。具体地，变迹全息组合器透镜120可以被实现为以变化的强度反射光。换句话说，变迹全息组合器透镜120的反射率或从变迹全息组合器透镜120反射的光量基于入射的区域而变化。
通常，变迹全息组合器透镜120包括反射部分122以反射入射光。更具体地，反射部分122包括多个周期性特征(例如，由全息技术等形成)以反射和衍射入射光。反射部分122是选择性的，因为其基于光入射在反射部分122上的位置而以变化的强度反射入射光。因此，在这种情况下，可以说基于入射的位置，反射部分被变迹或者改变反射率的函数。在一些示例中，反射部分可以在水平方向上选择性地反射。在一些示例中，反射部分可以在竖直方向上选择性地反射。如图3所示，反射部分310基于在水平方向上的入射区域以变化的强度选择性地反射光。更具体地，反射部分基于水平面中、光入射在反射部分122上的位置以不同的量反射光。例如，入射在反射部分122的边缘121上的光可以比入射在反射部分122的边缘123上的光以更小的量反射。
在一些示例中，反射部分122以跨反射部分122线性地变化的量反射光。在一些示例中，反射部分122跨反射部分122非线性地反射光。示例不限于此上下文中。
图4描绘了从变迹全息组合器透镜120的反射部分122的示例光学反射。重要的是，注意，这些光学反射以简化的形式描绘以便于理解，并且入射在变迹全息组合器透镜120上的光束和对应的反射光束的收缩和亮度为了清晰呈现而被夸大。示例不限于此上下文中。
在操作期间，光束(例如光束433)可以入射在变迹全息组合器透镜120的反射部分122上。具体地，光源或投影系统(例如，投影系统110等)可以发射来自入瞳431的光束433。注意到，取决于光束433入射在反射部分122上的位置，光束433以不同的角度入射在反射部分122上。此外，入瞳(例如，光源、扫描镜等)与反射部分122之间的距离取决于光束433入射在反射部分122上的位置而不同。取决于入射角和入瞳431与反射部分122之间的距离，光束433可具有不同的强度。仅出于说明的目的，在图4中，强度由表示光束433的线的线宽来表示。例如，光束433被描绘为从右向左在强度上减小。这么做仅仅是为了解释的目的而不是限制性的。例如，光束433可以在强度上非线性地变化。作为另一示例，光束433可以从左到右或者以竖直方式(例如从上到下，从下到上等)在强度上增加。
反射部分122将入射光束433反射为光束435。但是，由于反射部分具有变化量的反射率，所以光束433以不同的量被反射，这取决于光入射在反射部分122上的位置。通常，反射部分122以一定量反射入射光束433，以在反射光束435中提供均匀或基本均匀的强度。换句话说，反射部分122将入射光束433反射为反射光束435，其中反射光束435具有基本均匀的强度。仅出于说明的目的，在图4中，强度由表示反射光束435的线的线宽来表示。例如，反射光束435被描绘为具有基本上均匀的线宽，或即强度。
反射部分122将反射光束435引导到出瞳437。在操作期间，投影系统(例如，投影系统110等)可调制光束433和/或使光束433脉动以对应于要被投影到出瞳437的图像的像素。因此，由于变迹全息组合器透镜120、且特别是反射部分122的变迹性质，投影到出瞳437的任何图像可以具有跨图像均匀的强度。更具体地，由于反射光束435以变化的量被反射以校正或提供均匀强度的反射光束，任何对应的投影图像也可具有均匀的强度。
值得注意的是；本公开可以提供要被变亮或变暗的投影图像。更具体地，由于图像可以具有均匀的强度而不需要操纵光源处的强度，所以光源可以使发射的光束均匀地变亮或变暗，从而产生更亮或更暗的投影图像。
图5A-5B示出包括投影系统110和变迹全息组合器透镜120的设备100的示例。具体地，图5A描绘透镜120的变化反射率的示例，而图5B描绘示例显示图像。
更具体地转向图5A，设备100被描绘为具有投影系统110和眼睛240。在操作期间，投影系统110将光束233引导(例如，投射、扫描等)到变迹全息组合器透镜120上。更具体地，投影系统110将光束233引导到反射部分122上。注意，为了方便和清楚起见，反射部分122以放大的格式示出。
反射部分122将光束233作为衍射光235反射到至少一个出瞳237，出瞳237可以靠近眼睛240。如上所讨论的(例如，结合图3-4)，反射部分122以变化的量反射光，所述量取决于光入射在反射部分上的位置。透镜的反射率跨组合器变化。例如，变迹透镜120的反射率可以在透镜120的水平方向上线性地变化。作为具体示例，反射部分122的反射率可以从沿着竖直边缘121的最少反射性变化到沿竖直边缘123的最多反射性。
注意，尽管示例在此描绘了线性地且在水平方向上变化的透镜的反射率。示例不限于此上下文中。具体而言，基于投影系统120、光线233的入射角度、光的(一个或多个)出瞳等，透镜120的反射率可非线性地和/或在另一方向上(诸如，例如竖直地)变化。如上所讨论的，变迹全息组合器透镜120的反射部分122的反射率变化以投影具有基本均匀强度的图像。换言之，反射率变化以反射具有基本均匀强度的衍射光235。更具体地，对于入射在反射部分122的第一区域和第二区域(例如，分别为边缘121和123等)上的第一强度的光(例如，233)，反射部分122反射光235，其中来自这两个区域的反射光235具有基本均匀的强度。
更具体地转向图5B，由于变迹全息组合器透镜120的反射部分122的反射率变化以使得反射光的强度基本上均匀，投影(或感知)图像500也可具有均匀的强度。例如，描绘了投影图像500。注意到，投影图像500可以对应于投影到出瞳237的图像等。然而，为了清楚起见，以放大的形式描绘图像500。如所描绘的，投影图像具有均匀的强度。更具体地，对应于图像500的光的强度从竖直边缘521至523基本均匀。
因此，反射到出瞳的光或投影到出瞳的图像，并且因此用户的眼睛可感知的图像可具有均匀的强度。
图6-7示出了针对根据本公开布置的示例变迹全息组合器透镜的反射率分布和对应的感知强度分布的曲线图。一般而言，图6描绘了线性变化的反射率分布，而图7描绘了非线性变化的反射率分布。每个反射率分布都用对应的感知图像强度分布来描绘。
转向图6，描绘了变迹全息组合器透镜反射率611的曲线图601。另外，描绘了感知图像强度水平613的曲线图603。曲线图601将反射率611描绘为变迹全息组合器透镜120上的反射率620的量(y轴)相对于水平位置640(x轴)。曲线图603将图像强度613描绘为投影图像(例如，图像500等)的强度水平630(y轴)相对于水平位置650(x轴)。具体地，反射率611被描绘为跨变迹全息组合器透镜120的水平位置640变化(例如，线性地)，而强度613被描绘为跨图像的水平位置650基本上均匀。值得注意的是，变迹全息组合器透镜120的水平位置640可以对应于投影图像的水平方向650。
转向图7，描绘了变迹全息组合器透镜反射率711的曲线图701。另外，描绘了感知图像强度等级713的曲线图703。另外，描绘了投影图像强度715的曲线图705。值得注意的是，在一些示例中，入射在变迹全息组合器透镜120的反射部分122上的光束(例如，光束233、光束433等)的光强度可以变化。例如，在一些扫描投影系统(例如，基于微机电系统(MEMS)的扫描镜系统等)中，跨透镜120扫描的光可以具有变化量的强度。
曲线图705将入射在变迹全息组合器透镜120上的光的强度715描绘为变迹全息组合器透镜120上的强度水平730(y轴)相对于水平位置740(x轴)。曲线图701将反射率711描绘为变迹全息组合器透镜120上的反射率720的量(y轴)相对于水平位置740(x轴)。曲线图703将图像强度713描绘为投影图像(例如，图像500等)的强度水平730(y轴)相对于水平位置750(x轴)。
如所描绘的，光强度715跨方向740非线性地在强度730上变化，而变迹全息组合器透镜120的反射率水平711跨方向540非线性地在反射率720上变化。注意，光强度715以与反射率水平711相反的方式变化。因此，投影图像的强度等级713可以具有跨方向750基本上均匀的强度730。如此，变迹全息组合器透镜120可被提供有非线性变化量的反射率740以考虑到入射光的强度730中的变化。
图8描绘光学投影系统800的框图。在一些示例中，光学投影系统800可以实现为本文中描述的光学投影系统110和/或210。通常，可以提供光学投影系统800以在变迹全息组合器透镜120上扫描光。
具体地，系统800可以包括扫描光学系统810。扫描光学系统810可以包括光源811(例如，激光器、LED等)。另外，系统810包括反射镜815。反射镜815可以是基于MEMS的反射镜，其被配置为围绕多个轴旋转以跨投影表面(例如，透镜120等)扫描从光源发射的光。
系统800还可以包括控制器890。通常，控制器890可以包括硬件和/或软件，并且可以被配置为执行指令以使控制器890将一个或多个控制信号发送到光源811和/或反射镜815以使光源811发光并且反射镜815围绕多个轴旋转以在透镜120上和/或跨透镜120投影光。
图9描绘了用于将光反射到出瞳的逻辑流程900。逻辑流程900可以在框910处开始。在框910“在变迹全息组合器透镜处接收光束，该光束跨变迹全息组合器透镜具有第一强度分布”透镜120可以接收具有第一强度分布的光束(例如，光233等)。更具体地，光束的强度可以如本文所述那样线性或非线性地变化。
继续至框920“反射光束，其中该光束以基于光束入射在透镜上的位置而变化的量反射。”在框920，透镜120将光束(例如，光233)反射为反射光(例如，光235)，其中光被反射的量基于光入射在透镜120上的位置而变化。具体地，基于光入射在透镜上的位置，变迹全息组合器透镜120以变化的量反射光。例如，参考图4，基于光433入射在透镜上的位置，变迹全息组合器透镜120的反射部分122以变化的量反射光433。
图10描绘了用于制造如本文所述的变迹全息组合器透镜的逻辑流程1000。例如，可以提供逻辑流程1000来制造透镜120(例如，具有线性或非线性变化的反射率)。逻辑流程1000可以在框1010处开始。在框1010处“形成主全息记录”。在框1010处，生成主全息光学元件以包括跨全息光学元件(HOE)的有源区域的可变水平的衍射效率和/或反射效率。在一些示例中，主HOE可以通过改变记录强度、通过空间调制记录强度等来形成。在一些示例中，记录强度可以与目标衍射强度成反比地进行空间调制。
在一些示例中，记录强度的空间调制可以通过空间调制入射在记录介质上的物体光束的光和/或通过空间调制入射在记录介质上的参考光束的光来实现。
在一些示例中，制造系统可以包括光源以在记录介质处发射物体光束和参考光束。另外，该系统可以包括光调制器(例如，包括光学透镜、漫射器、衍射器、吸收器等)以引入记录光束中的强度分布的空间调制。在一些示例中，光调制器的部件(例如，吸收器等)可以在调制器内空间分布。
继续至框1020“将记录的全息光学元件(HOE)转移到变迹全息组合器透镜介质。”主记录、且特别是强度分布可以被转移(例如，经由将主体的衍射分布复制到变迹全息组合器透镜中的光敏材料中。
图11示出存储介质2000的实施例。存储介质2000可包括制品。在一些示例中，存储介质2000可包括任何非暂态计算机可读介质或机器可读介质，诸如光学、磁或半导体存储。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)。在一些示例中，存储介质2000可以存储各种类型的计算机可执行指令以实现逻辑流程900。在一些示例中，存储介质2000可以存储各种类型的计算机可执行指令以实现逻辑流程1000。
计算机可读或机器可读存储介质的示例可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、可移动或不可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写或可重写存储器等。计算机可执行指令的示例可包括任何合适类型的代码，诸如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码、面向对象代码、可视代码等。诸示例不限于此上下文。
图12是示例性系统实施例的示图并且具体地描绘了平台3000，该平台3000可以包括各种元件。例如，此附图描绘了平台(系统)3000可包括处理器/图形核3002、芯片集/平台控制中枢(PCH)3004、输入/输出(I/O)设备3006、随机存取存储器(RAM)(诸如动态RAM(DRAM))3008、只读存储器(ROM)3010、显示电子装置3020、投影仪3022(例如，包括变迹全息组合器透镜120等)，以及各种其他平台部件3014(例如风扇、横流鼓风机、散热片、DTM系统、冷却系统、外壳、通风孔等等)。系统3000还可包括无线通信芯片3016和图形设备3018。然而，这些实施例不限于这些要素。
如所描绘的，I/O设备3006、RAM 3008，以及ROM 3010通过芯片组3004耦合到处理器3002。芯片组3004可以通过总线3012耦合到处理器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，且可以包括具有任意数量处理器核的任意数量的处理器。处理器3002可包括任何类型的处理单元，诸如例如CPU、多处理单元、精简指令集计算机(RISC)、具有流水下的处理器、复杂指令集计算机(CISC)、数字信号处理器(DSP)等等。在一些实施例中，处理器3002可以是位于分离的集成电路芯片上的多个分离的处理器。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可以是图形核或多个图形核。
可以用表述“一个实施例”和“一实施例”及其派生词对一些实施例进行描述。这些术语意思是结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语在“一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。此外，可以用表述“耦合的”和“连接的”及其派生词来描述一些实施例。这些术语不一定旨在作为彼此的同义词。例如，可以用术语“连接”和/或“耦合”对一些实施例进行描述，以表示两个或更多个元件彼此直接物理或电接触。然而，术语“耦合”也可以指两个或更多个元件彼此并非直接接触，但是仍然彼此协作或交互。此外，来自不同实施例的各方面或元素可被组合。
需要强调，提供本公开的摘要以使读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要，并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前述详细描述中可以看出，为了使本公开流畅，在单个实施例中将各个特征组到一起。这种公开方法不应被解释为反映要求保护的实施例需要比每一项权利要求中明确陈述的特征更多的特征的意图。相反，如接下来的权利要求所反映，发明主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，所附权利要求在此被合并到具体实施方式中，其中每项权利要求作为单独的实施例而独立存在。在所附权利要求中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”分别被用作相应的术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简明英语对等词。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标记，并不旨在对它们的对象施加数值要求。
上文已描述的包括所公开架构的多个示例。当然，描述组件和/或方法的每一个可想到的组合是不太可能的，但本领域普通技术人员会理解，许多进一步的组合和排列都是可能的。因此，该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所有此类更改、修改和变型。详细公开现在转到提供涉及进一步实施例的示例。以下提供的示例不旨在是限制性的。
示例1.一种装置，包括：变迹全息组合器透镜，所述变迹全息组合器透镜包括反射部分以跨所述反射部分接收多个光束，并且部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置不同地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
示例2.如示例1所述的装置，其中所述多个光束中的第一光束在第一区域中入射到所述反射部分上，并且所述多个光束中的第二光束在第二区域中入射到所述反射部分上，所述反射部分反射第一光束的第一部分和第二光束的第二部分，其中第一部分不同于第二部分。
示例3.如示例1所述的装置，反射部分基于多个光束中的每一个入射在反射部分上的位置非线性地反射多个光束中的每一个的一部分。
示例4.如示例1所述的装置，反射部分基于多个光束中的每一个入射在反射部分上的位置线性地反射多个光束中的每一个的一部分。
示例5.如示例1所述的装置，所述反射部分基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置非线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分，其中，所述多个光束具有部分地基于多个光束中的每一个入射在反射部分上的位置的非线性强度。
示例6.如示例1至5中任一项所述的装置，其中所述反射部分包括光敏材料，该光敏材料跨变迹全息组合器透镜具有可变水平的反射效率。
示例7.如示例1至5中任一项所述的装置，其中所述反射部分以跨所述变迹全息组合器透镜的水平面增加的量反射多个光束中的每一个的一部分。
示例8.如示例1至5中任一项所述的装置，其中所述反射部分以跨所述变迹全息组合器透镜的竖直面增加的量反射多个光束中的每一个的一部分。
示例9.一种系统，包括：框架；以及耦接至所述框架的变迹全息组合器透镜，所述变迹全息组合器透镜包括反射部分以跨所述反射部分接收多个光束，并且部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置不同地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
示例10.如示例9所述的系统，包括耦接至框架的投影系统，所述投影系统发射多个光束。
示例11.如示例9所述的系统，其中所述多个光束中的第一光束在第一区域中入射到所述反射部分上，并且所述多个光束中的第二光束在第二区域中入射到所述反射部分上，所述反射部分反射第一光束的第一部分和第二光束的第二部分，其中第一部分不同于第二部分。
示例12.如示例9所述的系统，反射部分基于多个光束中的每一个入射在反射部分上的位置非线性地反射多个光束中的每一个的一部分。
示例13.如示例9所述的系统，反射部分基于多个光束中的每一个入射在反射部分上的位置线性地反射多个光束中的每一个的一部分。
示例14.如示例9所述的系统，所述反射部分基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置非线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分，其中，所述多个光束具有部分地基于多个光束中的每一个入射在反射部分上的位置的非线性强度。
示例15.如示例9至14中任一项所述的系统，其中所述反射部分包括光敏材料，该光敏材料跨变迹全息组合器透镜具有可变水平的反射效率。
示例16.如示例9至14中任一项所述的系统，其中所述反射部分以跨所述变迹全息组合器透镜的水平面增加的量反射多个光束中的每一个的一部分。
示例17.如示例9至14中任一项所述的系统，其中所述反射部分以跨所述变迹全息组合器透镜的竖直面增加的量反射多个光束中的每一个的一部分。
示例18.如示例9至14中任一项所述的系统，其中框架是用于头戴式显示器或抬头显示器的框架。
示例19.如示例9至14中任一项所述的系统，其中所述框架是眼镜框架、护目镜框架、头盔框架或面罩框架。
示例20.如示例9至14中任一项所述的系统，其中所述变迹全息组合器透镜是眼镜镜片、护目镜镜片、挡风玻璃或头盔面罩。
示例21.一种用于投影虚拟图像的方法，所述方法包括：在变迹全息组合器透镜处接收多个光束，所述多个光束跨所述变迹全息组合器透镜入射；以及对于所述多个光束中的每一个，部分地基于所述光束入射在所述变迹全息组合器透镜上的位置不同地反射所述光束的一部分。
示例22.如示例21所述的方法，其中所述多个光束中的第一光束在第一区域中入射在变迹全息组合器透镜上，并且所述多个光束中的第二光束在第二区域中入射在变迹全息组合器透镜上，对于所述多个光束中的每一个，反射所述光束的所述部分包括：反射所述第一光束的第一部分；以及反射所述第二光束的不同于所述第一部分的第二部分。
示例23.如示例21所述的方法，对于所述多个光束中的每一个，基于所述多个光束中的每一个入射在所述变迹全息组合器透镜上的位置非线性地反射所述光束的所述部分。
示例24.如示例23所述的方法，其中所述多个光束具有部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置的非线性强度，且其中非线性地反射所述光束的所述部分相反于所述非线性强度。
示例25.如示例21所述的方法，对于所述多个光束中的每一个，基于所述多个光束中的每一个入射在所述变迹全息组合器透镜上的位置线性地反射所述光束的所述部分。
示例26.如示例21至25中任一项所述的方法，其中所述反射部分包括光敏材料，该光敏材料跨变迹全息组合器透镜具有可变水平的反射效率。
示例27.如示例21至25中任一项所述的方法，对于所述多个光束中的每一个，以跨所述变迹全息组合器透镜的水平面增加的量反射所述光束的所述部分。
示例28.如示例21至25中任一项所述的方法，对于所述多个光束中的每一个，以跨所述变迹全息组合器透镜的竖直面增加的量反射所述光束的所述部分。
示例29.一种设备，包括用于执行如示例21至28中任一项所述的方法的装置。
示例30.一种制造变迹全息组合器透镜的方法，所述方法包括：提供包括光敏材料的变迹全息组合器透镜；以及在所述变迹全息组合器透镜处使参考光束和一个或多个物体光束干涉以修改跨所述变迹全息组合器透镜的反射效率的水平。
示例31.如示例30所述的方法，其中所述反射效率的水平基于多个光束中的每一个入射在所述变迹全息组合器透镜上的位置非线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
示例32.如示例30所述的方法，其中所述反射效率的水平基于多个光束中的每一个入射在所述变迹全息组合器透镜上的位置线性地反射多个入射光束中的每一个的一部分。
示例33.如示例30至32中任一项的方法，所述反射效率的水平跨所述变迹全息组合器透镜的水平面增加。
示例34.如示例30至32中任一项的方法，所述反射效率的水平跨所述变迹全息组合器透镜的竖直面递增。
示例35.一种由示例30至34中任一项所述的方法制备的用于头戴式显示器或抬头显示器的透镜。
Claims (25)
1.一种装置，包括：
变迹全息组合器透镜，所述变迹全息组合器透镜包括反射部分以跨所述反射部分接收多个光束，并且部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置不同地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
2.如权利要求l所述的装置，其中所述多个光束中的第一光束在第一区域中入射到所述反射部分上，并且所述多个光束中的第二光束在第二区域中入射到所述反射部分上，所述反射部分反射所述第一光束的第一部分和所述第二光束的第二部分，其中所述第一部分不同于所述第二部分。
3.如权利要求l所述的装置，所述反射部分基于所述多个光束中的每一个入射在反射部分上的位置非线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
4.如权利要求l所述的装置，所述反射部分基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
5.如权利要求l所述的装置，所述反射部分基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置非线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分，其中，所述多个光束具有部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置的非线性强度。
6.如权利要求l至5中任一项所述的装置，其中所述反射部分包括光敏材料，所述光敏材料跨所述变迹全息组合器透镜具有可变水平的反射效率。
7.如权利要求l至5中任一项所述的装置，其中所述反射部分以跨所述变迹全息组合器透镜的水平面增加的量反射所述多个光束中的每一个的一部分。
8.如权利要求l至5中任一项所述的装置，其中所述反射部分以跨所述变迹全息组合器透镜的竖直面增加的量反射所述多个光束中的每一个的一部分。
9.一种系统，包括：
框架；以及
耦接至所述框架的变迹全息组合器透镜，所述变迹全息组合器透镜包括反射部分以跨所述反射部分接收多个光束，并且部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置不同地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
10.如权利要求9所述的系统，包括耦接至所述框架的投影系统，所述投影系统发射所述多个光束。
11.如权利要求9所述的系统，其中所述多个光束中的第一光束在第一区域中入射到所述反射部分上，并且所述多个光束中的第二光束在第二区域中入射到所述反射部分上，所述反射部分反射所述第一光束的第一部分和所述第二光束的第二部分，其中所述第一部分不同于所述第二部分。
12.如权利要求9所述的系统，所述反射部分基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置非线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
13.如权利要求9所述的系统，所述反射部分基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分。
14.如权利要求9所述的系统，所述反射部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置非线性地反射所述多个光束中的每一个的一部分，其中，所述多个光束具有部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置的非线性强度。
15.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其中所述反射部分包括光敏材料，所述光敏材料跨所述变迹全息组合器透镜具有可变水平的反射效率。
16.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其中所述反射部分以跨所述变迹全息组合器透镜的水平面增加的量反射所述多个光束中的每一个的一部分。
17.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其中所述反射部分以跨所述变迹全息组合器透镜的竖直面增加的量反射所述多个光束中的每一个的一部分。
18.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其中框架是用于头戴式显示器或抬头显示器的框架。
19.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其中所述框架是眼镜框架、护目镜框架、头盔框架或面罩框架。
20.如权利要求9至14中任一项所述的系统，其中所述变迹全息组合器透镜是眼镜镜片、护目镜镜片、挡风玻璃或头盔面罩。
21.一种用于投影虚拟图像的方法，所述方法包括：
在变迹全息组合器透镜处接收多个光束，所述多个光束跨所述变迹全息组合器透镜入射；以及
对于所述多个光束中的每一个，部分地基于所述光束入射在所述变迹全息组合器透镜上的位置不同地反射所述光束的一部分。
22.如权利要求2l所述的方法，其中所述多个光束中的第一光束在第一区域中入射在所述变迹全息组合器透镜上，并且所述多个光束中的第二光束在第二区域中入射在所述变迹全息组合器透镜上，对于所述多个光束中的每一个，反射所述光束的所述部分包括：
反射所述第一光束的第一部分；以及
反射所述第二光束的不同于所述第一部分的第二部分。
23.如权利要求2l所述的方法，对于所述多个光束中的每一个，基于所述多个光束中的每一个入射在所述变迹全息组合器透镜上的位置非线性地反射所述光束的所述部分。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述多个光束具有部分地基于所述多个光束中的每一个入射在所述反射部分上的位置的非线性强度，且其中非线性地反射所述光束的所述部分相反于所述非线性强度。
25.如权利要求2l所述的方法，对于所述多个光束中的每一个，基于所述多个光束中的每一个入射在所述变迹全息组合器透镜上的位置线性地反射所述光束的所述部分。
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