CN112136066A - 各向异性光学元件的组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法包括获得包括第一光学元件和第一柔性膜的第一光学组件。第一光学元件具有第一光学元件表面和与第一光学元件表面相对的第二光学元件表面。第一柔性膜具有第一膜表面和与第一膜表面相对的第二膜表面。第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件。第一光学元件的第二光学元件表面与第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合。该方法还包括将附着有第一柔性膜的第一光学元件耦合到目标衬底。还公开了包括第一光学元件和第一柔性膜的光学组件。

Description

各向异性光学元件的组件及其制造方法
技术领域
本发明总体上涉及光学元件，尤其涉及由各向异性(anisotropic)光学元件构成的组件及其制造方法。
背景
偏振体全息(PVH)元件(在本文也称为偏振体全息(polarization volumeholograms)或PVH)和几何相位(GP)光学元件在光学器件(optics)中例如在光束操纵器件、波导和显示技术中的应用获得了越来越多的关注。
传统上，偏振体全息和几何相位光学元件在刚性和平坦表面上制备，这是由于在非刚性和/或非平坦表面上制备这种元件的挑战。然而，对于许多应用，在非刚性和/或非平坦表面上具有偏振体全息和/或几何相位光学元件将是有益的。
因此，需要用于在柔性和/或弯曲衬底上提供偏振体全息和几何相位光学元件的改进方法。
概述
因此，需要用于在非刚性和/或非平坦表面上制造偏振体全息和几何相位光学元件的技术。
与在非平坦和/或非刚性表面上制造偏振体全息和/或几何相位光学元件相关的上述缺陷和其他问题通过本文描述的方法得以解决。
根据一些实施例，一种方法包括获得包括第一光学元件和第一柔性膜的第一光学组件。第一光学元件具有第一光学元件表面和与第一光学元件表面相对的第二光学元件表面。第一柔性膜具有第一膜表面和与第一膜表面相对的第二膜表面。第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件。第一光学元件的第二光学元件表面与第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合。该方法还包括将附着有第一柔性膜的第一光学元件耦合到目标衬底。
根据一些实施例，光学组件包括第一光学元件，该第一光学元件具有第一光学元件表面和与第一光学元件表面相对的第二光学元件表面。第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件。光学组件还包括第一柔性膜，该第一柔性膜具有第一膜表面和与第一膜表面相对的第二膜表面。第一光学元件的第二光学元件表面与第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合。
因此，所公开的实施例提供了光学组件(包括非刚性和/或非平坦表面上的偏振体全息和/或几何相位光学元件)，以及通过将偏振体全息和/或几何相位光学元件从平坦和刚性表面转移到非刚性和/或非平坦表面上来制造这种组件的方法。
在涉及方法和光学组件的所附权利要求中具体公开了根据本发明的实施例，其中，在一个权利要求类别(例如方法)中提到的任何特征也可以在另一个权利要求类别(例如光学组件、系统、存储介质和计算机程序产品)中被要求保护。所附权利要求中的从属关系或往回引用仅出于形式原因而选择。然而，也可以要求保护由对任何前面权利要求的有意往回引用(特别是多项引用)而产生的任何主题，使得权利要求及其特征的任何组合被公开并可被要求保护，而不考虑在所附权利要求中选择的从属性。可以被要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求中阐述的特征的组合，而且还包括在权利要求中的特征的任何其他组合，其中，在权利要求中提到的每个特征可以与在权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文描述或描绘的实施例和特征中的任一个可以在单独的权利要求中和/或以与本文描述或描绘的任何实施例或特征的任何组合或以与所附权利要求的任何特征的任何组合被要求保护。
在实施例中，一种方法可以包括：
获得包括第一光学元件和第一柔性膜的第一光学组件，该第一光学元件具有第一光学元件表面和与该第一光学元件表面相对的第二光学元件表面，该第一柔性膜具有第一膜表面和与该第一膜表面相对的第二膜表面，其中第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且第一光学元件的第二光学元件表面与第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合；以及
将附着有第一柔性膜的第一光学元件耦合到目标衬底。
将第一光学元件耦合到目标衬底可以包括将第一柔性膜的第一膜表面的至少第二部分耦合到目标衬底。
第一光学元件可以与第一柔性膜的第一膜表面可移除地耦合；并且该方法可以包括：
将第一光学元件的第一光学元件表面耦合到目标衬底；以及
将第一柔性膜从第一光学元件分离，同时该第一光学元件保留在目标衬底上。
第一柔性膜的第一膜表面可以涂有一种或更多种粘合剂。
将第一光学元件耦合到目标衬底可以包括将第一柔性膜的第二膜表面耦合到目标衬底。
获得第一光学组件可以包括：
在源衬底上形成第一光学元件；
在第一光学元件位于源衬底上时，将第一柔性膜的第一膜表面与第一光学元件的第二光学元件表面耦合；以及
将第一光学元件从源衬底分离。
附着有第一膜的第一光学元件可以耦合到目标衬底的非平坦表面。
目标衬底可以是透镜。
第一光学组件还可以包括与第一光学元件不同且分离的第二光学元件，该第二光学元件具有第三光学元件表面和与该第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，该第二光学元件可以是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且该第二光学元件的第四光学元件表面可以与柔性膜的第一膜表面的至少第三部分耦合，该方法可以包括：
将附着有第一柔性膜的第二光学元件耦合到目标衬底。
在实施例中，一种方法可以包括：
在将第一光学元件耦合到目标衬底的同时，将第二光学元件耦合到该目标衬底。
在实施例中，一种方法可以包括：
获得包括第二光学元件和第二柔性膜的第二光学组件，该第二光学元件具有第三光学元件表面和与该第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，第二柔性膜具有第三膜表面和与该第三膜表面相对的第四膜表面，其中第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且第二光学元件的第四光学元件表面与第二柔性膜的第三膜表面的至少第一部分耦合；以及
将第二光学元件耦合到目标衬底上的第一光学元件。
在实施例中，一种方法可以包括：
将第二光学元件的第三表面耦合到第一光学元件的第一表面。
将第二光学元件耦合到目标衬底上的第一光学元件可以包括将第二柔性膜的第四膜表面的至少一部分耦合到第一光学元件的第一光学元件表面的至少一部分。
第一柔性膜可以是弹性的；并且该方法可以包括在将附着有第一柔性膜的第一光学元件耦合到目标衬底之前，连同第一柔性膜一起拉伸第一光学元件。
目标衬底可以是弹性的；并且该方法可以包括在将第一光学元件耦合到目标衬底之后，连同目标衬底一起拉伸第一光学元件。
在实施例中，一种光学组件可以包括：
第一光学元件，其具有第一光学元件表面和与该第一光学元件表面相对的第二光学元件表面，其中该第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件；以及
第一柔性膜，其具有第一膜表面和与该第一膜表面相对的第二膜表面；并且
其中第一光学元件的第二光学元件表面与第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合。
在实施例中，光学组件可以包括目标衬底，其中第一柔性膜的第一膜表面的至少第二部分可以耦合到目标衬底。
在实施例中，光学组件可以包括目标衬底，其中第一柔性膜的第二膜表面可以耦合到目标衬底。
目标衬底可以具有非平坦表面，并且第一柔性膜的第二膜表面可以耦合到目标衬底的非平坦表面。
在实施例中，一种光学组件可以包括：
第二光学元件，其具有第三光学元件表面和与该第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，其中该第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件；
第二柔性膜，其具有第三膜表面和与该第三膜表面相对的第四膜表面，并且第二光学元件的第四光学元件表面与第二柔性膜的第三膜表面的至少第一部分耦合；并且
第二光学元件与第一光学元件耦合。
在实施例中，一个或更多个计算机可读非暂时性存储介质可以体现软件，该软件在被执行时可操作来执行根据光学组件(或光学组件内)或任何上面提到的实施例(或这些实施例内)的方法。
在实施例中，一种系统可以包括：一个或更多个处理器；以及耦合到处理器并包括处理器可执行的指令的至少一个存储器，处理器当执行指令时可操作来执行根据光学组件(或光学组件内)或任何上面提到的实施例(或这些实施例内)的方法。
在实施例中，优选地包括计算机可读非暂时性存储介质的计算机程序产品当在数据处理系统上被执行时可操作来执行根据光学组件(或光学组件内)或任何上面提到的实施例(或这些实施例内)的方法。
附图简述
为了更好地理解所描述的各个实施例，应当结合以下附图来参考下面的实施例的描述，在所有附图中，相同的附图标记指示相应的部件。
图1A是根据一些实施例的光学组件和膜的横截面示意图。
图1B是根据一些实施例的光学组件和膜的横截面示意图。
图1C是根据一些实施例的光学组件的横截面示意图。
图1D是根据一些实施例的光学组件的横截面示意图。
图1E是根据一些实施例的光学组件的横截面示意图。
图1F是根据一些实施例的光学组件的横截面示意图。
图1G是根据一些实施例的光学组件的横截面示意图。
图1H是根据一些实施例的光学组件的横截面示意图。
图1I是根据一些实施例的光学组件的横截面示意图。
图1J是根据一些实施例的光学组件的横截面示意图。
图2A-2C是根据一些实施例的可拉伸光学组件的平面示意图。
图3A-3D是根据一些实施例的几何相位透镜的示意图。
图4A-4D是根据一些实施例的几何相位光栅的示意图。
图5A-5D是根据一些实施例的偏振体全息透镜的示意图。
图6A-6D是根据一些实施例的偏振体全息光栅的示意图。
这些图不是按比例绘制的，除非另有说明。
详细描述
本公开描述了用于将光学元件转移到目标衬底上的方法。在一些实施例中，光学元件的第一表面耦合到第一柔性膜(例如，光学透明粘合剂，如光学透明胶带和光学透明粘合薄膜(film))，使得光学元件可以转移到目标衬底上。本文描述的方法能够在柔性或非平坦衬底上实现光学元件的简化和更有效的制造。特别地，本文描述的方法在柔性或非平坦表面上提供偏振体全息(PVH)和/或几何相位(GP)光学元件。
现在将参考实施例，其示例在附图中示出。在以下描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对各种所描述的实施例的理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施各种所描述的实施例。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件、电路和网络，以免不必要地模糊实施例的各个方面。
还应当理解，尽管在某些情况下，术语第一、第二等在本文用于描述各种元素，但这些元素不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。例如，第一表面可以被称为第二表面，类似地，表面元件可以被称为第一表面，而不偏离各种所述实施例的范围。第一表面和第二表面都是表面，但它们不是相同的表面。
在本文各种所描述的实施例的描述中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，且并不旨在是限制性的。如在各种所描述的实施例和所附权利要求的描述中所使用的，除非上下文清楚地另有指示，否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。还将理解，本文使用的术语“和/或”指代并包括一个或更多个相关列出项的任何和所有可能的组合。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(includes)”、“包括(including)”、“包含(comprises)”和/或“包含(comprising)”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。在本文中，术语“示例性”以“用作示例、实例或说明”而非“代表同类最佳”的意义被使用。
下面参照图1A-1H描述将光学元件(例如PVH或GP光学元件)从刚性且平坦的衬底转移到柔性、弹性和/或非平坦衬底上的方法，以及通过这种方法获得的光学组件。
图1A是根据一些实施例的包括形成在衬底106上的光学元件104的结构100和膜102的横截面示意图。光学元件104包括表面104-1和与表面104-1相对的表面104-2。在一些实施例中，光学元件104是光栅、透镜或轴棱锥(axicon)。在一些实施例中，光学元件104是PVH。在一些实施例中，光学元件104是GP光学元件。下面参考图3A-3D和图4A-4D描述GP光学元件，并且下面参考图5A-5D和图6A-6D描述PVH光学元件。在一些实施例中，光学元件104包括聚合的各向异性分子，例如聚合的液晶和/或光聚合物(例如，固化的光聚合物)。在一些实施例中，光学元件104包括在光配向层(photoalignment layer)(例如，包括含有光敏基团(photosensitive groups)的有机或无机化合物的层)上取向的液晶层。通过使用已知工艺在刚性且基本平坦的衬底(例如，衬底106)上制造光学元件，可以实现制造具有高质量光学特性的光学元件，例如PVH和/或GP元件。PVH和GP元件的光学特性包括例如偏振选择性、波长选择性和/或入射角选择性。在图1A中，光学元件104在衬底106上制造，并由此耦合到(或附着到)衬底106。衬底106由刚性材料(例如，玻璃、硅或塑料)制成，该刚性材料适于通过本领域已知的方法例如通过光配向和/或全息配向来制造光学元件104。衬底106也是基本平坦的，这使得偏振导向材料(例如，液晶和/或光聚合物)容易配向。图1A还示出了附着到光学元件104之前的膜102。膜102是柔性膜，包括表面102-1和与表面102-1相对的表面102-2。如图1B所示，表面102-2的至少一部分被配置成耦合到(或附着到)光学元件104的表面104-1。
图1B是根据一些实施例的结构100和膜102的横截面示意图。在图1B中，膜102的表面102-2耦合到光学膜104的表面104-1。膜102的表面102-2涂有一种或更多种粘合剂，从而粘附到光学元件102-2的表面104-1。在一些实施例中，膜102的表面102-1和102-2都涂覆有一种或更多种粘合剂。在一些实施例中，膜102是光学透明胶带(OCA)或具有低粘性压敏粘合剂的薄膜。例如，膜102是由3MTM供应的单面或双面OCA。
图1C是根据一些实施例的光学组件105的横截面示意图。在图1C中，耦合到膜102的光学元件104从衬底106拆离。在一些实施例中，拆离光学元件104包括从衬底106揭除(lift off)或剥离膜102。拆离后，光学元件104由此从衬底106转移到柔性膜102上，形成光学组件105。在一些实施例中，组件105的光学元件104不包括光配向配向层。例如，在液晶PVH和/或GP元件的制造过程中用于液晶配向的光配向层保持附着到衬底106，并因此与光学元件104拆离。作为另一个示例，光学元件104用本领域已知的不需要应用光配向层的方法制造。
图1D是根据一些实施例的光学组件110的横截面示意图。在图1D中，光学组件105的膜102的表面102-1与衬底108的表面108-1耦合，从而形成光学组件110。在一些实施例中，类似于表面102-2，表面102-1包括一种或更多种粘合剂，并且表面102-1粘附到表面108-1。替代地，衬底108的表面108-1包括一种或更多种粘合剂，并且表面108-1粘附到膜102-1的表面102-1。当包括柔性膜102和光学元件104的光学元件105耦合到衬底108时，光学组件105弯曲，使得光学组件105的曲率对应于表面108-1的曲率。在图1D中，衬底108的表面108-1具有凸起的形状。在一些实施例中，表面108-1具有凹形、球形、非球形或自由形状。在一些实施例中，衬底108是透镜或光栅。与仅包括传统透镜的透镜组件相比，光学组件1D具有非常规的光学特性。在一些实施例中，除了例如提供光焦度(optical power)，PVH或GP元件还向光学组件110提供角度选择性、波长选择性和/或偏振选择性。
图1E是根据一些实施例的光学组件120的横截面示意图。在图1E中，光学组件105的膜102的表面102-1耦合到衬底112的表面112-1，从而形成光学组件120。在一些实施例中，衬底112是柔性衬底。在一些实施例中，衬底112是弹性(例如，可拉伸的)衬底。例如，衬底112由柔性和/或弹性聚合物制成。图1F是根据一些实施例的光学组件130的横截面示意图。在图1F中，光学组件105的膜102的表面102-2的一部分耦合到衬底112的表面112-1，从而形成光学组件130。在图1F中，光学元件104被封装在膜102和衬底112之间，使得膜102提供围绕光学元件104的密封。
图1G是根据一些实施例的光学组件140的横截面示意图。光学组件140对应于上面参照图1F描述的光学组件130，除了光学组件140不包括膜102。在一些实施例中，膜102从光学元件104顶部被移除(例如，通过揭除或剥离)。
图1H是根据一些实施例的光学组件150的横截面示意图。光学组件150包括堆叠在一起的两个或更多个光学组件(例如，堆叠在一起的两个、三个、四个、五个或更多个光学组件，例如光学组件105)。在图1H中，光学组件150包括与光学组件155耦合的光学组件120，光学组件155对应于参照图1C描述的光学组件105。替代地，光学组件包括与光学组件155耦合的光学组件140(参照图1G所描述的)。光学组件155包括具有表面154-1和154-2的光学元件154以及与光学元件154的表面154-2和光学元件104的表面104-2耦合的膜152。在光学组件150的配置中，光学组件155被转移到光学组件120的顶部上，使得膜152位于光学元件104和光学元件154之间。在一些实施例中，光学元件154和光学元件104都是PVH元件或GP元件。在一些实施例中，光学元件154和104具有相似的光学特性(例如，波长选择性、偏振选择性和/或角度选择性)。在一些实施例中，光学元件154的光学特性不同于光学元件104的光学特性。例如，光学元件154被配置成聚焦具有第一波长范围的光，而光学元件被配置成聚焦具有不同于第一波长范围的第二波长范围的光。作为另一个示例，光学元件154被配置成聚焦具有第一圆偏振的光，而光学元件104被配置成聚焦具有不同于第一圆偏振的第二圆偏振的光。在一些实施例中，光学元件154和104都是透镜、光栅或轴棱锥。在一些实施例中，光学元件154是GP元件，光学元件104是PVH元件，反之亦然。在一些实施例中，光学组件150包括一个或更多个透镜、光栅和轴棱锥的组合。
图1I是根据一些实施例的光学组件160的横截面示意图。光学组件160对应于上面参照图1H描述的光学元件150，除了在光学组件160中，光学组件155位于光学组件120的顶部上，使得光学元件154的表面154-1与光学元件104的表面104-2直接接触，并且与膜152耦合的表面154-2位于光学组件160的顶部上。可选地，在一些实施例中，移除膜152(例如，将膜152从光学元件154的表面154-2上揭除或剥离)。
图1J是根据一些实施例的光学组件170的横截面示意图。光学组件170对应于参照图1H描述的光学组件150，除了在光学组件170中，光学元件154位于光学元件104旁边。在图1J中，光学元件154与光学元件104分开定位。在一些实施例中，光学元件154位于光学元件104附近(例如，与其耦合)。在图1J中，光学元件104和154都位于膜102上。在一些实施例中，光学元件154用不同的膜(例如，图1H所示的膜152)耦合到衬底112。在一些实施例中，类似于参照图1G中的光学组件140所描述的，光学元件170不包括膜102。
图2A-2C是根据一些实施例的可拉伸光学组件200的平面示意图。光学组件200(例如，光学组件200-1、200-2和200-3)包括光学元件202，光学元件202对应于上面参照图1A所描述的光学元件104。光学元件202位于弹性衬底204上。在图2A中，光学组件200-1处于非拉伸阶段。在图2B中，包括衬底204和光学元件202的光学组件200-2在一个方向上被拉伸(例如，如水平箭头所示)，而没有在其他方向上被拉伸。在图2C中，光学组件200在两个垂直方向上被拉伸(例如，如水平和垂直箭头所示)。在一些实施例中，弹性衬底204对应于上面参照图1A所描述的膜102(例如，膜102是光学透明的胶带或薄膜)，除了衬底204在柔性之外还是弹性的。在一些实施例中，光学组件200被拉伸成光学组件200-2或光学组件200-3，然后在保持拉伸的同时被耦合到目标衬底(例如，参照图1D所描述的衬底108或参照图1E所描述的衬底112)。在一些实施例中，弹性衬底204对应于参照图1E所描述的衬底112。在这样的实施例中，光学组件200-2和200-3可以对应于参照图1E-1H所描述的、包括或不包括膜102的任何组件。当光学组件200-2和200-3对应于图1E和图1F的光学组件120和130时，包括光学元件104、膜102和衬底112在内的所有部件都被拉伸，如图2B和图2C所示。当光学组件200-2和200-3对应于图1G的光学组件140时，衬底112和光学元件104被拉伸，如图2B和图2C所示。在一些实施例中，参照图2B和图2C所描述的拉伸将光学组件200-1的表面积改变约0.1％至约10％，或者在一些情况下，改变约1％至约5％。
在一些实施例中，光学组件被拉伸以改变其光学特性。例如，与未被拉伸的光学组件200-1的光学特性相比，在一个方向上被拉伸的光学组件200-2具有不同的光学特性。类似地，与未被拉伸的光学组件200-1和在一个方向上被拉伸的光学组件200-2的光学特性相比，在两个方向上被拉伸的光学组件200-3具有不同的光学特性。光学特性包括偏振选择性、波长选择性、角度选择性、光焦度、其他光学特性和/或这些光学特性的任意组合。在一些实施例中，光学元件202的光学特性被改变。例如，PVH或GP元件的拉伸可以改变波长选择性、偏振选择性和/或角度选择性中的一个或更多个。在一些实施例中，衬底204的光学特性被改变。例如，衬底204是弹性透镜，并且衬底204的拉伸将改变透镜的厚度，从而改变透镜的光焦度。在一些实施例中，衬底204由双折射材料(birefringent material)制成，并且衬底204的拉伸将改变衬底204的双折射特性，从而改变衬底204的偏振特性。在一些实施例中，衬底204是或者包括参照图1A所描述的膜102(例如，膜102是弹性OCA)。在一些实施例中，膜102的拉伸改变了膜102的特性(例如厚度)，从而改变了光学组件的光学特性。
如上面参照图1A所解释的，光学元件104是GP光学元件或PVH光学元件。下面参照图3A-3D和图4A-4D描述GP光学元件的示例性实施例，并且下面参照图5A-5D和图6A-6D描述PVH光学元件的示例性实施例。
图3A-3D是示出根据一些实施例的几何相位透镜300的示意图。在一些实施例中，几何相位透镜300是包括液晶层的液晶几何相位元件。在一些实施例中，几何相位透镜300包括其他类型子结构的层，例如由高折射率材料组成的纳米柱(nanopillar)或光聚合物层。几何相位透镜300部分基于入射光的偏振来增加或去除光焦度。例如，如果右旋圆偏振(RCP)光入射到几何相位透镜300上，则几何相位透镜300充当正透镜(即，它使光会聚)。并且，如果左旋圆偏振(LCP)光入射到几何相位透镜上，则几何相位透镜充当负透镜(即，它使光发散)。在一些实施例中，几何相位透镜还反转入射光的旋向性(handedness)(例如，将LCP改变为RCP，反之亦然)。几何相位透镜也是波长选择性的。如果入射光处于设计波长，那么LCP光被转换成RCP光，反之亦然，而波长在设计波长范围之外的光被透射而其偏振没有被转换。几何相位透镜可以具有大的孔径尺寸，并且可以由非常薄的液晶层制成。几何相位透镜的光学特性(例如聚焦能力或衍射能力)基于各向异性分子的方位角(azimuthalangles)(θ)的变化。例如，对于几何相位透镜，各向异性分子的方位角θ基于方程(1)确定：
Figure BDA0002783321400000131
其中r表示各向异性分子和几何相位透镜的光学中心之间的径向距离，f表示焦距，λ表示几何相位被设计用于的光的波长。因此，在一些实施例中，x-y平面中各向异性分子的方位角从几何相位透镜的光学中心到边缘增加。在一些实施例中，如方程(1)所表示的，相邻各向异性分子之间方位角的增加速率也随着距几何相位透镜的光学中心的距离而增加。几何相位透镜基于x-y平面中各向异性分子的取向(即方位角θ)产生各自的透镜剖面(lens profile)。相比之下，(非几何相位)各向异性透镜经由双折射特性和各向异性分子层的厚度产生透镜剖面。
图3A示出了几何相位透镜300的三维视图，其中入射光304沿着z轴进入透镜。图3B示出了几何相位透镜300的x-y平面视图，该几何相位透镜300具有多个各种取向的各向异性分子(例如，各向异性分子302-1和302-2)。在一些实施例中，各向异性分子是液晶或光敏分子。各向异性分子的取向(即方位角θ)沿着A和A’之间的参考线从几何相位透镜300的中心朝向几何相位透镜300的外围变化。图3C示出了几何相位透镜300的y-z横截面视图。如图3C所示，各向异性分子(例如，各向异性分子302-1和302-2)的取向沿z方向保持恒定。图3D示出了沿着图3B所示的A和A’之间的参考线的各向异性分子的详细平面视图。间距306被定义为沿着x轴的距离，在该距离处各向异性分子的方位角旋转了180度。在一些实施例中，间距306作为距几何相位透镜300的中心的距离的函数而变化。在透镜的情况下，各向异性分子的方位角根据上面所示的方程(1)而变化。在这种情况下，透镜中心处的间距最长，透镜边缘处的间距最短。
图4A-4D是示出根据一些实施例的几何相位光栅400的示意图。图4A示出了几何相位光栅400的三维视图，其中入射光404沿着z轴进入透镜。图4B示出了几何相位光栅400的x-y平面视图，示出了几何相位光栅400中各种取向的多个各向异性分子(例如，各向异性分子402-1和402-2)。与上面参照图3B描述的几何相位透镜300相比，各向异性分子的取向(即方位角θ)沿着沿x轴的B和B’之间的参考线是恒定的，如图4D所示，图4D示出了沿着该参考线的各向异性分子的详细平面视图。图4B中各向异性分子的取向沿着y轴变化，其对应于图3D中参照几何相位透镜300所示出的各向异性分子的平面视图。然而，在光栅的情况下，被定义为沿y轴的距离(在该距离处各向异性分子的方位角已经旋转了180度)的间距在整个光栅中是恒定的。图4C示出了几何相位光栅400的y-z横截面视图。如图4C所示，各向异性分子(例如，各向异性分子402-1和402-2)的取向沿着z方向保持恒定，类似于图3C所示的透镜300。
图5A-5D是示出根据一些实施例的PVH透镜500的示意图。在一些实施例中，PVH透镜500是包括螺旋结构的液晶层(例如，胆甾相液晶)的液晶PVH透镜。类似于几何相位透镜，PVH透镜部分基于入射光的偏振增加或去除光焦度。然而，PVH透镜对光的圆偏振是有选择性的。当圆偏振光的状态(旋向性)沿着液晶的螺旋轴时，PVH透镜与圆偏振光相互作用，从而改变光的方向(例如折射或衍射光)。同时，PVH透镜也改变光的偏振。相比之下，PVH透镜透射具有相反圆偏振的光，而不改变其方向或偏振。例如，PVH透镜将RCP光的偏振改变为LCP光，并且同时聚焦或散焦该光，同时透射LCP光而不改变其偏振或方向。PVH透镜的光学特性(例如，聚焦能力或衍射能力)基于各向异性分子分子的方位角的变化，如以上参照图3A-3D所描述的。此外，PVH的光学特性基于螺旋结构的螺旋轴和/或螺旋间距。
图5A示出了PVH透镜500的三维视图，其中入射光504沿着z轴进入透镜。图5B示出了具有多个各种取向的各向异性分子(例如，各向异性分子502-1和502-2)的PVH透镜500的x-y平面视图。各向异性分子的取向(即，方位角θ)沿着C和C’之间的参考线从PVH透镜500的中心朝向PVH透镜500的外围变化。图5C示出了PVH透镜500的y-z横截面视图。如图5C所示，与参照图3C所描述的几何相位透镜相比，PVH透镜500的各向异性分子(例如，各向异性分子502-1和502-2)排列成螺旋结构508。螺旋结构508具有与z轴相对应排列的螺旋轴。随着x-y平面上各个各向异性分子的方位角的变化，螺旋结构产生具有多个倾斜衍射平面(例如，平面510-1和510-2)的体积光栅(volume grating)。在PVH透镜的体积中定义的衍射平面(例如，布拉格(Bragg)衍射平面)产生周期性改变的折射率。螺旋结构508定义了PVH透镜500的偏振选择性，因为具有对应于螺旋轴的圆偏振旋向性的光被衍射，而具有相反旋向性圆偏振的光没有被衍射。螺旋结构508还定义了PVH 500的波长选择性，因为波长接近螺旋间距(例如，图5C中的螺旋间距512)的光被衍射，而其他波长的光不被衍射。螺旋间距是指当螺旋沿着螺旋轴(例如，图5C中的z轴)旋转180度时的距离。图5D示出了沿着图5B中C和C’之间的参考线的各向异性分子的详细平面视图。间距506被定义为沿着x轴的距离，在该距离处各向异性分子的方位角从初始取向旋转了180度。在一些实施例中，间距506作为距PVH透镜500中心的距离的函数而变化。在透镜的情况下，各向异性分子的方位角根据上面所示的方程(1)而变化。在这种情况下，透镜中心的间距最长，透镜边缘的间距最短。
图6A-6D是示出根据一些实施例的PVH光栅600的示意图。图6A示出了PVH光栅600的三维视图，其中入射光604沿着z轴进入透镜。图6B示出了具有多个各种取向的各向异性分子(例如，各向异性分子602-1和602-2)的PVH光栅600的x-y平面视图。与上面参照图5B所描述的PVH透镜500相比，各向异性分子的取向(即，方位角θ)沿着沿x轴的D和D’之间的参考线是恒定的，如图6D所示，图6D示出了沿着该参考线的各向异性分子的详细平面视图。图6B中各向异性分子的取向沿着y轴变化，其对应于图5D中参照PVH透镜500所示的各向异性分子的平面视图。然而，在光栅的情况下，被定义为沿y轴的距离(在该距离处各向异性分子的方位角已经旋转了180度)的间距在整个光栅中是恒定的。图6C示出了PVH光栅600的y-z横截面视图。与图5C中所示的PVH透镜500相比，PVH光栅600具有螺旋结构608，其中螺旋轴对应于x轴排列。螺旋结构产生具有多个衍射平面(例如，平面610-1和610-2)的体积光栅。与图5C中所示的PVH透镜500的平面510-1和510-2相比，PVH光栅600的衍射平面延伸穿过透镜。在图6C中，衍射平面610-1和610-2相对于z轴倾斜。如上面参照图5C所解释的，螺旋结构608定义了PVH光栅600的偏振选择性，因为具有对应于螺旋轴的圆偏振旋向性的光被衍射，而具有相反旋向性圆偏振的光没有被衍射。螺旋结构608还定义了PVH光栅600的波长选择性，因为波长接近螺旋间距(例如，图6C中的螺旋间距612)的光被衍射，而其他波长的光不被衍射。
根据这些原理，我们现在转向某些实施例。
根据一些实施例，一种方法包括获得包括第一光学元件和第一柔性膜的光学组件(例如，在图1C中，光学组件105包括光学元件104和膜102)。第一光学元件具有第一光学元件表面和与第一光学元件表面相对的第二光学元件表面(例如，光学元件104具有表面104-1和104-2)。第一柔性膜具有第一膜表面和与第一膜表面相对的第二膜表面(例如，膜102具有表面102-1和102-2)。第一光学元件是几何相位光学元件(例如，下面参照图3A-3D和图4A-4D描述的GP光学元件)或偏振体全息光学元件(例如，下面参照图5A-5D和图6A-6D描述的PVH光学元件)。第一光学元件的第二光学元件表面与第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合(例如，在图1C中，光学元件104的表面104-1耦合到膜102的表面102-2)。该方法还包括将附着有第一柔性膜的第一光学元件耦合到目标衬底(例如，在图1D中，光学元件104通过膜102耦合到衬底108)。
在一些实施例中，第一光学元件包括聚合液晶和/或光聚合物(例如，图3C中的各向异性分子302-1和302-2)。
在一些实施例中，将第一光学元件耦合到目标衬底包括将第一柔性膜的第一膜表面的至少第二部分耦合到目标衬底(例如，在图1F中，膜102的表面102-2与衬底112耦合)。
在一些实施例中，第一光学元件与第一柔性膜(例如，光学透明胶带或具有低粘性压敏粘合剂的薄膜)的第一膜表面可移除地耦合(例如，在图1F中，光学组件130包括与膜102耦合的光学元件104，而在图1G中的光学组件140中，膜102被移除)。该方法还包括将第一光学元件的第一光学元件表面耦合到目标衬底(例如，在图1F中，光学元件104与衬底112耦合，而不在光学元件104和衬底112之间放置膜102，如图1E所示)。例如，将一种或更多种粘合剂施加到第一光学元件的第一光学元件表面和/或目标衬底，使得第一光学元件的第一光学元件表面附着到目标衬底。该方法还包括，将第一柔性膜从第一光学元件(和目标衬底)分离，同时第一光学元件保留在目标衬底上(例如，图1F和图1G)。例如，第一柔性膜从第一光学元件(和目标衬底)剥离。
在一些实施例中，第一柔性膜的第一膜表面涂有一种或更多种粘合剂(例如，光学透明粘合剂和/或低粘性压敏粘合剂)(例如，在图1B中，膜102的表面102-2涂有一种或更多种粘合剂)。在一些情况下，这实现和/或有助于第一光学元件与第一柔性膜的可移除耦合(例如，如图1F和图1G所示，膜102与光学元件104可移除地耦合)。
在一些实施例中，将第一光学元件耦合到目标衬底包括将第一柔性膜的第二膜表面耦合到目标衬底(例如，在图1E中，光学元件104耦合到衬底112，使得光学元件104耦合到膜102的表面102-2，并且衬底112耦合到膜102的表面102-1)。在一些实施例中，第一柔性膜是位于第一光学元件和目标衬底之间的双面胶带(例如，在图1E中，膜102是双面胶带)。
在一些实施例中，获得第一光学组件包括在源衬底上形成第一光学元件(例如，在图1A中，光学元件104形成在衬底106上)，并且在第一光学元件位于源衬底上时，将第一柔性膜的第一膜表面与第一光学元件的第二光学元件表面耦合(例如，在图1B中，在光学元件104位于衬底106上时，将膜102的表面102-2与光学元件104的表面104-1耦合)，以及将第一光学元件从源衬底分离，连同将第一柔性膜从源衬底分离(例如，在图1C中，使用膜102，光学元件104被从衬底106上拾取)。
在一些实施例中，附着有第一膜的第一光学元件耦合到目标衬底的非平坦表面(例如，在图1D中，衬底108不是平坦的)。
在一些实施例中，目标衬底是透镜(例如，在图1D中，衬底108是透镜)。
在一些实施例中，第一光学组件还包括与第一光学元件不同且分离的第二光学元件(例如，图1H中的光学元件154)。第二光学元件具有第三光学元件表面和与第三光学元件表面相对的第四光学元件表面(例如，光学元件154具有表面154-1和表面154-2)。第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件。第二光学元件的第四光学元件表面与柔性膜的第一膜表面的至少第三部分耦合(例如，在图1J中，表面154-2与膜102耦合)。该方法还包括将附着有第一柔性膜的第二光学元件耦合到目标衬底(例如，图1J)。
在一些实施例中，第二光学元件包括聚合液晶和/或光聚合物。
该方法还包括在将第一光学元件耦合到目标衬底的同时，将第二光学元件耦合到目标衬底(例如，在图1J中，光学元件154耦合到膜112)。例如，第一光学元件和第二光学元件都位于(例如，并排地定位在)第一柔性膜的第一膜表面上，并且一起转移到目标衬底。结果，使用与用于将第一光学元件耦合到目标衬底的方法类似的方法，将第二光学元件耦合到目标衬底。
在一些实施例中，该方法包括获得包括第二光学元件和第二柔性膜的第二光学组件(例如，图1H)，第二光学元件具有第三光学元件表面和与第三光学元件表面相对的第四光学元件表面。第二柔性膜具有第三膜表面和与第三膜表面相对的第四膜表面。第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件。第二光学元件的第四光学元件表面与第二柔性膜的第三膜表面的至少第一部分耦合。该方法还包括将第二光学元件耦合到目标衬底上的第一光学元件(例如，在图1H中，光学元件154与光学元件104耦合)。
在一些实施例中，该方法还包括将第二光学元件的第三表面耦合到第一光学元件的第一表面(例如，在图1I中，光学元件154与光学元件104直接耦合，而不在光学元件154和光学元件104之间放置膜152)。
在一些实施例中，将第二光学元件耦合到目标衬底上的第一光学元件包括将第二柔性膜的第四膜表面的至少一部分耦合到第一光学元件的第一光学元件表面的至少一部分(例如，在图1H中，膜152位于光学元件104和光学元件154之间)。
在一些实施例中，第一柔性膜是弹性的(例如，图1C中的膜102)。该方法还包括在将附着有第一柔性膜的第一光学元件耦合到目标衬底之前，连同第一柔性膜一起拉伸第一光学元件(例如，图2C中未被拉伸光学组件200-1分别被拉伸为图2B-2C中的光学组件200-2和200-3)。在一些实施例中，这导致第一光学元件的一个或更多个光学特性改变。
在一些实施例中，该方法包括在将第一光学元件耦合到目标衬底之前拉伸第一光学元件和第一柔性膜(例如，在图1E中，在耦合到衬底112之前拉伸光学元件104和膜102)。在一些实施例中，第一光学元件耦合到目标衬底，同时第一光学元件保持拉伸。
在一些实施例中，第一光学元件和第一柔性膜在第一方向上被拉伸(例如，图2B)，而没有在不同于第一方向的第二方向(例如，第二方向垂直于第一方向)上拉伸第一光学元件和第一柔性膜。
在一些实施例中，第一光学元件和第一柔性膜在第一方向和第二方向上都被拉伸(例如，图2C)。
在一些实施例中，目标衬底是弹性的(例如，图1G中的衬底112)。该方法还包括，在将第一光学元件耦合到目标衬底之后，连同目标衬底一起拉伸第一光学元件(例如，在图1G中，连同衬底112一起拉伸光学元件104)。在一些实施例中，这导致第一光学元件的一个或更多个光学特性改变。
在一些实施例中，该方法包括(例如，当第一柔性膜保持与目标衬底和/或第一柔性膜接触时)拉伸第一光学元件以及第一柔性膜和目标衬底(例如，在图1E中，拉伸光学元件104、膜102和衬底112)。
在一些实施例中，在将第一光学元件耦合到目标衬底之后，将第一柔性膜从第一光学元件(和目标衬底)分离(例如，在图1G中，图1F的膜102从光学元件104剥离或揭除)，并且该方法包括在不拉伸第一柔性膜的情况下连同目标衬底一起拉伸第一光学元件(例如，在图1G中，拉伸光学元件104和衬底112)。
在一些实施例中，第一光学元件在第一方向上被拉伸，而没有在不同于第一方向的第二方向(例如，第二方向垂直于第一方向)上拉伸第一光学元件(例如，图2B)。
在一些实施例中，第一光学元件在第一方向和第二方向上都被拉伸(例如，图2C)。
根据一些实施例，光学组件包括具有第一光学元件表面和与第一光学元件表面相对的第二光学元件表面的第一光学元件(例如，图1C中的光学组件105)。第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件。光学组件还包括具有第一膜表面和与第一膜表面相对的第二膜表面的第一柔性膜。第一光学元件的第二光学元件表面与第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合。
在一些实施例中，光学组件还包括目标衬底。第一柔性膜的第一膜表面的至少第二部分耦合到目标衬底(例如，图1F)。
在一些实施例中，组件的第一光学元件(例如，图1C中的光学元件104)包括聚合液晶和/或光聚合物。
在一些实施例中，光学组件还包括目标衬底。第一柔性膜的第二膜表面耦合到目标衬底(例如，图1E)。
在一些实施例中，目标衬底具有非平坦表面，并且第一柔性膜的第二膜表面耦合到目标衬底的非平坦表面(例如，图1D)。
在一些实施例中，光学组件还包括具有第三光学元件表面和与第三光学元件表面相对的第四光学元件表面的第二光学元件。第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件。光学组件还包括具有第三膜表面和与第三膜表面相对的第四膜表面的第二柔性膜，并且第二光学元件的第四光学元件表面与第二柔性膜的第三膜表面的至少第一部分耦合。第二光学元件与第一光学元件耦合(例如，图1I)。
尽管各个附图示出了特定部件或特定部件组相对于一只眼睛的操作，但是本领域普通技术人员将理解，可以相对于另一只眼睛或两只眼睛执行类似的操作。为简洁起见，本文不再重复这样的细节。
尽管一些不同的附图以特定的顺序示出了多个逻辑阶段，但是不依赖于顺序的阶段可以被重新排序，并且其他阶段可以被组合或分解。虽然具体提及了某种重新排序或其他分组，但是对于本领域普通技术人员来说，其他的重新排序或分组将是显而易见的，因此本文呈现的排序和分组并不是替代方案的穷举性列表。此外，应该认识到，这些阶段可以用硬件、固件、软件或其任意组合来实现。
为了解释的目的，已经参考具体实施例描述了前面的描述。然而，上面的说明性讨论并不旨在穷举或将权利要求的范围限制到所公开的精确形式。鉴于上面的教导，许多修改和变化是可能的。选择实施例是为了最好地解释权利要求书的基本原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够以适合于设想的特定用途的各种修改来最佳地使用实施例。

Claims (34)

1.一种方法，包括：
获得包括第一光学元件和第一柔性膜的第一光学组件，所述第一光学元件具有第一光学元件表面和与所述第一光学元件表面相对的第二光学元件表面，所述第一柔性膜具有第一膜表面和与所述第一膜表面相对的第二膜表面，其中所述第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且所述第一光学元件的第二光学元件表面与所述第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合；以及
将附着有所述第一柔性膜的所述第一光学元件耦合到目标衬底。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一光学元件耦合到所述目标衬底包括将所述第一柔性膜的第一膜表面的至少第二部分耦合到所述目标衬底。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一光学元件与所述第一柔性膜的第一膜表面可移除地耦合；并且
所述方法还包括：
将所述第一光学元件的第一光学元件表面耦合到所述目标衬底；以及
将所述第一柔性膜从所述第一光学元件分离，同时所述第一光学元件保留在所述目标衬底上。
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
所述第一柔性膜的第一膜表面涂有一种或更多种粘合剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一光学元件耦合到所述目标衬底包括将所述第一柔性膜的第二膜表面耦合到所述目标衬底。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述第一光学组件包括：
在源衬底上形成所述第一光学元件；
在所述第一光学元件位于所述源衬底上时，将所述第一柔性膜的第一膜表面与所述第一光学元件的第二光学元件表面耦合；以及
将所述第一光学元件从所述源衬底分离。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，附着有所述第一膜的所述第一光学元件耦合到所述目标衬底的非平坦表面。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述目标衬底是透镜。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一光学组件还包括与所述第一光学元件不同且分离的第二光学元件，所述第二光学元件具有第三光学元件表面和与所述第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，其中所述第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且所述第二光学元件的第四光学元件表面与所述柔性膜的第一膜表面的至少第三部分耦合，所述方法还包括：
将附着有所述第一柔性膜的所述第二光学元件耦合到所述目标衬底。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在将所述第一光学元件耦合到所述目标衬底的同时，将所述第二光学元件耦合到所述目标衬底。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：
获得包括第二光学元件和第二柔性膜的第二光学组件，所述第二光学元件具有第三光学元件表面和与所述第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，所述第二柔性膜具有第三膜表面和与所述第三膜表面相对的第四膜表面，其中所述第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且所述第二光学元件的第四光学元件表面与所述第二柔性膜的第三膜表面的至少第一部分耦合；以及
将所述第二光学元件耦合到所述目标衬底上的所述第一光学元件。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述第二光学元件的第三表面耦合到所述第一光学元件的第一表面。
13.根据权利要求11所述的方法，其中：
将所述第二光学元件耦合到所述目标衬底上的所述第一光学元件包括将所述第二柔性膜的第四膜表面的至少一部分耦合到所述第一光学元件的第一光学元件表面的至少一部分。
14.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一柔性膜是弹性的；并且
所述方法还包括在将附着有所述第一柔性膜的所述第一光学元件耦合到所述目标衬底之前，连同所述第一柔性膜一起拉伸所述第一光学元件。
15.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述目标衬底是弹性的；并且
所述方法还包括在将所述第一光学元件耦合到所述目标衬底之后，连同所述目标衬底一起拉伸所述第一光学元件。
16.一种光学组件，包括：
第一光学元件，其具有第一光学元件表面和与所述第一光学元件表面相对的第二光学元件表面，其中所述第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件；以及
第一柔性膜，其具有第一膜表面和与所述第一膜表面相对的第二膜表面；并且
其中所述第一光学元件的第二光学元件表面与所述第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合。
17.根据权利要求16所述的光学组件，还包括目标衬底，其中所述第一柔性膜的第一膜表面的至少第二部分耦合到所述目标衬底。
18.根据权利要求16所述的光学组件，还包括目标衬底，其中所述第一柔性膜的第二膜表面耦合到所述目标衬底。
19.根据权利要求18所述的光学组件，其中，所述目标衬底具有非平坦表面，并且所述第一柔性膜的第二膜表面耦合到所述目标衬底的所述非平坦表面。
20.根据权利要求16所述的光学组件，还包括：
第二光学元件，其具有第三光学元件表面和与所述第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，其中所述第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件；
第二柔性膜，其具有第三膜表面和与所述第三膜表面相对的第四膜表面，并且所述第二光学元件的第四光学元件表面与所述第二柔性膜的第三膜表面的至少第一部分耦合；并且
所述第二光学元件与所述第一光学元件耦合。
21.一种方法，包括：
获得包括第一光学元件和第一柔性膜的第一光学组件，所述第一光学元件具有第一光学元件表面和与所述第一光学元件表面相对的第二光学元件表面，所述第一柔性膜具有第一膜表面和与所述第一膜表面相对的第二膜表面，其中所述第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且所述第一光学元件的第二光学元件表面与所述第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合；以及
将附着有所述第一柔性膜的所述第一光学元件耦合到目标衬底。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，将所述第一光学元件耦合到所述目标衬底包括将所述第一柔性膜的第一膜表面的至少第二部分耦合到所述目标衬底。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中：
所述第一光学元件与所述第一柔性膜的第一膜表面可移除地耦合；并且
所述方法还包括：
将所述第一光学元件的第一光学元件表面耦合到所述目标衬底；以及
将所述第一柔性膜从所述第一光学元件分离，同时所述第一光学元件保留在所述目标衬底上；
可选地，其中：
所述第一柔性膜的第一膜表面涂有一种或更多种粘合剂。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中，将所述第一光学元件耦合到所述目标衬底包括将所述第一柔性膜的第二膜表面耦合到所述目标衬底。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法，其中，获得所述第一光学组件包括：
在源衬底上形成所述第一光学元件；
在所述第一光学元件位于所述源衬底上时，将所述第一柔性膜的第一膜表面与所述第一光学元件的第二光学元件表面耦合；以及
将所述第一光学元件从所述源衬底分离。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其中，附着有所述第一膜的所述第一光学元件耦合到所述目标衬底的非平坦表面；
可选地，其中所述目标衬底是透镜。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的方法，其中，所述第一光学组件还包括与所述第一光学元件不同且分离的第二光学元件，所述第二光学元件具有第三光学元件表面和与所述第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，其中所述第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且所述第二光学元件的第四光学元件表面与所述柔性膜的第一膜表面的至少第三部分耦合，所述方法还包括：
将附着有所述第一柔性膜的所述第二光学元件耦合到所述目标衬底；
可选地，还包括：
在将所述第一光学元件耦合到所述目标衬底的同时，将所述第二光学元件耦合到所述目标衬底。
28.根据权利要求21至27中的任一项所述的方法，还包括：
获得包括第二光学元件和第二柔性膜的第二光学组件，所述第二光学元件具有第三光学元件表面和与所述第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，所述第二柔性膜具有第三膜表面和与所述第三膜表面相对的第四膜表面，其中所述第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件，并且所述第二光学元件的第四光学元件表面与所述第二柔性膜的第三膜表面的至少第一部分耦合；以及
将所述第二光学元件耦合到所述目标衬底上的所述第一光学元件；
可选地，还包括：
将所述第二光学元件的第三表面耦合到所述第一光学元件的第一表面；和/或
可选地，其中：
将所述第二光学元件耦合到所述目标衬底上的所述第一光学元件包括将所述第二柔性膜的第四膜表面的至少一部分耦合到所述第一光学元件的第一光学元件表面的至少一部分。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的方法，其中：
所述第一柔性膜是弹性的；并且
所述方法还包括在将附着有所述第一柔性膜的所述第一光学元件耦合到所述目标衬底之前，连同所述第一柔性膜一起拉伸所述第一光学元件。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的方法，其中：
所述目标衬底是弹性的；并且
所述方法还包括在将所述第一光学元件耦合到所述目标衬底之后，连同所述目标衬底一起拉伸所述第一光学元件。
31.一种光学组件，包括：
第一光学元件，其具有第一光学元件表面和与所述第一光学元件表面相对的第二光学元件表面，其中所述第一光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件；以及
第一柔性膜，其具有第一膜表面和与所述第一膜表面相对的第二膜表面；并且
其中所述第一光学元件的第二光学元件表面与所述第一柔性膜的第一膜表面的至少第一部分耦合。
32.根据权利要求31所述的光学组件，还包括目标衬底，其中所述第一柔性膜的第一膜表面的至少第二部分耦合到所述目标衬底。
33.根据权利要求31或32所述的光学组件，还包括目标衬底，其中所述第一柔性膜的第二膜表面耦合到所述目标衬底；
可选地，其中所述目标衬底具有非平坦表面，并且所述第一柔性膜的第二膜表面耦合到所述目标衬底的所述非平坦表面。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的光学组件，还包括：
第二光学元件，其具有第三光学元件表面和与所述第三光学元件表面相对的第四光学元件表面，其中所述第二光学元件是几何相位光学元件或偏振体全息光学元件；
第二柔性膜，其具有第三膜表面和与所述第三膜表面相对的第四膜表面，并且所述第二光学元件的第四光学元件表面与所述第二柔性膜的第三膜表面的至少第一部分耦合；并且
所述第二光学元件与所述第一光学元件耦合。
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