CN117836696A - 用于基于激光的系统的基于菲涅尔反射的光拾取元件 - Google Patents

Abstract

提供了一种激光投影系统[200]，其包括至少一个拾取元件[306]或拾取界面[540]，该至少一个拾取元件[306]或拾取界面[540]将输入激光的一部分朝向一个或多个光电检测器[310]重定向以用于诸如激光输出功率监视的目的。给定拾取元件的界面或给定拾取界面使用菲涅尔反射来重定向输入激光。菲涅尔反射是由于相接来形成该界面的两种材料之间的折射率差而发生的。在一些实施例中，拾取元件被设置在系统的光束组合器和光学扫描器之间的光路中。拾取元件可以是板分束器、立方体分束器或棱镜。在一些实施例中，至少一个拾取界面被设置在光束组合器[316]的两个或更多个基板之间。

Description

用于基于激光的系统的基于菲涅尔反射的光拾取元件

背景技术

投射器是一种光学设备，其将光图案投射或照射到另一对象上(例如，投射到另一对象的表面上，诸如投射到投射屏幕上)，以便在该另一对象上显示图像或视频。激光投射器是光源包括至少一个激光器的投射器，其中，激光器被临时调制以提供激光图案，然后该图案被空间分布图在另一对象的显示区域(例如，屏幕或透镜)上以显示图像或视频。为了更好地控制激光投射器的表现，监视激光投射器的激光输出功率有时是有利的。例如，准确地监视激光投射器的激光输出功率将允许激光投射器控制激光输出功率以调整显示器的白点和/或亮度。

附图说明

通过参考附图，本公开可以被更好地理解，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员来说变得显而易见。在不同附图中使用相同的附图标记指示相似或相同的项目。

图1是图示根据一些实施例的具有集成激光投影系统的显示系统的图。

图2是图示根据一些实施例的具有光学扫描器的激光投影系统的图，该光学扫描器包括设置在两个扫描镜之间的光学中继器。

图3是图示根据一些实施例的激光投射器的立体图，该激光投射器包括用于经由菲涅耳反射将激光的一部分重定向到光电检测器的分立拾取组件。

图4是图示根据一些实施例的经由菲涅耳反射对穿过分立拾取组件的一个或多个激光光束的一部分光进行重定向的示例的图。

图5是图示根据一些实施例的具有光束组合器的激光投射器的立体图的图，该光束组合器包括插置在两个主折射率基板之间的次折射率基板，每个主折射率基板具有第一折射率，并且次折射率基板具有第二折射率，其中，第一折射率与第二折射率之间的差使激光光束在主折射率基板与第二折射率基板之间的界面处部分地反射朝向光电检测器。

图6是图示根据一些实施例的、其中图5的次折射率基板的厚度使得在次折射率基板的输入和输出界面处反射的第一组激光光束和第二组激光光束不重叠的示例的图。

图7是图示根据一些实施例的、其中图5的次折射率基板的厚度使得在次折射率基板的输入和输出界面处反射的第一组激光光束和第二组激光光束部分重叠的示例的图。

图8是图示根据一些实施例的具有光束组合器的激光投射器的立体图的图，该光束组合器包括插置在两个主折射率基板之间的次折射率基板，其中，镜设置在光束组合器的第一侧以将激光光束朝向在光束组合器的第二侧的光电检测器重定向。

图9是图示根据一些实施例的具有光束组合器的激光投射器的立体图的图，该光束组合器包括插置在两个主折射率基板之间的次折射率基板，其中，第一镜设置在光束组合器的第一侧以将激光光束朝向光电检测器重定向，并且第二镜设置在光束组合器的第二侧处以将激光光束朝向光电检测器重定向。

图10是图示根据一些实施例的、光电检测器(诸如图8和图9的光电检测器)的波长响应以及第一部分反射镜和第二部分反射镜相应的波长变量反射率分布图的图表。

图11是图示根据一些实施例的、第一部分反射镜和光电检测器的组合的第一加权波长响应以及第二部分反射镜和光电检测器的组合的第二加权波长响应的图表。

图12是图示根据一些实施例的具有光束组合器的激光投射器的透视图，该光束组合器包括插置在两个主折射率基板之间的次折射率基板，其中，第一分束器设置在光束组合器的第一侧以将激光光束朝向位于光束组合器的第二侧的第一光电检测器重定向，并且允许激光光束的一部分穿过第一分束器朝向位于光束组合器的第一侧的第二光电检测器。

图13是图示根据一些实施例的具有光束组合器的激光投射器的立体图，该光束组合器包括设置在光束组合器的端部并且邻近主折射率基板的次折射率基板，其中，主折射率基板和第二折射基板之间的拾取界面将入射到该界面上的激光光束的一部分朝向光电检测器重定向。

图14是图示根据一些实施例的具有光束组合器的激光投射器的立体图的图，该光束组合器包括交替的主折射率基板和次折射率基板，其中，主折射率基板和次折射率基板之间的每个拾取界面将入射到拾取界面上的激光光束的一部分朝向与该拾取界面对准的相应光电检测器重定向。

图15是图示根据一些实施例的具有光束组合器和棱镜的激光投射器的立体图的图，其中，棱镜与光束组合器分开，并且激光光束在棱镜的输入界面处的菲涅尔反射将激光光束的一部分朝向光电检测器重定向。

图16是图示根据一些实施例的具有光束组合器和棱镜的激光投射器的立体图的图，其中，棱镜与光束组合器分开，并且激光光束在棱镜的输出界面处的菲涅尔反射将激光光束的一部分朝向光电检测器重定向。

具体实施方式

图1-16图示了用于紧凑地布置近眼显示系统(例如，可穿戴平视显示器(WHUD))或另一显示系统的实施例。使用本文中描述的技术，这种显示系统的激光投影系统的一个或多个激光输入(本文有时称为“激光光束”)的一个或多个部分经由菲涅耳反射被重定向到一个或多个光电检测器，该菲涅耳反射在一个或多个激光输入照射在分别具有不同折射率的两种材料之间的界面上时发生。例如，其间能够形成这种界面的材料包括但不限于N-BK7硼硅酸盐冕玻璃(Borosilicate Crown glass)、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡、氟化钙和空气。使用菲涅耳反射将给定激光光束的一部分重定向到光电检测器而不是使用常规的基于涂层的手段，提供了更窄的传输公差范围，这理想地导致来自被定向到光电检测器的激光光束的更一致的光量。通过以这种方式提高被重定向到光电检测器的光量的一致性，能够减轻光电检测器灵敏度不足和过饱和的问题。

为了说明，为了更好地控制激光投射器的表现，监视激光投射器的激光输出功率有时是有利的。例如，准确监视激光投射器的激光输出功率使得激光投射器控制激光输出功率来调节显示器的白点和/或亮度，从而改善用户体验。在常规的激光投影系统中，通过使用具有介电涂层的拾取(pickoff)光学器件来对激光进行采样或“拾取”，该拾取光学器件将一定百分比的激光重定向到传感器。然而，具有反射介电涂层的拾取光学器件通常是窄带的，并且对于被重定向到传感器的光量具有不期望的大公差范围(例如，透射公差范围或反射公差范围)，从而导致不一致的光量被重定向到传感器，并且继而由于太多的光被重定向到传感器而潜在地导致传感器过饱和，或者导致被重定向到传感器的光量太小而无法被传感器可靠地检测到。本文中描述的系统和技术经由拾取元件重定向光，该拾取元件具有在两种材料之间的一个或多个界面，该两种材料具有分别不同的折射率，在该界面处发生菲涅尔反射。在一些实施例中，“菲涅耳反射”是指入射光的一部分在具有不同折射率的两种介质之间的分立界面处的反射。通过在这些界面处经由菲涅耳反射来重定向给定激光投影系统内的激光的一部分，通过本文中所描述的实施例的拾取元件或拾取界面来重定向(例如，朝向用于确定激光输出功率的光电检测器)的入射光的百分比比依赖于基于介电涂层的拾取光学器件的常规系统更一致，从而允许重定向到光电检测器以用于激光输出功率确定和对应的显示调整的光量更加一致，并且从而改善用户体验。

在一些实施例中，显示系统包括具有设置在光束组合器和光学扫描器之间的拾取元件的激光投影系统，其中，拾取元件将输入光的一部分朝向光电检测器重定向。在操作中，激光投影系统的可调制激光源将相应不同波长的激光光束提供到光束组合器中，光束组合器将激光光束组合成聚合激光光束。光束组合器沿着穿过拾取元件的光路向光学扫描器输出聚合激光光束。

在一些实施例中，拾取元件是板分束器或棱镜分束器。在一些这样的实施例中，拾取元件的一个或多个光学表面(即，激光穿过的平面表面)未被涂覆。拾取元件的给定光学表面和空气之间的界面引起输入聚合激光光束的菲涅尔反射，从而导致输入聚合激光光束的一部分朝向光电检测器被重定向。应当注意的是，无需在拾取元件的给定光学表面处具有介电涂层就能够实现这种菲涅耳反射。

在一些实施例中，拾取元件是立方体分束器，该立方体分束器包括由具有第一折射率的第一材料制成的第一棱镜和由具有与第一折射率不同的第二折射率的第二材料制成的第二棱镜，使得第一棱镜和第二棱镜之间的界面引起输入聚合激光光束的菲涅耳反射，从而导致输入聚合激光光束的一部分朝向光电检测器被重定向。

在一些实施例中，显示系统包括具有光束组合器的激光投影系统，该光束组合器包含一个或多个拾取界面，该拾取界面使用菲涅耳反射将输入光的一部分朝向光电检测器重定向。这里，“拾取界面”被认为是一种类型的拾取元件。在操作中，激光投影系统的可调制激光源将各自不同波长的激光光束提供到光束组合器中，光束组合器将激光光束组合成聚合激光光束。光束组合器沿着穿过拾取界面的光路向光学扫描器输出聚合激光光束。光束组合器的每个拾取界面使用菲涅尔反射将一个或多个激光光束或聚合激光光束的一部分朝向光电检测器重定向。

在一些实施例中，光束组合器包括设置在第一主折射率基板和第二主折射率基板之间的次折射率基板，使得第一拾取界面设置在第一主折射率基板和次折射率基板之间，并且第二拾取界面设置在第二主折射率基板和次折射率基板之间。主折射率基板均由具有第一折射率的第一材料制成，而次折射率基板由具有与第一折射率不同的第二折射率的第二材料制成。第一折射率和第二折射率之间的差使入射到第一和第二拾取界面上的光经由菲涅耳反射朝向光电检测器被重定向。在本示例中，聚合激光光束的第一部分在被第一拾取界面反射后，沿着第一光路行进，并且聚合激光光束的第二部分在被第二拾取界面反射后，沿着第二光路行进。在一些实施例中，次折射率基板的宽度使第一光路与第二光路至少部分地重叠。在一些实施例中，次折射率基板的宽度使第一光路相对于第二光路不重叠。

在一些实施例中，镜设置在聚合激光光束的反射的第一部分和第二部分的第一光路和第二光路中，其中，镜被配置为将聚合激光光束的第一部分和第二部分中的一些或全部反射返回通过光束组合器并到达第一光电检测器。在一些实施例中，镜是全反射的(即，没有光穿过镜；所有或基本上所有的光被该镜反射朝向光电检测器)。在一些实施例中，镜仅是部分反射性的(并且因此至少部分透射的)，并且第二光电检测器被设置为接收穿过部分透射性镜的聚合激光光束的第一部分和第二部分的第一小部分，而第一部分和第二部分的第二小部分被反射朝向第一光电检测器。例如，第一光电检测器和第二光电检测器可以分别设置在光束组合器的相对侧。在一些实施例中，镜配置有基于第一光电检测器的波长响应选择的波长变量(wavelength-variable)的反射率分布图(profile)。在一些实施例中，镜的波长变量的反射率分布图使镜和第一光电检测器的组合的加权波长响应基本上平坦(例如，对于光的所有波长或者至少对于聚合激光光束中包含的光的波长具有相等或基本上相等的响应)。

在一些实施例中，光束组合器的主折射率基板和次折射率基板设置在一起以形成单个拾取界面，其经由菲涅耳反射将聚合激光光束的一部分朝向光电检测器重定向。在一些这样的实施例中，次折射率基板位于光束组合器的一端，聚合激光光束通过该端离开光束组合器。

在一些实施例中，光束组合器包括交替的主折射率基板和次折射率基板，使得在主折射率基板和次折射率基板之间形成多个拾取界面，其中每个拾取界面经由菲涅尔反射将激光光束朝向分别不同的光电检测器重定向。在一些这样的实施例中，作为形成聚合激光光束的一部分，多个拾取界面中的至少一个组合由可调制激光源输出的激光光束的至少两个，同时还经由菲涅耳反射将激光光束的至少一个的一部分光束重定向到与该拾取界面相关联(例如，与该拾取界面对准)的光电检测器。

应当注意，虽然参考可穿戴平视显示器(WHUD)形式的特定示例近眼显示系统描述和图示了本公开的一些实施例，但是将理解本公开的装置和技术不限于该特定示例，而是可以使用本文中提供的指导在多种显示系统中的任何一种中实现。

图1图示了根据一些实施例的采用基于扫描的光学系统的示例显示系统100，其具有包括臂104的支撑结构102，臂104容纳激光投影系统，该激光投影系统被配置为朝向用户的眼睛投射图像，使得用户将投射图像感知为显示在透镜元件108、110之一或两者处的显示器的视场(FOV)区域106中。在所描绘的实施例中，显示系统100是WHUD的形式的近眼显示系统，其中，支撑结构102被配置为穿戴在用户的头上并且具有眼镜(例如，太阳镜)框的一般形状和外观(即，形状因素)。支撑结构102包含或以其他方式包括有助于将这样的图像向用户的眼睛投射的各种组件，诸如激光投射器、光学扫描器和波导。在一些实施例中，支撑结构102还包括各种传感器，诸如一个或多个前置摄像头、后置摄像头、其他光传感器、运动传感器、加速计等。支撑结构102还能够包括一个或多个射频(RF)界面或其他无线界面，诸如Bluetooth(TM)界面、WiFi界面等。此外，在一些实施例中，支撑结构102还包括一个或多个电池或其他便携式电源，以用于向显示系统100的电气组件供电。在一些实施例中，显示系统100的这些组件中的一些或全部是完全或部分被包含在支撑结构102的内部容积内，诸如在支撑结构102的区域112中的臂104内。应当注意的是，虽然描绘了示例形状因素，但是将理解，在其他实施例中，显示系统100可以具有与图1中描绘的眼镜框不同的形状和外观。应当理解，除非另有说明，本文中的术语“或”的实例是指“或”的非排他性定义。例如，本文中短语“X或Y”意指“X或Y或两者”。

显示系统100使用透镜元件108、110中的一者或两者来提供增强现实(AR)显示，其中，所呈现的图形内容能够被叠加在由用户透过透镜元件108、110感知的现实世界视图上或者以其他方式结合由用户透过透镜元件108、110感知的现实世界视图来提供。例如，用于形成可感知图像或图像系列的激光可以由显示系统100的激光投射器经由一系列光学元件投射到用户的眼睛上，该一系列光学元件诸如是至少部分地形成在对应透镜元件中的波导、一个或多个扫描镜、以及一个或多个光学中继器。因此，透镜元件108、110中的一者或两者包括波导的至少一部分，其将由波导的输入耦合器接收到的显示光路由到波导的输出耦合器，该输出耦合器将显示光朝向显示系统100的用户的眼睛输出。显示光被调制并扫描到用户的眼睛上，使得用户将显示光感知为图像。另外，透镜元件108、110中的每一个都足够透明，以允许用户透过透镜元件来看，从而提供用户的真实世界环境的视场，使得图像看起来叠加在现实世界环境的至少一部分上。

在一些实施例中，激光投射器是基于数字光处理的投射器、扫描激光投射器、或者调制光源(诸如激光器或一个或多个发光二极管(LED))与动态反射器机构(诸如，一个或多个动态扫描器或数字光处理器)的任意组合。在一些实施例中，激光投射器包括多个激光二极管(例如，红色激光二极管、绿色激光二极管和蓝色激光二极管)和至少一个扫描镜(例如，两个一维扫描镜，其可以是基于微机电系统(MEMS)或基于压电的)。激光投射器通信地耦合到控制器和存储处理器可执行指令和其他数据的非暂时性处理器可读存储介质或存储器，该指令和其他数据当由控制器执行时，使控制器控制投射器的操作。在一些实施例中，控制器控制投射器的扫描区域尺寸和扫描区域位置，并且通信地耦合到生成要在显示系统100处显示的内容的处理器(未示出)。激光投射器在显示系统100的、被指定的FOV区域106的可变区域上扫描光。扫描区域尺寸对应于FOV区域106的尺寸，并且扫描区域位置对应于FOV区域106对用户可见的、透镜元件108、110之一的区域。通常，期望显示器具有宽FOV以适应跨大角度范围的光的输出耦合。本文中，能够看到显示器的不同用户眼睛位置的范围被称为显示器的适眼区(eyebox)。

在一些实施例中，显示系统包括光学扫描器，其将光经由第一和第二扫描镜以及设置在第一和第二扫描镜之间的光学中继器路由到设置在第二扫描镜的输出处的波导中。在一些实施例中，波导的输出耦合器的至少一部分可以与FOV区域106重叠。下面更详细地描述这些方面。

图2图示了经由激光将图像直接投射到用户的眼睛上的激光投影系统200(有时称为“激光投射器”)的简化框图。激光投影系统200包括光学引擎202、光学扫描器204和波导205。光学扫描器204包括第一扫描镜206、第二扫描镜208和光学中继器210。波导205包括输入耦合器212和输出耦合器214，其中，输出耦合器214在本示例中与用户的眼睛216光学对准。在一些实施例中，激光投影系统200被实现在可穿戴平视显示器或另一显示系统(诸如，图1的显示系统100)中。

光学引擎202包括一个或多个激光源，其被配置为生成并输出激光218(例如，可见激光，诸如红色、蓝色和绿色激光，并且在一些实施例中，不可见激光，诸如红外激光)。在一些实施例中，光学引擎202被耦合到驱动器或其他控制器(未示出)，驱动器或其他控制器根据控制器或驱动器从耦合到其的计算机处理器接收到的指令来控制来自光学引擎202的激光源的激光的发射定时，以调制在输出到用户的眼睛216的视网膜时被感知为图像的激光218。

例如，在激光投影系统200的操作期间，具有分别不同波长的多个激光光束被光学引擎202的激光源输出，然后经由光束组合器(未输出)进行组合，其后被定向到用户的眼睛216。光学引擎202调制激光光束的相应强度，使得组合的激光反射图像的一系列像素，其中，每个激光光束在任何给定时间点的特定强度对此时组合激光所代表的像素中的对应颜色内容的量和亮度有贡献。

在一些实施例中，光学扫描器204的第一扫描镜206和第二扫描镜208中的一者或两者是MEMS镜。例如，第一扫描镜206和第二扫描镜208是MEMS镜，其由相应的致动电压驱动以在激光投影系统200的主动操作期间摆动，使得第一扫描镜206和第二扫描镜208扫描激光218。第一扫描镜206的摆动使得透过光学中继器210跨第二扫描镜208的表面扫描由光学引擎202输出的激光218。第二扫描镜208将从第一扫描镜206接收到的激光218朝向波导205的输入耦合器212扫描。在一些实施例中，第一扫描镜206围绕第一轴219摆动或以其他方式旋转，使得仅以一个维度(即，以一条线)跨第二扫描镜208的表面扫描激光218。在一些实施例中，第二扫描镜208围绕第二轴221摆动或以其他方式旋转。在一些实施例中，第一轴219相对于第二轴221倾斜。

在一些实施例中，输入耦合器212具有基本上矩形的轮廓并且被配置为接收激光218并将激光218定向到波导205中。输入耦合器212由较小的维度(即，宽度)和较大的正交维度(即长度)限定。在一个实施例中，光学中继器210是线扫描光学中继器，其接收由第一扫描镜206在第一维度(例如，对应于输入耦合器212的小维度的第一维度)扫描的激光218，将激光218路由到第二扫描镜208，并且对激光218(例如，通过准直)引入向光学中继器210的在第二扫描镜208之后的出射光瞳平面的、在第一维度中的会聚。在此，“光瞳平面”是指沿激光穿过光学系统的光路的位置，激光在该位置处沿一个或多个维度会聚到孔径。例如，光学中继器210可以与沿激光通过光学系统的光路定位的一个或多个入射光瞳平面相关联，激光在进入光学中继器210之前在该一个或多个入射光瞳平面处会聚到虚拟孔径。例如，光学中继器210可以与沿激光通过光学系统的光路定位的一个或多个出射光瞳平面相关联，激光在离开光学中继器210之后沿一个或多个维度在该一个或多个出射光瞳平面处会聚到虚拟孔径。

根据各种实施例，光学中继器210包括一个或多个球面、非球面、抛物面或自由曲面透镜，其将激光218整形和中继到第二扫描镜208上，或者光学中继器210包括模制反射中继器，该模制反射中继器包括两个或更多个光学表面，其包括但不限于球面、非球面、抛物线或自由曲面的透镜或反射器(本文中有时称为“反射表面”)，其将激光218整形并将激光218定向到第二扫描镜208上。第二扫描镜208接收激光218并在第二维度上扫描激光218，该第二维度对应于波导205的输入耦合器212的长维度。在一些实施例中，第二扫描镜208使将沿着沿第二维度的线扫掠激光218的出射光瞳平面。在一些实施例中，输入耦合器212定位在第二扫描镜208下游的扫描线处或附近，使得第二扫描镜208将激光218在输入耦合器212上扫描为线或行。

在一些实施例中，光学引擎202包括发射具有基本上椭圆形、非圆形横截面的激光218的边发射激光器(EEL)，并且光学中继器210沿着第一方向(例如，激光218的光束轮廓的半长轴)或第二方向(例如，激光218的光束轮廓的半短轴)中的一者或两者放大或最小化激光218，以在激光218会聚在第二扫描镜208上之前将激光218重新整形(例如，圆形化)。在一些这样的实施例中，第一扫描镜206的镜板的表面是椭圆形的和非圆形的(例如，在形状和尺寸上与激光218的横截区域类似)。在其他这样的实施例中，第一扫描镜206的镜板的表面是圆形的。

激光投影系统200的波导205包括输入耦合器212和输出耦合器214。本文中使用的术语“波导”将被理解为表示组合器，该组合器使用全内反射(TIR)、专用滤光器或反射表面的一个或多个将光从输入耦合器(诸如输入耦合器212)传送到输出耦合器(诸如输出耦合器214)。在一些显示应用中，光是准直图像，波导将准直图像传输并复制到眼睛。通常，术语“输入耦合器”和“输出耦合器”将被理解为是指任何类型的光栅结构，包括但不限于衍射光栅、全息图、全息光学元件(例如，使用一个或多个全息图的光学元件))、体衍射光栅、体全息图、表面浮雕衍射光栅或表面浮雕全息图。在一些实施例中，给定的输入耦合器或输出耦合器被配置为透射光栅(例如，透射衍射光栅或透射全息光栅)，其使输入耦合器或输出耦合器在传输过程中传输光并且将设计的光学函数应用于光。在一些实施例中，给定的输入耦合器或输出耦合器是反射式光栅(例如，反射式衍射光栅或反射式全息光栅)，其使输入耦合器或输出耦合器反射光并在反射期间将设计的光学函数应用于光。在本示例中，在输入耦合器212处接收到的激光218使用TIR经由波导205中继到输出耦合器214。然后，激光218经由输出耦合器214输出到用户的眼睛216。如上所述，在一些实施例中，波导205被实现为眼镜透镜的一部分，诸如具有眼镜形状因素并采用激光投影系统200的显示系统的透镜108或透镜110(图1)。

尽管在图2的示例中未图示，但是在一些实施例中，附加光学组件被包括在光学引擎202与第一扫描镜206之间、在第一扫描镜206与光学中继器210之间、在光学中继器210与第二扫描镜208之间、在第二扫描镜208和输入耦合器212之间、在输入耦合器212和输出耦合器214之间、或在输出耦合器214和眼睛216之间的光路的任何一个中(例如，以便对激光整形以供用户的眼睛216观看)。在一些实施例中，棱镜被用于将光从第二扫描镜208引导到输入耦合器212中，使得光以适当的角度被耦合到输入耦合器212中，以促进光在波导205中通过TIR传播。另外，在一些实施例中，诸如折叠光栅的出射光瞳扩展器被布置在输入耦合器212和输出耦合器214之间的中间级中，以接收由输入耦合器212耦合到波导205中的光、扩展光并且朝向输出耦合器214重定向光，其中，输出耦合器214然后将激光耦合出波导205(例如，朝向用户的眼睛216)。在一些实施例中，拾

图3示出了激光投射器300的说明性框图，该激光投射器300利用拾取元件306(这里示出为板分束器，尽管在替代实施例中可以替代地使用立方体分束器)以经由菲涅尔反射将激光重定向到光电检测器(PD)310。在本示例中，相同的附图标记被用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，在此可以不重复这些元件的一些方面或功能。

激光投射器300包括光学引擎202，其包括蓝色(B)、绿色(G)和红色(R)激光源312-1、312-2和312-3，其输出相应的激光光束314。激光光束314经由准直透镜320被准直，然后经由光束组合器316组合成聚合激光光束318。光束组合器316包括第一基板324、第二基板326和第三基板328。在一些实施例中，第一基板324、第二基板326和第三基板328中的每一个至少部分地由N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡、氟化钙或其他适用的光学透射材料形成。

第一界面330设置在光束组合器316的第一端处。在一些实施例中，第一涂层被涂覆在第一界面330处(例如，被涂覆于充当光束组合器316的第一端的第一基板324的表面)。在一些实施例中，第一涂层对所有波长的光是反射性的或基本上反射性的。在一些实施例中，第一涂层(例如，第一二向色反射器涂层或薄膜)仅对于蓝色波长的光是反射性或基本上反射性的，蓝色波长的光包括由蓝色激光源312-1输出的激光光束314的波长，并且第一涂层对于其他波长的光是透射性的或基本上是透射性的。在一些实施例中，第一涂层是宽带反射涂层，其被配置为反射广谱光(例如，包括由蓝色激光源312-1、绿色激光源312-2和红色激光源312-3输出的光的蓝色、绿色和红色波长中的一个或多个)。在一些实施例中，第一界面330未被涂覆并且经由TIR反射光。第一界面330接收由蓝色激光源312-1输出的激光光束314，并将其沿着光束组合器316的长度朝向光束组合器316的第二端并朝向光学扫描器204反射。

第二界面332是第一基板324和第二基板326之间的界面。在一些实施例中，第二涂层被涂覆在第一基板324和第二基板326之间的第二界面332处。在一些实施例中，第二涂层(例如，第二二向色反射器涂层或薄膜)仅对于绿色波长的光是反射性的或基本上反射的，该绿色波长的光包括由绿色激光源312-2输出的激光光束314的波长，并且第二涂层对于其他波长的光是透射性的或基本上透射性的，该其他波长的光包括由蓝色激光源312-1输出的激光光束314的蓝色波长。第二界面332接收由绿色激光源312-2输出的激光光束314，并将其沿光束组合器316的长度向光束组合器316的第二端并向光学扫描器204反射。第二界面332还接收先前已在第一界面330处反射的、由蓝色激光源312-1输出的激光光束314，并且使该激光光束314通过而没有反射。

第三界面334是第二基板326和第三基板328之间的界面。在一些实施例中，第三涂层被涂覆在第二基板326和第三基板328之间的第三界面334处。在一些实施例中，第三涂层(例如，第三二向色反射器涂层或薄膜)仅对于红色波长的光是反射性的或基本上反射性的，红色波长的光包括由红色激光源312-3输出的激光光束314的波长，并且第三涂层对于其他波长的光是透射性的或基本上透射性的，该其他波长的光包括由蓝色激光源312-1输出的激光光束314的蓝色波长和由绿色激光源312-2输出的激光光束314的绿色波长。第三界面334接收由红色激光源312-3输出的激光光束314，并将其沿光束组合器316的长度向光束组合器316的第二端并向光学扫描器204反射。第三界面334还接收先前已在第一界面330处反射的、由蓝色激光源312-1输出的激光光束314和由绿色激光源312-2输出的激光光束314，并且使两者均通过而没有反射。

在一些实施例中，一个或多个波片322设置于在一个或多个激光光束314的一个或多个光路中的光束组合器316的一个或多个输入处。波片322改变穿过波片的、诸如激光光束314的光的偏振。例如，波片能够将激光光束314的偏振状态改变为S偏振状态或P偏振状态。

在经由光束组合器316组合激光光束314后，聚合激光光束318被定向到光学扫描器204，该光学扫描器204将聚合激光光束318扫描到波导中(例如，图2的波导205的实施例)以用于后续投射。例如，波导能够将聚合激光光束投射到对象的显示区域(诸如WHUD的透镜)，或直接投射朝向用户的眼睛，以便能够由用户查看在聚合激光光束318中表示的图像或视频。

聚合激光光束318在由光束组合器316输出后通过拾取元件306。也就是说，拾取元件306设置在光束组合器316和光学扫描器204之间的聚合激光光束318的光路316中。拾取元件306向光电检测器310重定向光308(有时称为“重定向的光308”)—其是聚合激光光束318的一部分—，光电检测器310测量重定向的光308的强度。然后使用测量的光强度来计算和监视光学引擎202的激光输出功率。在一些实施例中，拾取元件306包括聚合激光光束318通过的第一和第二表面，其中，第一和第二表面的每个都是未涂覆的和平面的或基本上平面的。在一些实施例中，拾取元件306包括一个未涂覆的、平面的或基本上平面的的第一表面、以及平面的或基本上平面的并且包括抗反射涂层的第二表面，其中，聚合激光光束318通过第一和第二表面的中每一个。根据各种实施例，在基板301上设置了光学引擎202、光学扫描器204、拾取元件306和光电检测器310的一些或全部，例如，基板301可以是印刷电路板(PCB)。

如前所述，常规上，通过使用具有介电涂层的拾取光学器件来对给定系统中的激光进行采样或“拾取”，以将一定百分比的激光重定向到传感器。然而，这种依赖于具有反射介电涂层的拾取光学器件的常规手段通常是窄带的，并且对于被重定向到传感器的光的量具有不期望的公差范围。例如，在一些情况下，基于介电涂层的拾取光学器件的透射公差范围是从97％到99.5％的透射率，使得将被重定向到传感器的光量是总光量的从0.5％到3％。也就是说，在这种情况下，重定向到传感器的激光部分的最大强度约为重定向到传感器的激光部分的最小强度的六倍。由传感器接收到的激光的最大和最小强度之间的这样的大范围对于确保在最小强度情况下的足够的传感器灵敏度并避免在最大强度情况下传感器的过饱和带来了问题。

代替将特定的介电涂层涂覆于光学表面以便拾取激光光束的一部分，在本文中描述的系统和技术经由在分别具有不同的折射率的两个材料之间的界面处的菲涅尔反射重定向光。例如，给定空气和由N-BK7硼硅酸盐冕玻璃形成的拾取元件306的基本上平坦的光学表面(例如平光光学表面)之间的界面，聚合激光光束318的、经由菲涅尔反射被重定向作为重定向的光308的百分比在下面的表1中示出。

表1

N-BK7硼硅酸盐冕玻璃通常具有约为1.5168的平均折射率“n”，其中典型公差范围约为+/-0.0005。在本示例中，假定该典型的公差范围定义了N-BK7硼硅酸盐冕玻璃的可能折射率的上限和下限。表1示出了对于S偏振光和P偏振光两者，对于N-BK7硼硅酸盐冕玻璃的折射率的平均值(n＝1.5168)、上限(n＝1.5173)和下限(n＝1.5163)，聚合激光光束318的、朝向光电检测器310被重定向作为重定向的光308的百分比。如图所示，，S偏振和P偏振光的重定向光的百分比的差各自与如上所述的基于介电涂层的拾取光学器件相比是相对小的。另外，在本示例中，重定向的光的最低百分比(即，对于下限折射率)与重定向的光的最高百分比(即，对于上限折射率)的比率对于S偏振光约为1.0025，并且对于P偏振光约为1.0044。因此，即使考虑到N-BK7硼硅酸盐冕玻璃的折射率上的典型变化，经由菲涅尔反射由N-BK7硼硅酸盐冕玻璃之间的界面重定向的输入光的百分比相比使用常规的基于介电涂层的拾取光学器件重定向的输入光的百分比更一致。与常规方法相比，这种被重定向到光电检测器310的输入光的百分比(在本示例中，聚合激光光束318)上的改善的一致性缓解了确保对于下限情况有足够的光电检测器灵敏度以及在上限情况下避免光电检测器的过饱和的问题。应该注意的是，虽然在本示例中考虑了包括空气和N-BK7硼硅酸盐冕玻璃之间的界面的拾取元件306的实施例，但在由空气和其他材料之间的具有不同折射率的两种其他材料之间的界面重定向的光的百分比范围的一致性预期比常规的基于介电涂层的拾取光学器件通常可实现的更好。例如，这样的其他材料包括熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡或氟化钙。根据各种替代实施例，拾取元件306包括由上面列出的任何其他材料或完全由上面列出的任何其他材料制成。

图4是示出图3的拾取元件306的实施例的立体图并且图示光如何经由拾取元件306的第一和第二表面的菲涅耳反射离开而被重定向的图。在本示例中，相同的附图标记用于指代任何先前示例中引入的类似元件，以及为了简洁起见，这里可能不会重复此类元件的一些方面或功能。

如图示，此处经由单点划线示出(尽管包括三个或更多个组合的激光光束，诸如图3的激光光束314)的入射的聚合光束318入射在第一表面402上，并且由于在拾取元件306的材料和空气之间的第一表面402处的界面处发生的第一菲涅耳反射，聚合光束318的第一部分406被重定向为重定向的光308的一部分。第一菲涅耳反射是由第一表面402处的空气和拾取元件306的材料的相应折射率之间的差引起的。聚合激光光束318的剩余部分继续穿过拾取元件306。当聚合激光光束318穿过拾取元件306的第二表面404时，由于在第二表面304处的空气和拾取元件306的材料的相应折射率之间的差，发生第二菲涅耳反射。该第二菲涅尔反射使聚合激光光束318的第二部分408被重定向回到拾取元件306中并且作为重定向的光308的一部分通过第一表面402出射。聚合激光光束318的剩余部分然后从拾取元件306传播出去(然后例如朝向光学扫描器204行进)。在一些实施例中，通过将抗反射涂层涂覆于拾取元件306的第一表面402或第二表面404来防止第一菲涅耳反射或第二菲涅耳反射。否则，拾取元件306的第一表面402和第二表面404两者都是未涂覆的。

在一些实施例中，不是使用分立的拾取元件(诸如图3的拾取元件306)以将激光朝向光电检测器重定向，提供了修改的光束组合器，其在不同的折射率的材料(即具有不同的相应的折射率的材料)之间具有一个或多个界面，从而导致在这样的界面处的输入的激光光束的部分的菲涅尔反射，其使传入激光光束的该部分朝向一个或多个光电检测器被重定向。图5示出了包括光束组合器的激光投射器500的说明性框图，该光束组合器具有在第一和第二主折射率基板528和538与次折射率基板536之间的第一和第二拾取界面540和542。第一和第二主折射率基板528和538中的每一个至少部分地由具有第一折射率的第一材料形成，而次折射率基板536由具有与第一折射率不同的第二折射率的第二材料形成。第一拾取界面540和第二拾取界面542各自将聚合激光光束318的一部分朝向设置在光束组合器516的第一侧的光电检测器510重定向。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

在本示例中，次折射率基板536被设置使得插置在第一和第二主折射率基板528和538之间，导致作为第一主折射率基板528和第二折射率基板536之间的界面的第一拾取界面540和作为第二主折射率基板538和次折射率基板536之间的界面的第二拾取界面542。当聚合激光光束318穿过第一拾取界面540时，由于第一主折射率基板528和次折射率基板536之间的折射率上的差发生第一菲涅尔反射，这将聚合激光光束318的一部分朝向光电检测器510重定向。当聚合激光光束318穿过第二拾取界面542时，由于第二主折射率基板538和次折射率基板536之间的折射率上的差发生第二菲涅尔反射，这将聚合激光光束318的一部分朝向光电检测器510重定向。应该注意的是，第一菲涅耳反射能够有效地被认为是三个单独的菲涅耳反射，由聚合激光光束318构成的三个激光光束314中的每一个各有一个菲涅耳反射。如下面的表2中所图示，由第一和第二拾取界面540和542中的给定界面者、重定向的光的百分比基于形成该给定界面的第一材料和第二材料的折射率而变化。

表2

表2的示例提供了输入光的、该被第一拾取界面540和第二拾取界面542中的给定界面重定向的百分比，其中，第一和第二主折射率基板528和538由N-BK7硼硅酸盐冕玻璃形成，并且次折射率基板536由对应于每个条目的列出材料(熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石)之一形成。在表2中，N-BK7硼硅酸盐冕玻璃的折射率被认为是n＝1.5168。如表2所图示，在分别具有不同折射率的两种材料之间的给定界面处经由菲涅耳反射重定向的光量与这两种材料的折射率之间的差成比例。

从表1和表2的比较中能够看出，空气和N-BK7硼硅酸盐冕玻璃(或为此，表2中所列的任何材料)之间的折射率上的差相对大于N-BK7硼酸硅酸盐冕玻璃和表2中所列出的任何材料之间的折射率上的差。因此，在一些替代实施例中，在光束组合器516中包括气隙以代替次折射率基板536，这使得无论聚合激光光束是P偏振还是S偏振，都有相对更大百分比的聚合激光光束318被重定向到光电检测器510作为重定向的光308的一部分。虽然本示例涉及经由具有不同折射率的基板之间的菲涅耳反射来重定向光，但应理解，在替代实施方案中，一个或多个光学粘合剂层可以设置在第一和第二拾取界面540和542中的任一个或两者处，其中，光学粘合剂层具有不同于主折射率基板和次折射率基板528、538和536的相应第一和第二折射率的相应折射率，这使菲涅耳反射发生在与光学粘合剂层物理接触的主折射率基板和次折射率基板528、538和536中的任何一个的光学粘合剂层之间。

图6和图7图示了次折射率基板536的宽度(即，从第一主折射率基板528跨越到第二主折射率基底538的宽度)决定由第一拾取界面540重定向的聚合激光光束318的部分(即，“第一部分”)是否与由第二拾取界面542重定向的聚合激光光束318的一部分(即“第二部分”)重叠。

图6示出了图5的光束组合器516的实施例的一部分的立体图600，其中，包括了具有宽度W1的次折射率基板536。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

如图所示，次折射率基板536的宽度W1足够大，使得被第一拾取界面540重定向的重定向的光308的第一部分308-1沿着第一光路行进，被第二拾取界面542重定向的重定向的光308的第二部分308-2沿着第二光路行进，并且第一光路不与第二光路重叠。在一些应用中，不期望第一部分308-1和第二部分308-2重叠，因为这产生了对于光电检测器(例如，光电检测器510)如何检测第一部分308-1的光和第二部分308-2的光的强度的加成影响。也就是说，在来自第一部分308-1和第二部分308-2的重叠光入射到光电检测器上的给定区域中，光电检测器将检测作为重叠的第一部分308-1和第二部分308-2相应的光强度的组合的光强度。通过提供具有足够大的宽度(例如宽度W1)的次折射率基板536，第一部分308-1的第一光路和第二部分308-2的第二光路是不重叠的，并且避免了与重叠相关联的上述加成影响。

图7示出了图5的光束组合器516的实施例的一部分的立体图700，其中，包括了具有宽度W2的次折射率基板536。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

如图所示，次折射率基板536的宽度W2足够大，使得被第一拾取界面540重定向的重定向的光308的第一部分308-1沿着第一光路行进，被第二拾取界面542重定向的重定向的光308的第二部分308-2沿着第二光路行进，并且第一光路与第二光路部分重叠。在一些应用中，期望第一部分308-1和第二部分308-2重叠，以便提高提供给来自第一和第二部分308-1和308-2的重叠光入射的区域中的光电检测器(例如，光电检测器510)的光的强度，因为重叠引起上面讨论的加成影响。通过提供具有足够小的宽度(诸如宽度W2)的次折射率基板536，第一部分308-1的第一光路和第二部分308-2的第二光路至少部分地重叠，并且与这种重叠相关联的上述加成影响导致在光电检测器处接收到的光的强度增加。

图8示出了激光投射器800的说明性框图，其包括镜802，镜802定位在光束组合器516的第一侧处以接收来自第一和第二拾取界面540和542的菲涅耳反射出的重定向的光308并将重定向的光308反射回来穿过光束组合器516朝向设置在光束组合器516的与第一侧相对的第二侧的对过的光电检测器810。应当注意，除了包括镜802和光电检测器810以及移除光电检测器510之外，激光投射器800的实施例在结构上类似于图5的激光投射器500的实施例。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

在一些实施例中，镜802是涂覆于光束组合器516的第一表面的反射涂层，该第一表面设置在光束组合器的第一侧。根据各种实施例，镜802是分立的光学元件，其在重定向的光308的光路中附接到、抵靠或设置为邻近光束组合器516的第一表面。在一些实施例中，镜802是平坦的。在一些实施例中，镜802是弯曲的。在一些实施例中，除了反射之外，镜802对接收到的光执行一个或多个光学函数(这种光学函数是镜802中包括的一个或更多个散射元件、光栅、元表面等的结果)。这样的光学函数可以被用于实现镜802的特定反射率分布图，以修改某些波长的光朝向光电检测器810被重定向的方式，以便例如适应光电检测器810中的响应分布图。

经由来自第一和第二拾取界面540和542的菲涅耳反射从聚合激光光束318重定向的重定向的光308入射在镜802上，并且然后通过光束组合器516反射回来(例如，穿过第一主折射率基板528、第二主折射率基板538和次折射率基板536中的一些或全部)、离开光束组合器516的第二表面(设置在光束组合器的第二侧上)、然后被光电检测器810接收。与将这样的光电检测器放置在光束组合器516的第一侧的对过相反，将光电检测器810放置在光束组合器516的第二侧的对过能够有利地减小激光投射器800的形状因素。

在一些实施例中，镜802是全反射性的(即，重定向的光308的任何部分都不穿过镜802)。在一些实施例中，镜802仅是部分反射性的，使得其反射率取决于被反射的光的波长而变化(由镜802的“波长相关反射率分布图”来表征)，这将在下文中更详细地描述。

图9示出了图8的激光投射器800的实施例的立体图900，其中，光电检测器810面向第一方向设置，使得在被镜802反射后的重定向的光308的光路相对于光电检测器810的表面不正交。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

在本示例中，镜902设置在光束组合器516的第二侧处在重定向的光308的光路中。镜902被定位成使得重定向的光308被反射向朝光电检测器810的表面。在一些实施例中，光电检测器810被设置为使得光电检测器810的表面位于基本上平行于其上设置有光电检测器810的基板301的表面的平面内。光电检测器810的这种取向可以降低在光电检测器810和基板301之间提供的电连接的复杂度。对镜902的纳入适应了所描绘的光电检测器810的取向，有利地允许降低光电检测器810和基板301之间的电连接的复杂度。

图10示出了描绘图8的光电检测器810的实施例的示例响应分布图和图8的镜802的实施例的示例波长相关的反射率分布图的说明性图表1000。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

如图所示，在本示例中，光电检测器810具有响应分布图1002，使得较高波长的光比较低波长的光更容易被光电检测器810检测到。也就是说，在以响应分布图1002为特征的实施例中，较高波长的光比较低波长的光引起光电检测器810更大幅度的响应。在本示例中，由蓝色激光源312-1发射的激光光束314的蓝色波长(约441nm)由关于响应分布图1002的第一线1004指示，由绿色激光源312-2发射的激光光束314的绿色波长(约550nm)由关于响应分布图1002的第二线1006指示，并且由红色激光源312-3发射的激光光束314的红色波长(约638nm)由关于响应分布图1002的第三线1008指示。虽然在本示例中提供了蓝色、绿色和红色波长的示例，但是应当理解，本实施例可应用于除这里列出的那些波长之外的其他波长的光，包括红外和紫外波长的光。

镜802的第一实施例具有第一波长相关反射率分布图1010，其对蓝色波长的光提供约100％的反射率，对绿色波长的光提供约35％的反射率，而对红色波长的光则提供约15％的反射率。镜802的第二实施例具有第二波长相关反射率分布图1012，其对蓝色波长的光提供约75％的反射率，对绿色波长的光提供约50％的反射率，并且对红色波长的光提供约10％的反射率。

如图所示，相对于被反射的绿色和红色波长的光的百分比，第一和第二波长相关反射率分布图1010和1012中的每一个都使更大百分比的蓝色波长的光被反射朝向光电检测器810。相对于被反射的蓝色和绿色波长的光的百分比，第一和第二波长相关反射率分布图1010和1012中的每一个还使更小百分比的红色波长的光被反射朝向光电检测器810。以这种方式，具有第一和第二波长相关反射率分布图1010和1012中的任一个的镜802的实施例将至少部分地适应光电检测器810的不均匀响应分布图1002，从而有效地加权光电检测器810的响应，以提供对重定向的光308的更均匀的响应。

图11示出了描绘图8的光电检测器810的实施例的示例加权响应分布图的说明性图表1100，该示例加权响应分布图通过使用具有分别不同的波长相关反射率分布图的镜802的实施例反射重定向的光308而分别加权。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

作为第一示例，由第一加权响应分布图1112定义与镜802的实施例的第一波长相关反射率分布图相结合的光电检测器810的实施例的第一加权响应。在本示例中，光电检测器810的实施例的第一响应分布图(未示出)和镜802的实施例的第一波长相关反射率分布图(未示出)的组合使光电检测器810和镜802的组合具有跨蓝色、绿色和红色波长的光中的每一个(这里分别经由线1104、1106和1108指示)的基本上平坦的响应(这里示出为对应于在镜802处输入的光的强度的约50％)。也就是说，第一响应分布图和第一波长相关反射率分布图的组合导致第一加权响应分布图1112，其对应于跨光的蓝色、绿色和红色波长的基本上规范化的响应。通过提供组合后的具有第一加权响应分布图1112的镜802和光电检测器810的实施例，包括激光投射器800的对应实施例的系统能够执行更少的(如果有的话)、随后的计算(例如，当计算激光投射器800的激光输出功率时)以考虑光电检测器810由于其第一响应分布图而引起的不均匀波长响应。

作为第二示例，由第二加权反应分布图1110定义与镜802的实施例的第二波长相关反射率分布图相结合的光电检测器810的实施例的第二加权响应。加权响应分布图1110使光电检测器810主要检测重定向的光308的蓝色波长的光。通过以这种方式使用镜802的波长相关反射率分布图来加权光电检测器810的响应，包括激光投射器800的系统有可能基于由光电检测器810检测到的光强度来确定或者至少近似地确定光学引擎202的特定激光源(例如，在本示例中为蓝色激光源312-1)的激光输出功率。在一些实施例中，光电检测器810和镜802的组合的加权响应分布图对应于与人眼的感知亮度灵敏度相对应的照相亮度函数。

图12示出了激光投射器1200的说明性框图，其包括位于光束组合器516的第一侧的镜1202，以从第一和第二拾取界面540和542的菲涅尔反射接收重定向的光，将第一重定向的光1208-1反射返回穿过光束组合器516朝向第一光电检测器1210-1—该第一光电检测器设置在光束组合器516的与第一侧相对的第二侧的对过，并且将第二重定向的光1208-2传递到第二光电检测器1210-2—该第二光电检测器设置在光束组合器510的第一侧的对过。应当注意，除了包括第二光电检测器1210-2之外，激光投射器1200的实施例在结构上类似于图8的激光投射器800的一些实施例。在本示例中，相同的附图标记被用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

在本示例中，镜1202是部分透射性并且部分反射性的，使得在镜1202处接收到的重定向的光的第一部分被反射为第一重定向的光1208-1，并且在镜1202处接收到的重定向的光的第二部分穿过镜1202到达第二光电检测器1210-2，第二光电探测器1210-2设置在光束组合器516的第一侧。在一些实施例中，镜1202具有非均匀的波长相关反射率分布图，诸如图10的波长相关反射率分布图1010和1012中的任一个，其有效地加权第一和第二光电检测器1210-1和1210-2的相应响应分布图。通过在光束组合器516的第一侧包括第二光电检测器1210-2，能够检测透射通过镜1202而不是由镜1202反射的入射光。

在一些实施例中，镜1202被配置为对包括在聚合激光光束318中的至少一个波长的光是完全或基本上反射性的，并且对包括在聚合激光光束318的至少一个其他波长的光是完全或基本上透射性的。在示例中，镜1202对分别对应于绿色激光源312-2及红色激光源312-3所生成的激光光束314的波长的红色及绿色波长的光基本上是反射性的，并且对对应于蓝色激光源312-1所生成的激光光束314的波长的蓝色波长的光是基本上透射性的，使得第一重定向的光1208-1包括红色和绿色波长的光，并且第二重定向的光1208-2包括蓝色波长的光。以这种方式，第一光电检测器1210-1将仅检测由光学引擎202输出的红光和绿光的强度，而第二光电检测器1210-2将仅检测由光学引擎202输出的蓝光的强度，使得能够独立地测量特定波长的光的相应强度。也就是说，在本示例中，基于由第一光电检测器1210-1检测到的光强度来确定绿色激光源312-2和红色激光源312-3的组合激光输出功率，并且分开地基于由第二光电检测器1210-2检测到的光强度来确定蓝色激光源312-1的激光输出功率。

图13示出了激光投射器1300的说明性框图，其包括具有次折射率基板1338的光束组合器1316，次折射率基板1338设置在光束组合器13116的(与设置第一界面330的第一端相对的)第二端，其中。次折射率基板邻接主折射率基板528以形成拾取界面1340。应当注意的是，激光投射器1300的实施例与图5的激光投射器500的实施例的不同之处在于，不是包括插置在两个主折射率基板之间以形成第一和第二拾取界面的次折射率基板，而是将次折射率基板1338设置在光束组合器1316的第二端，并且仅与主折射率基底528形成单个拾取界面1340。激光投射器1300的实施例在其它方面在结构上类似于图5的激光投射器500的一些实施例。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

在本示例中，聚合激光光束318入射在拾取界面1340上，并经由菲涅耳反射朝向光电检测器310重定向作为重定向的光308，光电检测器310设置在光束组合器1316的第一侧的对过。主折射率基板528由具有第一折射率的第一材料形成，而次折射率基板1338由具有与第一折射率不同的第二折射率的第二材料形成。根据各种实施例，第一材料和第二材料是两种不同的材料，每种材料选自N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡或氟化钙或另一种适用的光学透射材料。

虽然本示例将光电检测器310显示为设置在光束组合器1316的第一侧，但应注意的是，在其他实施例中，光电检测器310相反被设置在光束组合器1316的第二侧，并且镜可以被放置在光束组合器的第一侧以朝向光电检测器310反射重定向的光308(例如类似于图8的示例中所示的镜802和光电检测器810的布置)。

虽然本示例涉及经由具有不同折射率的基板之间的菲涅耳反射重定向光，但应理解，在替代实施例中，一个或多个光学粘合剂层可以被设置在拾取界面1340处，其中，光学粘合剂层具有不同于主折射率基板528和次折射率基板1338相应的第一折射率和第二折射率的相应的折射率，这使菲涅耳反射发生与光学粘合剂层物理接触的主折射率基板528和次折射率基板1338中的任何一个的光学粘合剂层之间。

图14示出了激光投射器1400的说明性框图，其包括具有交替折射率的基板的光束组合器1416，其中，这些基板之间的界面将接收到的激光光束的一部分朝向相应的光电检测器重定向，并且其中，这些界面中的一些还组合入射的激光光束。在本示例中，相似的附图标级用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

在本示例中，光束组合器1416包括设置在光束组合器1426的第一端的第一次折射率基板1424、与第一次折射率基板1424相邻设置的第一主折射率基板1426、与第一主折射率基板1426相邻设置的第二次折射率基板1428、以及被设置为与第二次折射率基板1428相邻的第二主折射率基板1438。第一主折射率基板1426插置在第一次折射率基板1424和第二次折射率基板1428之间，以分别形成第一拾取界面1432和第二拾取界面1434。第二次折射率基板1428插置在第一主折射率基板1436和第二主折射率基板1438之间，以分别形成第二拾取界面1434和第三拾取界面1440。在本示例中，第一和第二主折射率基板1426和1438由具有第一折射率的第一材料形成或以其他方式包括第一材料，而第一和第二次折射率基板1424和1428由具有第二折射率的第二材料形成或以其他方式包括第二材料，其中，第一折射率不同于第二折射率。根据各种实施例，第一材料和第二材料选自N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡或氟化钙或另一种适用的光学透射材料。

第一界面1430设置在光束组合器1416的第一端。在一些实施例中，第一涂层被涂覆在第一界面1430处(例如，被涂覆于第一基板1424的用作光束组合器1416的第一端的表面)。在一些实施例中，第一涂层对所有波长的光是反射性的或基本上反射性的。在一些实施例中，第一涂层(例如，第一二向色反射器涂层或薄膜)仅对包括由蓝色激光源312-1输出的激光光束314的波长的蓝色波长的光是反射性的或基本上反射性的，并且对其他波长的光是透射性的或基本上透射性的。在一些实施例中，第一界面1430是未涂覆的，并且经由TIR实现通过第一界面1430对于由蓝色激光源312-1输出的激光光束314的反射。第一界面1430接收由蓝色激光源312-1输出的激光光束314，并将其沿光束组合器1416的长度朝向光束组合器1410的第二端并朝向光学扫描器204反射。

第一拾取界面1432是第一次折射率基板1424和第一主折射率基板142之间的界面。在一些实施例中，第二涂层被涂覆在第一次折射率基板1424和第一主折射率基板1436之间的第一拾取界面1432处。在一些实施例中，第二涂层(例如，第二二向色反射器涂层或薄膜)仅对包括由绿色激光源312-2输出的激光光束314的波长的绿色波长的光是反射性的或基本上反射性的，并且对包括由蓝色激光源312-1输出的激光光束314的蓝色波长的其他波长的光是透射性的或基本上透射性的。第一拾取界面1432接收由绿色激光源312-2输出的激光光束314，并将其沿着光束组合器1416的长度朝向光束组合器1410的第二端并朝向光学扫描器204反射。第一拾取界面1432还接收先前已经在第一界面1430处反射的由蓝色激光源312-1输出的激光光束314，并且使其通过而没有反射。第一拾取界面1432进一步引起由蓝色激光源1312-1输出的激光光束314的菲涅耳反射，并且将由蓝色激光光源1312-1输出的激光光束314的一部分朝向第一光电检测器1410-1重定向为第一重定向的光1408-1。该菲涅耳反射是由第一次折射率基板1424和第一主折射率基板1426之间的折射率上的差引起的。

第二拾取界面1434是第一主折射率基板1426和第二主折射率基板1428之间的界面。在一些实施例中，在第一主折射率基板1426和第二主折射率基底1428之间的第二拾取界面1434处应用第三涂层。在一些实施例中，第三涂层(例如，第三二向色反射器涂层或薄膜)仅对红色波长的光是反射性的或基本上反射性的，该红色波长包括由红色激光源312-3输出的激光光束314的波长，并且第三涂层对包括由蓝色激光源312-1输出的激光光束314的蓝色波长和由绿色激光源312-2输出的激光光束314的绿色波长的其它波长的光是透射性的或基本上透射性的。第二拾取界面1434接收由红色激光源312-3输出的激光光束314，并将其沿着光束组合器1416的长度朝向光束组合器1410的第二端并朝向光学扫描器204反射。第二拾取界面1434还接收先前已经在第一界面1430处反射的、由蓝色激光源312-1输出的激光光束314和由绿色激光源312-2输出的激光光束314，并且使两者通过而没有反射。第二拾取界面1434有效地输出聚合激光光束318。第二拾取界面1434进一步引起由蓝色激光源1312-1输出的激光光束314和由绿色激光源1312-2输出的激光光束314的菲涅耳反射，并且将这些激光光束的部分朝向第二光电检测器1410-2重定向作为第二重定向的光1408-2。该菲涅耳反射是由第一主折射率基板1426和第二次折射率基板1428之间的折射率上的差引起的。

第三拾取界面1440是第二次折射率基板1428和第二主折射率基板1438之间的界面。第三拾取界面1440引起聚合激光光束318的菲涅耳反射，并将其一部分朝向第三光电检测器1410-3重定向作为第三重定向的光1408-3。这种菲涅耳反射是由第二次折射率基板1428和第二主折射率基板1438之间的折射率上的差引起的。

通过接收第一重定向的光1408-1，第一光电检测器1410-1检测由蓝色激光源312-1输出的激光光束314的一部分的强度，基于该强度，能够由包括激光投射器1400的系统(例如，其一个或多个计算机处理器)计算蓝色激光源312的激光输出功率。

通过接收第二重定向的光1408-2，第二光电检测器1410-2检测由蓝色激光源312-1和绿色激光源312-2输出的激光光束314的一部分的强度，基于该强度，能够由系统计算蓝色激光源312-1和绿色激光源312-2的组合激光输出功率。然后，能够由系统将仅绿色激光源312-2的输出功率计算为蓝色激光源312-1和绿色激光源312两者的组合激光输出功率(基于由第二光电检测器1410-2检测到的光强度计算)与蓝色激光源312-1的激光输出功率(基于由第一光电检测器1410-1检测到的光强度计算)之差。

通过接收第三重定向的光1408-3，第三光电检测器1410-3检测由蓝色激光源312-1、绿色激光源312-2和红色激光源312-3输出的激光光束314的一部分的强度，基于该强度，能够由系统计算蓝色激光源312-1、绿色激光源312-2和红色激光源312-3的组合激光输出功率。然后能够由系统将仅红色激光源312-2的输出功率计算为蓝色激光源312-1、绿色激光源312-2和红色激光源312-3中的每一个的组合激光输出功率(基于第三光检测器1410-3检测到的光强度计算)和蓝色激光源312-1和绿色激光源312-2两者的组合激光输出功率(基于第二光检测器1410-2检测到的光强度计算)之间的差。

以这种方式，能够由系统确定蓝色、绿色和红色激光源312-1、312-2和312-3中的每一个的相应激光输出功率，这至少部分地由于本示例的光束组合器1416以及第一、第二和第三光电检测器1410-1、1410-2和1410-3的布置。

虽然本示例涉及经由具有不同折射率的基板之间的菲涅耳反射重定向光，但应理解，在替代实施例中，一个或多个光学粘合剂层可以设置在第一、第二和第三拾取界面1430、1434和1440中的任何一个或全部处，其中，光学粘合剂层具有不同于主折射率基板和次折射率基板1426、1438、1424和1428相应的第一和第二折射率的相应的折射率，这使菲涅耳反射发生在与光学粘合剂层物理接触的主和次折射率基板1426、1438、1424和1428中的任何一个的光学粘合剂层之间。

图15示出了利用棱镜1536作为拾取元件以经由菲涅耳反射将激光重定向到光电检测器310的激光投射器1500的说明性框图。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

在本示例中，棱镜1536的输入界面1540(即棱镜1536接收聚合激光光束318的界面)引起聚合激光光束的菲涅耳反射，从而导致聚合激光光束318的一部分朝向光电检测器310被重定向作为重定向的光308的一部分。例如，菲涅耳反射可以由空气的折射率和形成棱镜1536的第一材料的折射率之间的差(至少部分地)引起。根据各种实施例，第一材料包括N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡或氟化钙或另一种适用的光学透射材料。

应注意，激光投射器1500的实施例与图3的激光投射器300的一些实施例的不同之处在于光电检测器310的放置和代替拾取元件306的棱镜1536的使用。激光投射器1500的实施例在其它方面在结构上类似于图3的激光投射器300的一些实施例。

图16示出了利用棱镜1636作为拾取元件以经由菲涅耳反射将激光重定向到光电检测器310的激光投射器1500的说明性框图。在本示例中，相同的附图标记用于指代在任何前述示例中引入的相同元件，并且为了简洁起见，这里可以不重复这些元件的一些方面或功能。

在本示例中，棱镜1636的输出界面1640(即棱镜1636朝向光学扫描器204输出聚合激光光束318的界面)引起聚合激光光束的菲涅耳反射，从而导致聚合激光光束318的一部分朝向光电检测器310被重定向(如图所示，首先穿过棱镜1636的一部分传播回来)作为重定向的光308的一部分。例如，菲涅耳反射可以由空气的折射率和形成棱镜1636的第一材料的折射率之间的差(至少部分地)引起。根据各种实施例，第一材料包括N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡或氟化钙或另一种适用的光学透射材料。

应注意，激光投射器1600的实施例与图3的激光投射器300的一些实施例的不同之处在于光电检测器310和光学扫描器204的放置以及代替拾取元件306的棱镜1636的使用。激光投射器1600的实施例在其它方面在结构上类似于图3的激光投射器300的一些实施例。

虽然前面的示例利用了具有红色、绿色和蓝色激光源的光学引擎，但应该理解，本文中所描述的激光投射器的实施例可以附加地或替代地包括其他类型的激光源，包括红外激光源、紫外激光源或两者。

如本文中所公开的，在一些实施例中，激光投影系统包括：光电探测器；以及，包括第一表面的拾取元件，该拾取元件被配置为经由第一菲涅耳反射将接收到的光的第一部分朝向光电检测器重定向。在一个方面中，拾取元件包括在具有第一折射率的第一材料和具有第二折射率的第二材料之间的第一表面处的第一界面，第一折射率不同于第二折射率，并且其中，接收到的光的第一部分经由第一菲涅耳反射从第一界面朝向光电检测器重定向。在另一方面，第一材料包括N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡或氟化钙中的至少一个，并且其中，第二材料包括空气。

在一个方面中，拾取元件包括：与第一表面相对的第二表面；以及在第一材料和第二材料之间的第二表面处的第二界面，其中，拾取元件被配置为经由第二菲涅尔反射将接收到的光的第二部分从第二界面朝向光电检测器重定向。在另一个方面，拾取元件包括：与第一表面相对的第二表面；以及设置在第二表面上的抗反射涂层。在又一个方面中，拾取元件是棱镜，并且第一表面是棱镜的输入表面，棱镜在该输入表面处接收接收到的光。在又一个方面中，拾取元件是棱镜，并且第一表面是棱镜的输出表面，棱镜通过该输出表面输出接收到的光。在另一方面，激光投影系统包括：光学引擎，该光学引擎包括被配置为生成多个激光光束的多个激光源；光束组合器，该光束组合器被配置为将多个激光光束组合成聚合激光光束并输出聚合激光光束，其中，接收到的光包括聚合激光光束，并且激光投影系统被配置为确定光学引擎的多个激光源中的一个或多个的激光输出功率；以及光学扫描器，该光学扫描器被配置为在聚合激光光束穿过拾取元件之后从光束组合器接收聚合激光光束并扫描聚合激光器束；以及波导，该波导被配置为从光学扫描器接收所扫描的聚合激光光束并投射所扫描的聚合激光光束。

在一些实施例中，激光投影系统包括：第一光电探测器；以及光束组合器，该光束组合器被配置为接收第一激光光束、第二激光光束和第二激光光束，并且将第一激光光束和第二激光波束组合成聚合激光光束，光束组合器包括第一拾取界面，该第一拾取界面被配置为经由第一菲涅耳反射将聚合激光光束的第一部分朝向第一光电检测器重定向。在一个方面，光束组合器还包括：第一主折射率基板，该第一主折射率基板包括具有第一折射率的第一材料；以及第一次折射率基板，该第一次折射率基板包括具有不同于第一折射率的第二折射率的第一材料，其中，第一拾取界面直接设置在第一主折射率基板和第一次折射率基板之间。在另一方面，第一材料和第二材料分别包括选自由N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡或氟化钙和空气组成的组的不同材料。

在一个方面中，光束组合器还包括：第二主折射率基板，该第二主反射率基板包括具有第一折射率的所述第一材料；以及第二拾取界面，该第二拾取界面直接设置在第一次折射率基板和第二主折射率基板之间，其中，第二拾取界面被配置为经由第二菲涅耳反射将聚合激光光束的第二部分朝向第一光电检测器重定向。在另一个方面中，由第一拾取界面重定向的聚合激光光束的第一部分的第一光路与由第二拾取界面重新定向的聚合激光光束的第二部分的第二光路分开。在又一个方面中，由第一拾取界面重定向的聚合激光光束的第一部分的第一光路至少部分地与由第二拾取界面重新定向的聚合激光光束的第二部分的第二光路重叠。

在一个方面，激光投影系统包括：设置在光束组合器的第一侧的镜，其中，该镜将聚合激光光束的第一部分和第二部分中的至少一些反射向第一光电检测器，并且其中，第一光电检测器设置在光束合束器的与第一侧相对的第二侧。在另一方面，该激光投影系统包括：设置在光束组合器的第二侧的附加镜，其中该附加镜从镜接收聚合激光光束的第一部分和第二部分，并将聚合激光光束的第一部分和第二部分反射到第一光电检测器的第二表面上。在又一方面，镜是对聚合激光光束的第一部分和第二部分全反射的。该镜是对聚合激光光束的第一部分和第二部分仅部分反射的，使得聚合激光光束的第一部分和第二部分的第一小部分朝向第一光电检测器反射，并且聚合激光光束的第一部分和第二部分中的第二小部分穿过镜。

在一个方面，镜被配置为具有波长相关反射率分布图，该反射率分布图使镜对从该镜反射出到达第一光电检测器上的光的第一光电检测器的非均匀响应分布图进行规范化。在另一个方面，激光投影系统包括：第二光电检测器，该第二光电检测器设置在光束组合器的第一侧，并被配置为接收通过镜的聚合激光光束的第一部分和第二部分的第二小部分。在又一个方面中，第一次折射率基板被设置在光束组合器的第一端，并且其中，聚合激光光束通过第一端从光束组合器出射。在另一个方面，光束组合器还包括：第二光电检测器；第三光电检测器；包括第一材料的第二主折射率基板；包括第二材料的第二次折射率基板；第二拾取界面，该第二拾取界面设置在第一次折射率基板和第二主折射率基板之间，其中，第二拾取界面被配置为经由第二菲涅尔反射仅将第一激光光束和第二激光光束朝向第二光电检测器重定向；以及第三拾取界面，该第三拾取界面设置在第二主折射率基板和第二次折射率基板之间，其中，第三拾取界面被配置为经由第三菲涅尔反射仅将多个激光光束中的第一激光光束朝向第三光电检测器重定向。

在一些实施例中，一种方法包括：经由在具有第一折射率的第一材料和具有第二折射率的第二材料之间的界面处的菲涅耳反射，将接收到的光的一部分朝向光电检测器重定向；以及利用光电检测器检测接收到的光的重定向的部分的强度。

注意，并非一般描述中上述的所有活动或元素都是必需的，可能不需要特定活动或设备的一部分，并且除了所描述的活动或元素之外，还可以执行一个或多个进一步的活动或包括元素。此外，列出活动的顺序不一定是执行活动的顺序。此外，已经参考特定实施例描述了这些概念。然而，本领域的普通技术人员理解，在不脱离如所附权利要求中所阐述的本公开的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

以上已经针对具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而，这些益处、优点、问题的解决方案以及可以使任何益处、优点或解决方案发生或变得更加明显的任何特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征。此外，以上公开的特定实施例仅是说明性的，因为可以以对于受益于本文中教导的本领域技术人员来说显而易见的不同但等效的方式修改和实践所公开的主题。除了在所附权利要求中描述的以外，本文所示的构造或设计的细节不受任何限制。因此，显而易见的是，上面公开的特定实施例可以被改变或修改，并且所有这些变化都被认为在公开的主题的范围内。因此，本文所寻求的保护如所附权利要求阐述。

Claims (23)

1.一种激光投影系统，包括：

光电检测器；以及

拾取元件，所述拾取元件包括第一表面，所述拾取元件被配置为经由第一菲涅尔反射将接收到的光的第一部分朝向所述光电检测器重定向。

2.根据权利要求1所述的激光投影系统，其中，所述拾取元件包括第一界面，所述第一界面在具有第一折射率的第一材料与具有第二折射率的第二材料之间的所述第一表面处，所述第一折射率不同于所述第二折射率，并且其中，所述接收到的光的所述第一部分经由所述第一菲涅尔反射从所述第一界面朝向所述光电检测器被重定向。

3.根据权利要求2所述的激光投影系统，其中，所述第一材料包括N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡或氟化钙中的至少一个，并且其中，所述第二材料包括空气。

4.根据权利要求3所述的激光投影系统，其中，所述拾取元件包括：

与所述第一表面相对的第二表面；以及

第二界面，所述第二界面在所述第一材料和所述第二材料之间的所述第二表面处，其中，所述拾取元件被配置为经由第二菲涅尔反射将所述接收到的光的第二部分从所述第二界面朝向所述光电检测器重定向。

5.根据权利要求3所述的激光投影系统，其中，所述拾取元件包括：

第二表面，所述与所述第一表面相对；以及

抗反射涂层，所述抗反射涂层设置在所述第二表面上。

6.根据权利要求3所述的激光投影系统，其中，所述拾取元件是棱镜，并且所述第一表面是所述棱镜的输入表面，所述棱镜在所述输入表面处接收所述接收到的光。

7.根据权利要求3所述的激光投影系统，其中，所述拾取元件是棱镜，并且所述第一表面是所述棱镜的输出表面，所述棱镜通过所述输出表面输出所述接收到的光。

8.根据权利要求1所述的激光投影系统，还包括：

光学引擎，所述光学引擎包括被配置为生成多个激光光束的多个激光源；

光束组合器，所述光束组合器被配置为将所述多个激光光束组合成聚合激光光束并输出所述聚合激光光束，其中，所述接收到的光包括所述聚合激光光束，并且所述激光投影系统被配置为确定所述光学引擎的所述多个激光源中的一个或多个激光源的激光输出功率；以及

光学扫描器，所述光学扫描器被配置为在所述聚合激光光束穿过所述拾取元件之后接收来自所述光束组合器的所述聚合激光光束并扫描所述聚合激光光束；以及

波导，所述波导被配置为接收来自所述光学扫描器的所扫描的聚合激光光束并投射所扫描的聚合激光光束。

9.一种激光投影系统，包括：

第一光电检测器；以及

光束组合器，所述光束组合器被配置为接收第一激光光束、第二激光光束和第二激光光束并且将所述第一激光光束、所述第二激光光束组合成聚合激光光束，所述光束组合器包括：

第一拾取界面，所述第一拾取界面被配置为经由第一菲涅尔反射将所述聚合激光光束的第一部分朝向所述第一光电检测器重定向。

10.根据权利要求9所述的激光投影系统，其中，所述光束组合器还包括：

第一主折射率基板，所述第一主折射率基板包括具有第一折射率的第一材料；以及

第一次折射率基板，所述第一次折射率基板包括第二材料，所述第二材料具有与所述第一折射率不同的第二折射率，其中，所述第一拾取界面直接设置在所述第一主折射率基板和所述第一次折射率基板之间。

11.根据权利要求10所述的激光投影系统，其中，所述第一材料和所述第二材料分别包括选自以下各项组成的群组中的不同材料：N-BK7硼硅酸盐冕玻璃、熔融石英、冕玻璃、燧石玻璃、蓝宝石、金刚石、氟化钡、氟化钙和空气。

12.根据权利要求11所述的激光投影系统，其中，所述光束组合器还包括：

第二主折射率基板，所述第二主折射率基板包括具有所述第一折射率的所述第一材料；以及

第二拾取界面，所述第二拾取界面直接设置在所述第一次折射率基板和所述第二主折射率基板之间，其中，所述第二拾取界面被配置为经由第二菲涅尔反射将所述聚合激光光束的第二部分朝向所述第一光电检测器重定向。

13.根据权利要求12所述的激光投影系统，其中，由所述第一拾取界面重定向的所述聚合激光光束的所述第一部分的第一光路与由所述第二拾取界面重定向的所述聚合激光光束的所述第二部分的第二光路分开。

14.根据权利要求12所述的激光投影系统，其中，由所述第一拾取界面重定向的所述聚合激光光束的所述第一部分的第一光路与由所述第二拾取界面重定向的所述聚合激光光束的所述第二部分的第二光路至少部分地重叠。

15.根据权利要求12所述的激光投影系统，还包括：

镜，所述镜设置在所述光束组合器的第一侧处，其中，所述镜将所述聚合激光光束的所述第一部分和所述第二部分中的至少一些朝向所述第一光电检测器反射，并且其中，所述第一光电检测器设置在所述光束组合器的与所述第一侧相对的第二侧处。

16.根据权利要求15所述的激光投影系统，还包括：

附加镜，所述附加镜设置在所述光束组合器的所述第二侧处，其中，所述附加镜接收来自所述镜的所述聚合激光光束的所述第一部分和所述第二部分，并将所述聚合激光光束的所述第一部分和所述第二部分反射到所述第一光电检测器的所述第二表面上。

17.根据权利要求15所述的激光投影系统，其中，所述镜是对所述聚合激光光束的所述第一部分和所述第二部分全反射的。

18.根据权利要求15所述的激光投影系统，其中，所述镜是对所述聚合激光光束的所述第一部分和所述第二部分仅部分反射的，使得所述聚合激光光束的所述第一部分和所述第二部分的第一小部分朝向所述第一光电检测器被反射，并且所述聚合激光光束的所述第一部分和所述第二部分的第二小部分穿过所述镜。

19.根据权利要求18所述的激光投影系统，其中，所述镜被配置为具有波长相关的反射率分布图，所述波长相关的反射率分布图使所述镜规范化所述第一光电检测器对于从所述镜反射到所述第一光电检测器上的光的非均匀响应分布图。

20.根据权利要求18所述的激光投影系统，还包括：

第二光电检测器，所述第二光电检测器设置在所述光束组合器的所述第一侧处并且被配置为接收穿过所述镜的所述聚合激光光束的所述第一部分和所述第二部分的所述第二小部分。

21.根据权利要求11所述的激光投影系统，其中，所述第一次折射率基板设置在所述光束组合器的第一端处，并且其中，所述聚合激光光束通过所述第一端从所述光束组合器出射。

22.根据权利要求11所述的激光投影系统，其中，所述光束组合器进一步包括：

第二光电检测器；

第三光电检测器；

第二主折射率基板，所述第二主折射率基板包括所述第一材料；

第二次折射率基板，所述第二次折射率基板包括所述第二材料；

第二拾取界面，所述第二拾取界面设置在所述第一次折射率基板和所述第二主折射率基板之间，其中，所述第二拾取界面被配置为经由第二菲涅耳反射仅将所述第一激光光束和所述第二激光光束朝向所述第二光电检测器重定向；以及

第三拾取界面，所述第三拾取界面设置在所述第二主折射率基板和所述第二次折射率基板之间，其中，所述第三拾取界面被配置为经由第三菲涅耳反射仅将所述多个激光光束中的所述第一激光光束朝向所述第三光电检测器重定向。

23.一种方法，包括：

在具有第一折射率的第一材料与具有第二折射率的第二材料之间的界面处，经由菲涅耳反射将接收到的光的一部分朝向光电检测器重定向；以及

利用所述光电检测器检测所述接收到的光的所重定向的部分的强度。