JP6430516B2 - 導波路における、および、導波路に関連した改良 - Google Patents
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Description
以下に、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された内容を付記する。
[C1]
ディスプレイ装置のための導波路を製造するための方法であって、
前記導波路は、光を受け取り、前記導波路に沿って前記受け取られた光を回折するための入力回折格子と、前記入力回折格子から回折された光を受け取り、回折によって、第1の次元において、前記受け取られた光を拡張するための中間回折格子と、前記拡張された光を受け取り、回折によって、前記拡張された光を、前記導波路から出力するための出力回折格子とを含み、
前記方法は、
平板光導波路部を提供することと、
光学的に透明な固体を形成するために硬化可能な流動性の材料を、前記平板光導波路部の上に積層することと、
入力回折格子領域と、中間回折格子領域と、出力回折格子領域とを規定する刻印を、前記流動性の材料の上に刻印することと、ここにおいて、前記中間回折格子領域の前記流動性の材料は、少なくとも前記入力回折格子領域の前記流動性の材料と連続する、
前記刻印を固形化するために前記刻印された流動性の材料を硬化することと、
を備え、
前記入力回折格子は、前記入力回折格子の物理的な位置が前記中間回折格子の地理的領域の中に全体が位置付けられるように、前記中間回折格子のほぼ面内に位置決めされ、
前記入力回折格子と前記中間回折格子の格子ベクトルは、異なるそれぞれの方向に配向される、
方法。
[C2]
硬化された前記材料は、それらを介して前記入力回折格子から前記中間回折格子に全反射によって前記受け取られた光が導波される、前記平板光導波路部の一方の側における前記平板光導波路部の表面のそれらの部分の全てを覆う、[C1]に記載の方法。
[C3]
前記刻印することは、前記入力回折格子と前記中間回折格子との両方を、前記平板光導波路部の同じ一方の側において前記流動性の材料の上に同時に刻印することを含む、[C2]に記載の方法。
[C4]
前記刻印することは、前記入力回折格子と前記中間回折格子との両方を、前記入力回折格子を囲む回折領域として、前記平板光導波路部の同じ一方の側において前記流動性の材料の上に刻印することを含む、[C1]ないし[C3]のいずれか一項に記載の方法。
[C5]
前記中間回折格子領域の前記流動性の材料は、前記出力回折格子領域の前記流動性の材料と連続している、[C1]ないし[C4]のいずれか一項記載の方法。
[C6]
前記刻印することは、前記入力回折格子と前記中間回折格子と前記出力回折格子との各々を、前記平板光導波路部の同じ一方の側において前記流動性の材料の上に刻印することを含む、[C1]ないし[C5]のいずれか一項に記載の方法。
[C7]
前記刻印することは、前記入力回折格子と前記中間回折格子と前記出力回折格子との各々を、同時に、前記流動性の材料の上に刻印することを含む、[C6]に記載の方法。
[C8]
前記硬化することは、前記入力回折格子と前記中間回折格子または追加的に前記出力回折格子の各々のために、同時に、前記流動性の材料を硬化することを含む、[C1]ないし[C7]のいずれか一項に記載の方法。
[C9]
前記刻印することは、矩形波格子構造をもった中間回折格子を刻印することを含む、[C1]ないし[C8]のいずれか一項に記載の方法。
[C10]
前記刻印することは、ブレーズド格子構造をもった前記入力回折格子、または/および、前記出力回折格子を刻印することを含む、[C1]ないし[C9]のいずれか一項に記載の方法。
[C11]
前記中間回折格子の上に、前記中間回折格子の前記材料の屈折率とは異なる屈折率を有するコーティングを与えることを含む、[C1]ないし[C10]のいずれか一項に記載の方法。
[C12]
前記入力回折格子または/および前記出力回折格子の上に、前記入力回折格子または/および前記出力回折格子の前記材料の屈折率とは異なる屈折率を有するコーティングを与えることを含む、[C1]ないし[C11]のいずれか一項に記載の方法。
[C13]
前記出力回折格子は、前記中間回折格子から前記拡張された光を受け取り、前記第1の次元を横切る第2の次元において前記受け取られた光を拡張するよう構成される、[C1]ないし[C12]のいずれか一項に記載の方法。
[C14]
実質的に、添付の図面を参照して前述され、添付の図面に示された方法。
Claims (15)
- ディスプレイ装置のための導波路を製造するための方法であって、
前記導波路は、光を受け取り、前記導波路に沿って前記受け取られた光を回折するための入力回折格子と、前記入力回折格子から回折された光を受け取り、回折によって、第1の次元において、前記受け取られた光を拡張するための中間回折格子と、前記拡張された光を受け取り、回折によって、前記拡張された光を、前記導波路から出力するための出力回折格子とを含み、
前記方法は、
平板な光の導波路部を提供することと、
光学的に透明な固体を形成するために硬化可能な流動性の材料を、前記光の導波路部の少なくとも1つの平板な面の上に積層することと、
(i) 入力回折格子領域の中に前記入力回折格子を、 (ii) 中間回折格子領域の中に前記中間回折格子を、 (iii) 出力回折格子領域の中に前記出力回折格子を、規定する1つまたは複数の刻印を、前記入力回折格子領域、および、前記入力回折格子領域を囲む前記中間回折格子領域、および、前記出力回折格子領域のためのレリーフパターンを1つの格子刻印器の1つの面上に陰画形態で帯びた前記1つの格子刻印器を使用して、または、代わりに、前記入力回折格子領域のためのレリーフパターンを陰画形態で帯びる第1の格子刻印器と、前記中間回折格子領域、および、前記出力回折格子領域のためのレリーフパターンを第2の格子刻印器の1つの面の上に陰画形態で帯びる前記第2の格子刻印器とを使用して、前記流動性の材料の上に刻印することと、
前記1つまたは複数の刻印を固形化するために前記刻印された流動性の材料を硬化することと、
前記1つの格子刻印器を、または、前記第1の格子刻印器と前記第2の格子刻印器を、固形化された前記1つまたは複数の刻印から引き離すことと、
を備え、
前記流動性の材料の上に刻印することは、前記導波路部の平板な面に垂直な方向に見たときに、前記入力回折格子領域が、前記中間回折格子領域の地理的領域の中に全体が位置付けられるように行われ、
前記1つの格子刻印器が刻印することのために使用される場合、前記1つの格子刻印器は、異なる方向にそれぞれ配向された前記入力回折格子領域と前記中間回折格子領域の格子ベクトルのための前記レリーフパターンを有し、または、代わりに、前記第1の格子刻印器と前記第2の格子刻印器が刻印することのために使用される場合、前記第1の格子刻印器と前記第2の格子刻印器は、前記入力回折格子領域のための前記第1の格子刻印器の前記レリーフパターンと、前記中間回折格子領域のための前記第2の格子刻印器の前記レリーフパターンとが、異なる方向にそれぞれ配向された前記入力回折格子領域と前記中間回折格子領域の格子ベクトルを与えるように刻印するように、前記流動性の材料の上に置かれる、
方法。 - 前記中間回折格子領域を規定する前記刻印が、少なくとも前記入力回折格子領域を規定する刻印を形成される前記流動性の材料と連続する流動性の材料で形成されるように、および、少なくとも前記入力回折格子と前記中間回折格子が、ほぼ共平面であるように、前記流動性の材料は、前記導波路部の1つの平板な面の上に積層される、請求項1に記載の方法。
- 前記刻印することは、前記入力回折格子領域と前記中間回折格子領域との両方を、前記導波路部の上に積層される前記流動性の材料の上に同時に刻印することを含む、請求項1または2のいずれか一方に記載の方法。
- 前記第1の格子刻印器と前記第2の格子刻印器が、前記流動性の材料の上に刻印するために使用される場合、前記流動性の材料は、前記導波路部の互いに反対側の平らな面の上に積層され、
前記入力回折格子領域を規定する前記刻印は、前記導波路部の1つの面の上に積層された前記流動性の材料の中に刻印され、前記中間回折格子領域を規定する前記刻印は、前記導波路部の前記反対側の面の上に積層された前記流動性の材料の中に刻印され、
前記入力回折格子領域が形成されている前記導波路の表面に垂直な前記入力回折格子領域を介する方向に沿って見られたとき、前記中間回折格子領域は、前記入力回折格子領域を全体的に囲むようにみえる、請求項1に記載の方法。 - 前記中間回折格子領域が形成される前記流動性の材料は、前記出力回折格子領域が形成される前記流動性の材料と連続している、請求項1ないし4のいずれか一項記載の方法。
- 前記刻印することは、前記入力回折格子領域と前記中間回折格子領域と前記出力回折格子領域との各々を、前記導波路部の1つの平らな表面の上に積層される前記流動性の材料の上に刻印することを含む、請求項2または3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記硬化することは、前記入力回折格子領域と前記中間回折格子領域と前記出力回折格子領域との各々のために、または、前記中間回折格子領域と前記出力回折格子領域との各々のために、同時に、前記流動性の材料を硬化することを含む、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記硬化することは、前記導波路の1つの平らな面の上に形成されるとき、前記中間回折格子領域と前記出力回折格子領域を形成される前記流動性の材料を同時に硬化することを含み、
前記流動性の材料は前記導波路部のほぼ反対側の平らな面に与えられ、前記入力回折格子領域は刻印によってそこに形成され、前記入力回折格子領域が形成された前記流動性の材料は硬化される、
請求項4に記載の方法。 - 前記第1の格子刻印器と前記第2の格子刻印器とが1つまたは複数の刻印を刻印するために使用される場合、前記流動性の材料に刻印されるべき前記入力回折格子の配向を、固形化された前記中間回折格子と固形化された前記出力回折格子とに対して調整するために、個別の前記第2の格子刻印器を回転することと、
続いて、選択された配向において、刻印された前記入力回折格子を硬化することと、を含む、請求項8に記載の方法。 - 前記刻印することは、矩形波格子構造をもった前記中間回折格子領域を刻印することを含む、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記刻印することは、ブレーズド格子構造をもった前記入力回折格子領域、または/および、前記出力回折格子領域を刻印することを含む、請求項1ないし10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記中間回折格子領域の上に、前記中間回折格子領域の前記材料の屈折率とは異なる屈折率を有するコーティングを与えることを含む、請求項1ないし11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記入力回折格子領域または/および前記出力回折格子領域の上に、前記入力回折格子領域または/および前記出力回折格子領域の前記材料の屈折率とは異なる屈折率を有するコーティングを与えることを含む、請求項1ないし12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記出力回折格子は、前記中間回折格子領域から前記拡張された光を受け取り、前記第1の次元を横切る第2の次元において前記受け取られた光を拡張するよう構成される、請求項1ないし13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の格子刻印器の使用により、前記中間回折格子領域の中の前記中間回折格子のため、および、前記出力回折格子領域の中の前記出力回折格子のための前記1つまたは複数の刻印とともに、前記中間回折格子領域のための前記レリーフパターンの境界内に設けられる非回折性の入力窓領域を規定する刻印を前記導波路部の1つの平板な面上の前記流動性の材料の上に刻印することをさらに備え、
前記入力回折格子領域の中の前記入力回折格子は、前記第1の格子刻印器の前記入力回折格子領域のための前記レリーフパターンを前記非回折性の入力窓領域に整列させることによって、前記導波路部の前記1つの面の反対側の前記導波路部の平板な面の上に刻印される、
請求項4に記載の方法。
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