Facebook专利描述用于AR/VR头显的折叠光路衍射、全息光学器件
在一个实施例中，头戴式显示设备的厚度可以在5mm-15mm之间。
（映维网 2021年07月29日）在沉浸式头显领域，不少人相信折叠光路的Pancake透镜是未来光学的一个潜在解决方案，这包括Facebook Reality Labs。
实际上，Facebook曾提交过多份关于折叠光路透镜的专利申请。日前，美国专利商标局又公布了两份都取名为“Optical assembly with holographic optics for folded optical path”的相关专利申请，并主描述了同一技术的不同方面。另外，所述发明描述的头戴式显示设备包括能够折叠光路的衍射和/或全息光学器件。
如图4A所示，Facebook描述的头戴式显示设备400包括显示面板406、圆偏振器408、第一部分反射器410、相位延迟器412（比方说诸如四分之一波片这样的光学相位延迟器）、第二部分反射器416、相位延迟器412和第二部分反射器416之间的空腔414（如气隙），以及可选的第一光学元件418。在一个实施例中，头戴式显示设备400同时包括一个或多个背光402和线性吸收偏振器404。
在一个实施例中，第一部分反射器410和第二部分反射器416共同构成光学组件420。在一个实施例中，光学组件420同时包括可选的第一光学元件418、相位延迟器412和/或圆偏振器408。
在一个实施例中，第一光学元件418不存在于头戴式显示设备400中。在一个实施例中，相位延迟器412不存在于头戴式显示设备中。
在一个实施例中，第一部分反射器410、第二部分反射器416和第一光学元件418中的衍射表面独立地作用于入射在每个衍射表面的光。在一个实施例中，第一部分反射器410、第二部分反射器416和第一光学元件418中的一个或多个具有光学倍率。在一个实施例中，衍射表面为红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）波长中的每一个定义不同的相位剖面。
在一个实施例中，第一部分反射器410、第二部分反射器416和第一光学元件418中的一个或多个具有自由形式的相位剖面。
在一个实施例中，用于头戴式显示设备的光学组件包括第一部分反射器410和第二部分反射器418。第二部分反射器418相对于所述第一部分反射器410定位，使得第二部分反射器418接收由第一部分反射器410透射的第一光，并且将所述第一光的一部分作为第二光反射到所述第一部分反射器410。
第一部分反射器410将第二光的一部分作为第三光反射，并且第三光的一部分通过第二部分反射器418透射。第一部分反射器410或第二部分反射器418中的至少一个包括反射全息元件。根据一个实施例，专利描述的光学组件包含在具有显示组件的光学系统中。
在图4B中，第一部分反射器410是体布拉格光栅，第二部分反射器416是反射偏振器。在一个实施例中，反射偏振器定位为反射垂直偏振光并透射水平偏振光（反之亦然）。线性偏振器404向透射显示面板406透射具有垂直偏振的光440-a。部分线性偏振光440-a作为左圆偏振的光440-b穿过圆偏振器408。或者，可以使用光学相位延迟器（如四分之一波片）代替圆偏振器408来将线偏振光转换为圆偏振光。
第一部分反射器410将光440-b的一部分（如50%、60%、70%、80%、90%、100%）透射为光440-c，同时保持其偏振。在一个实施例中，当第一部分反射器410是体布拉格光栅时，体布拉格光栅透射约50%的入射光。光440-c通过相位延迟器412。当相位延迟器412是四分之一波片时，光440-c变为光440-d，垂直偏振。
反射偏振器（第二部分反射器416）将垂直偏振光作为光440-e反射回四分之一波片412，同时保持其线偏振。四分之一波片412将光440-e改变为左圆偏振光440-f。在图4B所示的实施例中为体布拉格光栅的第一部分反射器410将光440-f反射为具有不同偏振（如正交）的光440-g，使得光440-g是右圆偏振。光440-g在通过四分之一波片412之后转换为水平偏振光440-h。水平偏振光440-h通过反射偏振器（第二部分反射器416）向视窗480透射。
通过上面描述的光学折叠过程，可以实现薄且轻的头戴式显示设备。例如在一个实施例中，头戴式显示设备400（如背光402到第二部分反射器416或第一光学元件418）的厚度可以在5mm-15mm之间。
相关专利：Facebook Patent | Optical assembly with holographic optics for folded optical path
相关专利：Facebook Patent | Optical assembly with holographic optics for folded optical path
两份名为“Optical assembly with holographic optics for folded optical path”的Facebook专利申请都在2020年2月提交，并在日前由美国专利商标局公布。需要注意的是，这只是一份专利申请，不确定实际的应用效果。
