[发明专利]用于超表面的抗反射涂层

说明书

本公开涉及用于超表面的抗反射涂层。在一些实施例中，超表面可以包括基板、位于其上的多个纳米结构以及设置在纳米结构之上的抗反射涂层。抗反射涂层可以是例如光致抗蚀剂层的透明聚合物并且可以具有比纳米结构的折射率低且比上覆介质(例如，空气)的折射率高的折射率。有利地，抗反射涂层可以减少或消除其中合并有超表面的增强现实显示器中的重影图像。

本申请是申请日为2018年1月24日、PCT国际申请号为PCT/US2018/015057、中国国家阶段申请号为201880020962.X、发明名称为“用于超表面的抗反射涂层”的申请的分案申请。

优先权声明

本申请根据35U.S.C§119(e)要求2017年1月27日提交的美国临时申请No.62/451,587的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

相关申请的交叉引用

本申请通过引用整体并入以下专利申请中的每一个：2014年11月27日提交的美国申请No.14/555,585；2015年4月18日提交的美国申请No.14/690,401；2014年3月14日提交的美国申请No.14/212,961；2014年7月14日提交的美国申请No.14/331,218；2016年11月2日提交的美国专利申请No.15/342,033(代理案卷号MLEAP.027A)；2016年5月6日提交的美国临时申请No.62/333,067(代理案卷号MLEAP.066PR)；2017年1月27日提交的名称为“DIFFRACTION GRATINGS FORMED BY METASURFACES HAVING DIFFERENTLY ORIENTEDNANOBEAMS(由具有不同取向纳米梁的超表面形成的衍射光栅)”的美国临时申请No.62/451,608(代理案卷号MLEAP.092PR)；以及2017年1月27日提交的名称为“DIFFRACTIONGRATINGS BASED ON METASURFACES HAVING ASYMMETRIC OPTICAL ELEMENTS(基于具有不对称光学元件的超表面的衍射光栅)”的美国临时申请No.62/451,615(代理案卷号MLEAP.103PR)。

技术领域

本公开涉及诸如显示系统的光学系统，其包括增强现实系统。

背景技术

现代计算和显示技术促进了用于所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统的发展，其中数字再现的图像或其部分以其看起来是真实的或者可被感知为真实的方式呈现给用户。虚拟现实(或者“VR”)场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现，而对于其他实际的真实世界的视觉输入不透明；增强现实(或者“AR”)场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现作为对用户周围的实际世界的可视化的增强。混合现实(或者“MR”)场景是一种AR场景并且通常涉及集成到自然世界中并响应于自然世界的虚拟对象。例如，MR场景可以包括AR图像内容，该AR图像内容看起来被真实世界中的对象阻挡或者另外被感知为与该对象交互。

参考图1，示出了增强现实场景10。AR技术的用户看到以人、树木、背景中的建筑物和混凝土平台30为特征的真实世界公园状设置20。用户同样感知到他/她“看到”站在真实世界平台30上的诸如机器人雕像40的“虚拟内容”，以及飞过的卡通式化身角色50，该化身角色看起来是大黄蜂的化身。这些元素50、40是“虚拟的”，因为它们在真实世界中不存在。因为人类的视觉感知系统是复杂的，并且产生有助于连同其他虚拟或真实世界的图像元素一起的虚拟图像元素的舒适、自然、丰富呈现的AR技术是具有挑战性的。

本文公开的系统和方法解决了与AR和VR技术相关的各种挑战。

发明内容

根据一些实施例，本文提供了光学系统。在一些实施例中，光学系统可以包括：光学透射基板；上覆基板的超表面(metasurface)，该超表面包括多个纳米结构；以及抗反射涂层，其包括共形地设置在超表面的纳米结构之上的光学透明材料，其中光学透明材料具有小于纳米结构的折射率的折射率。