2020 年 6 月， Patently Apple 发布了一份题为“据报道 Alphabet 收购了名为‘North’的加拿大 AR 智能眼镜公司，这让我们可以一睹他们的未来”的报告。尽管谷歌已经关闭了他们的“企业”智能眼镜项目，但他们的消费者项目仍然存在并且进展顺利。以下是 Google/Alphabet 收购的智能眼镜公司“North”的视频。
对于那些感兴趣的人来说，谷歌从智能眼镜公司 North' 获得的一项专利现已在谷歌下发布。
具有光强度封装的集成激光封装
谷歌获得的专利描述了用于提供具有基于激光的光学引擎以及光强度和/或激光输出功率测量（例如监控）能力的激光投影仪的系统和方法。根据本文描述的各种实施例，激光投影仪的光学引擎包括至少一个激光源（例如，激光二极管或多个激光二极管），其可以被封闭在（例如部分或完全气密地密封的）外壳中。外壳可以包括光学窗口（本文有时称为“出射窗口”），该光学窗口可以与其侧壁或顶表面之一集成或者形成其侧壁或顶表面之一。
在激光投影仪的主动操作期间，由激光源输出的激光光束可以穿过出射窗以离开外壳。光学引擎可以支持相对较小的基板面积用于功率监控，从而减小光学引擎的整体尺寸。因此，激光投影仪或光学引擎可以灵活地应用于各种显示设计，包括可穿戴平视显示器或其他头戴式显示器。
在一些实施例中，在穿过出射窗之后，光束穿过相应的准直透镜到达二向色滤光器/光束组合器，在此处组合不同波长的光束。然后，组合光束可以被引导至一个或多个扫描元件，该扫描元件将光束投射到物体的显示表面上，例如一副智能眼镜的全息透镜或另一种类型的可佩戴平视显示器。
虽然所描述的各种实施例是在可佩戴平视显示器的背景下提供的，但是应当理解的是，本专利申请的激光投影仪和光学引擎可以替代地包括在其他系统中，例如投影引擎、激光雷达系统、传感系统等。系统、测距系统、外腔激光二极管（例如，作为集成强度稳定伺服系统）和/或类似物。
通常希望监视激光投影仪的光学引擎的激光源的激光输出功率，这允许改进对投影图像或视频的质量的控制，并启用包括激光器的设备的控制器或处理器投影仪根据激光输出功率的实时或近实时测量动态限制光学引擎的最大输出功率。
例如，由于可穿戴设备中功率和空间（例如体积）的可用性通常有限，因此激光输出功率监控对于可穿戴平视显示器中使用的激光投影仪的设计往往特别重要。用于设计具有激光输出功率监控功能的激光投影仪的传统方法需要激光投影仪基板上相对较大的占地面积，该基板可以是专用于放置诸如光电二极管的光电探测器的印刷电路板（PCB），以放置光学元件（例如拾取镜），并保持到光电探测器的清晰光路。
在某些情况下，该足迹可能与光学引擎本身的足迹一样大。因此，减少实现激光输出功率的光电探测器和/或光学部件(有时在本文中统称为“激光输出功率监控部件”)占据的基底面积将是有利的。监控激光投影仪的光学引擎。
该专利申请中描述的系统、设备和技术可以减少激光功率输出监控部件所需的基板面积，例如通过利用光学引擎的外壳的出射窗，该光学引擎具有例如可以布置的衍射光栅在出射窗的主输出表面之中或之上，并且其可以将来自由激光源输出的激光光束的一部分入射光重定向（例如，经由衍射）朝向一个或多个光电检测器，这可以是光电二极管，并且其可以设置在出射窗的一个或多个表面对面。
根据各种实施例，出射窗包括衍射光栅，该衍射光栅可以设置或形成在出射窗上或出射窗中，并且将来自激光源的入射光重定向到一个或多个光电检测器。在一些实施例中，一个或多个光电探测器可设置在基板的顶表面上，以便接收由衍射光栅重定向并通过出射窗的一侧壁或两侧壁输出的光。出射窗的“侧壁”或“侧表面”可以被定义为在出射窗的主输入表面和出射窗的主输出表面之间延伸的出射窗的表面，其限定相交的平面（例如，垂直于）其上设置有光学引擎的基底的表面。
在一些实施例中，一个或多个光电检测器可以设置在出射窗下方并且完全或部分嵌入在基板中，使得一个或多个光电检测器接收由衍射光栅重定向并通过出射窗的底表面输出的光。退出窗口。在一些实施例中，出射窗设置在基板的第一侧上，并且一个或多个光电探测器（可以是光电二极管）可以设置在基板的与第一侧相对的第二侧上的出射窗下方，使得一个或多个光电检测器接收由衍射光栅重定向并通过出射窗的底表面输出的光，该光穿过延伸穿过基底的整个厚度的一个或多个孔径以到达一个或多个光电检测器。在一些实施例中，一个或多个光电探测器可以设置在与设置有窗口的第一基板的表面相对的第二基板的表面上的出射窗上方，使得一个或多个光电探测器接收通过以下方式重定向的光：衍射光栅穿过窗口的顶面。
谷歌的专利图。下面的图 1 是显示可穿戴平视显示器 (WHUD) #100的侧视图的说明图，该显示器采用激光投影仪 #110，该投影仪可以是扫描激光投影仪。例如，WHUD 100可以是一副智能眼镜或虚拟现实（VR）耳机。激光投影仪包括一个光学引擎 #111，该引擎包括一个红色激光二极管（图 1 中标记为“R”）、一个绿色激光二极管（图 1 中标记为“G”）和一个蓝色激光二极管（标记为“B”）。 ”（图1），以及可绕两个自由轴可控旋转的扫描镜#112
通常，需要监控激光投影仪中的激光输出功率，以便更好地控制投影到全息光学元件 (HOE) #130（即显示表面）上的图像或视频并限制 WHUD 的最大输出功率。监视激光投影仪（例如激光投影仪）中的激光输出功率通常使用分立拾取组件来执行，以将激光#120的一部分重定向到片上光电探测器。然而，这种激光输出功率监测方法需要激光投影仪基板上相对较大的占地面积。为了减少激光输出功率监控组件的占地面积，包括光学引擎的一些或全部组件的外壳的出射窗可以被配置为重新引导激光的一部分通过顶部、底部或侧面出射窗的壁朝向放置在出射窗的顶部、底部或侧壁的光路对面并位于其光路中的一个或多个光电探测器。
谷歌的专利图。下面的图2是具有包括光学引擎的激光投影仪的可穿戴平视显示器的等距视图。
谷歌的专利图。上面的图4是具有光学引擎的激光投影仪的俯视图的框图，该光学引擎包括具有全息衍射光栅的出射窗。
译自：patentlyapple
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