TW201825932A - 光瞳等化 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於光瞳等化之光學反射裝置，其包含一光柵介質內之至少一個或多個光柵結構。該等光柵結構可具有無需受限於表面法線之反射軸。該等光柵結構經組態以跨一相對廣泛波長範圍圍繞實質上恆定反射軸反射光。該光學反射裝置可朝向一特定位置，諸如一出射光瞳或可視範圍反射光。該裝置內之各光柵結構可經組態以依複數個入射角反射一特定波長之光。

Description

光瞳等化

藉由使用在其等介電常數上彼此不同之材料層塗佈一表面(通常玻璃)而產生習知介質鏡。材料層通常經配置，使得來自層邊界之菲涅耳(Fresnel)反射在構造上加強，從而產生大的淨反射率。可藉由確保此條件在一相對廣泛特定波長及入射角範圍內獲得來設計寬頻介質鏡。然而，由於層經安置於一表面上，故一介質鏡之反射軸必定與表面法線重合(即，反射軸垂直於鏡表面)。由於對反射軸之此約束，一介質鏡在一些裝置中安置成一次優組態。類似地，受限於表面法線之反射軸使一介質鏡完全不足以用於一些目的。再者，玻璃介質鏡傾向於相對重，從而使其等次優或不適用於需要一相對輕重量的反射組件之應用。 相反地，習知光柵結構可圍繞一反射軸反射光，該反射軸不同於光柵結構駐留於其中之介質之表面法線。然而，對於一給定入射角，習知光柵結構之反射角通常隨著入射光之波長共同變化。因此，使用一習知光柵結構來反射光避免反射軸與表面法線重合之習知鏡中的固有約束。然而，在需要一實質上恆定反射軸之情況中，一習知光柵結構針對一給定入射角實質上受限於一單一波長(或非常窄的波長範圍)。類似地，一習知光柵結構受限於一單一入射角(或非常窄的入射角範圍)，以便圍繞一恆定反射軸反射一特定波長之光。 因此，無法藉由包括反射光柵結構或習知鏡之當前可用反射裝置來滿足對於圍繞不受限於表面法線之一反射軸反射光且針對一給定入射角之反射角跨一入射角範圍恆定之一相對簡單裝置之要求。因此，需要此一反射裝置且此需求在頭戴式顯示裝置中可為急切的。

所描述部件大體上係關於用於反射光之一或多個改良方法、系統或裝置及包括光柵結構之光學反射裝置。該等方法、系統或裝置可採用選擇性耦合以允許一偏斜鏡形成其中引導所有或大部分反射光之一外部出射光瞳(exit pupil)。在除該偏斜鏡全像光學元件本身以外的一位置處形成一出射光瞳之方法可被描述為偏斜鏡光瞳等化。在一實施方案(諸如一頭戴式顯示器)中，線段狀k空間折射率分佈之空間分佈可經組態以便產生朝向出射光瞳之繞射。偏斜鏡光瞳等化可另外藉由將一較高百分比之光子引導至出射光瞳來改良光度效率(例如，影像亮度)。 在一些實例中，描述一種用於反射光之裝置。該裝置可包含一光柵介質。該光柵介質內之一第一光柵結構可經組態以依第一複數個入射角(例如，包含一第一入射角)圍繞自該光柵介質之一表面法線偏移之一反射軸反射一波長之光。另外，一第二光柵結構可在該光柵介質內，使得該第二光柵結構與該第一光柵結構至少部分不重疊。該第二光柵結構可經組態以依不同於該第一複數個入射角之第二複數個入射角(例如，包含一第二入射角)圍繞自該光柵介質之一表面法線偏移之該反射軸反射該波長之光。 在一些實例中，描述一種製造用於反射光之一設備之方法。該方法可包含形成經組態以反射光之一光柵介質及在該光柵介質內形成一第一光柵結構。該第一光柵結構可經組態以依第一複數個入射角(例如，包含一第一入射角)圍繞自該光柵介質之一表面法線偏移之一反射軸反射一波長之光。另外，該方法可包含在該光柵介質內形成一第二光柵結構，使得該第二光柵結構與該第一光柵結構至少部分不重疊。該第二光柵結構可經組態以依不同於該第一複數個入射角之第二複數個入射角(例如，包含一第二入射角)圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之該反射軸反射該波長之光。 在一些實例中，描述一種反射光之方法。該方法可包含藉由一光柵介質內之一第一光柵結構依第一複數個入射角(例如，包含一第一入射角)圍繞自該光柵介質之一表面法線偏移之一反射軸反射一波長之光之至少一第一部分。該方法亦可包含藉由該光柵介質內之一第二光柵結構依不同於該第一複數個入射角之第二複數個入射角(例如，包含一第二入射角)圍繞自該光柵介質之一光柵介質之一表面法線偏移之該反射軸反射該波長之該光之至少一第二部分。該光柵介質內之該第二光柵結構可與該第一光柵結構至少部分不重疊。在一些情況中，該光柵介質可經安置於包含該光柵介質及至少兩個基板之一波導中。

相關專利申請案之交叉參考 本申請案主張來自2016年10月13日申請且標題為「TIGER PRISMS AND METHODS OF USE」之同在申請中美國申請案第62/407,994號、2017年3月1日申請且標題為WIDE FIELD-OF-VIEW HOLOGRAPHIC SKEW MIRRORS之PCT申請案第PCT/US2017/020087號及2017年3月1日申請且標題為「PUPIL EQUALIZATION」之PCT申請案第PCT/US2017/020298號之優先權。上述申請案之全部內容出於所有目的以引用的方式併入本文中。 一光學頭戴式顯示器(HMD)係具有反射所投射影像以及允許一使用者經歷擴增實境之能力之一可戴式裝置。頭戴式顯示器通常涉及產生「虛擬」影像之近眼光學器件。在過去，HMD已處理降低影像品質且增大重量及大小之各種技術限制。過去實施方案已包含反射、折射或繞射光之習知光學器件，然而，設計傾向於龐大的。另外，習知鏡及光柵結構具有固有限制。例如，一習知鏡可具有必定與表面法線重合之一反射軸。一習知鏡之反射軸可導致鏡之次優定向或效能。而且，習知光柵結構可包含令人無法接受地與入射角及/或波長共同變化之多個反射軸。 因此，用於反射光之一裝置可包含圍繞不受限於表面法線之一反射軸反射光且針對一給定入射角之反射角在多個波長下恆定之部件。裝置之實施例可跨一給定波長之入射光之一入射角範圍而具有實質上恆定反射軸(即，具有變化達小於1.0度之反射軸角之反射軸)，且可使用各種波長之入射光觀察到此現象。在一些實施例中，反射軸針對一組多個入射角與一組多個波長之每一組合保持實質上恆定。首先在用於朝向位於距一偏斜鏡之一固定距離處之一可視範圍(eye box)反射光之一設備之內容脈絡中描述本發明之態樣。針對包含一光柵介質之設備描述特定實例。光柵介質可包含一或多個光柵結構。一光柵結構可經組態以依特定複數個入射角圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之一反射軸反射一特定波長之光。本發明之態樣進一步藉由與偏斜鏡光瞳等化相關之設備圖、系統圖及流程圖繪示且參考其等加以描述。 此描述提供實例且不旨在限制本文中描述之原理之實施方案之範疇、適用性或組態。實情係，後續的描述將為熟習此項技術者提供用於實施本文中描述之原理之實施例之一實現描述。可對元件之功能及配置做出各種改變。 因此，各種實施方案可視情況省略、替換或添加各種程序或組件。例如，應瞭解，可按不同於所描述之一順序執行該等方法，且可添加、省略或組合各種步驟。而且，相對於特定實施方案描述之態樣及元件可在各種其他實施方案中組合。亦應瞭解，以下系統、方法、裝置及軟體可個別或共同作為一較大系統之組件，其中其他程序可優先於其等應用或以其他方式修改其等應用。術語： 術語「大約」係指給定值之正或負10%。 術語「約」係指給定值之正或負20%。 關於反射光之術語「主要」係指由一光柵結構反射之光。主要依一敘述角度反射之光包含多於依任何其他角度反射之光(排除表面反射)。主要圍繞一敘述反射軸反射之光包含多於圍繞任何其他反射軸反射之反射光(排除表面反射)。當考量主要反射光時，不包含由一裝置表面反射之光。 術語「反射軸」係指相對入射光之反射平分入射光之一角度之一軸。入射光相對於反射軸之一入射角的絕對值等於入射光之反射相對於反射軸之反射角之絕對值。對於習知鏡，反射軸與表面法線重合(即，反射軸垂直於鏡表面)。相反地，根據本發明之偏斜鏡之實施方案可具有不同於表面法線之一反射軸或在一些情況中可具有與表面法線重合之一反射軸。受益於本發明之熟習此項技術者將認識到，可藉由將一入射角加上其各自反射角且將所得總和除以二來判定一反射軸角。可依經驗判定入射角及反射角，其中多個量測(通常三個或三個以上)用於產生一平均值。 術語「反射」及類似術語在本發明中用於其中「繞射」可通常被視為一適當術語之一些情況中。「反射」之此使用與由偏斜鏡展現之鏡狀性質一致且幫助避免潛在混淆術語。例如，在一光柵結構據稱經組態來「反射」入射光之情況中，一習知技術者可傾向於稱光柵結構經組態為「繞射」入射光，此係因為光柵結構通常被視為藉由繞射對光起作用。然而，術語「繞射」之此使用將導致諸如「入射光圍繞實質上恆定反射軸繞射」之表達，此可為混淆的。因此，在入射光據稱被一光柵結構「反射」之情況中，一般技術者受益於本發明將認識到，光柵結構實際上藉由一繞射機構「反射」光。「反射」之此使用在光學器件中並非沒有先例，此係因為習知鏡通常被稱為「反射」光，儘管繞射在此反射中起主要作用。一般技術者因此認識到，大部分「反射」包含繞射特性且藉由一偏斜鏡或其組件之「反射」亦包含繞射。 術語「光」係指熟習此項技術者所熟悉之電磁輻射。除非參考一特定波長或波長範圍(諸如「可見光」，其係指電磁光譜中對人眼可見之一部分)，否則電磁輻射可具有任何波長。 術語「全像」及「全像光柵」係指藉由多個交叉光束之間的干涉產生之一干涉圖案之一記錄。在一些實例中，可藉由多個交叉光束之間的干涉產生一全像或全像光柵，其中多個交叉光束之各者保持不變達一曝光時間。在其他實例中，可藉由多個交叉光束之間的干涉產生一全像或全像光柵，其中在記錄全像時變化光柵介質上之多個交叉光束之至少一者之一入射角，及/或其中在記錄全像時變化波長(例如，一複合全像或複合全像光柵)。 術語「正弦體積光柵」係指具有使用貫穿一體積區之一實質上正弦輪廓調變之一光學性質(諸如折射率)之一光學組件。各(簡單/正弦)光柵對應於k空間中之一單一共軛向量對(或k空間中之一實質上點狀共軛對分佈)。 術語「繞射效率」係指反射光對入射光及在一光柵介質上之功率比。 術語「入射光瞳」係指傳遞依其最小大小進入至成像光學器件中之光之一真實或虛擬孔徑。 術語「可視範圍」係指勾勒其中可放置一人類瞳孔以用於在距一光柵結構之一固定距離處觀察全視角之一區之一二維區域。 術語「適眼距(eye relief)」係指一光柵結構與一對應可視範圍之間的一固定距離。 術語「出射光瞳」係指傳遞依其最小大小從成像光學器件出射之一光束之一真實或虛擬孔徑。在使用時，成像光學器件系統通常經組態以朝向影像擷取構件引導光束。影像擷取構件之實例包含但不限於一使用者之眼睛、一相機或其他光偵測器。在一些情況中，一出射光瞳可包括自成像光學器件出射之一光束之一子集。 術語「光柵介質」係指組態有用於反射光之一光柵結構之一物理介質。一光柵介質可包含多個光柵結構。 術語「光柵結構」係指經組態以反射光之一或多個光柵。在一些實例中，一光柵結構可包含共用至少一個共同屬性或特性之一組光柵(例如，該組光柵之各者所回應之一相同波長的光)。在一些實施方案中，一光柵結構可包含一或多個全像。在其他實施方案中，一光柵結構可包含一或多個正弦體積光柵。在一些實例中，光柵結構相對於一或多個光柵(例如，全像或正弦光柵)之各者之一反射軸，可為均勻的。替代地或另外，光柵結構相對於光柵介質內之一或多個光柵(例如，全像或正弦體積光柵)之各者之一長度或體積，可為均勻的。 圖1係其中可實施包含於本文中之原理之一頭戴式顯示器(HMD) 100之一圖解。HMD 100可包含眼戴件或頭戴件，其中一近眼顯示器(NED) 105可固定(affix)於一使用者眼睛之前方。NED 105可包含安置於HMD 100之一透鏡總成內或與其合併之一繞射元件部分。在一些實例中，繞射元件部分係一全像光學元件(HOE)，其可由一偏斜鏡110組成。參考偏斜鏡110提供座標(x軸、y軸及z軸)。HMD 100可包含可操作地耦合至透鏡總成之一光源或光投射器115。在一些實例中，光源或光投射器115可在一波導組態中可操作地耦合至透鏡總成。在一些實例中，光源或光投射器115可依一自由空間組態可操作地耦合至透鏡總成。 偏斜鏡110係可包含一光柵介質之一反射裝置，一體積全像或其他光柵結構駐留於該光柵介質內。偏斜鏡110可包含一額外層，諸如一玻璃蓋或玻璃基板。額外層可用於保護光柵介質免受污染、濕氣、氧氣、反應性化學物種、破壞及類似物影響。額外層亦可與光柵介質折射率匹配。憑藉駐留於光柵介質中之光柵結構，光柵介質具有允許其圍繞一軸(稱為一反射軸)繞射光之物理性質，其中對於依一給定入射角入射於光柵介質上之多個波長之光，繞射角(此後稱為反射角)變化達小於1°。在一些情況中，對於多個波長及/或入射角，繞射角亦係恆定的。在一些情況中，由一或多個全像形成光柵結構。在一些實施方案中，一或多個全像可為體積相位全像。亦可在光柵結構之各種實施方案中使用其他類型之全像。 類似地，實施方案通常具有跨針對一給定波長之入射光之一入射角範圍的實質上恆定反射軸(即，反射軸具有變化達小於1°之反射軸角)，且可使用各種波長之入射光觀察到此現象。在一些實施方案中，反射軸針對一組多個入射角與一組多個波長之每一組合保持實質上恆定。 一全像可為一干涉圖案之一記錄且可包含來自用於記錄之光之強度及相位資訊兩者。此資訊可記錄於一光敏介質，該光敏介質將干涉圖案轉換至一光學元件中，該光學元件根據初始干涉圖案之強度修改後續入射光束之振幅或相位。光柵介質可包含一光聚合物、光折射晶體、重鉻酸鹽明膠(dichromated gelatin)、光熱折射玻璃、含分散鹵化銀粒子的膜或具有與一入射干涉圖案反應且記錄入射干涉圖案之能力之其他材料。在一些情況中，相干雷射光可用於記錄及/或讀取所記錄全像。 在一些情況中，可使用被稱為記錄光束之兩個雷射束記錄一全像。在一些情況中，記錄光束可為除了其等入射於光柵介質上之角度外彼此類似之單色準直平面波束。在一些實施方案中，記錄光束可具有彼此不同之振幅或相位分佈。記錄光束可經引導，使得其等在記錄介質內交叉。在記錄光束交叉的情況下，其等以根據干涉圖案之各點之強度變化之一方式與記錄介質相互作用。此在光柵介質內產生變化光學性質之一圖案。例如，在一些實施例中，一折射率可在記錄介質內變化。在一些情況中，所得干涉圖案可以對於記錄於光柵介質上之所有此等光柵結構均勻之一方式空間分佈(例如，使用一光罩或類似物)。在一些情況中，可藉由變化波長或入射角以在一單一記錄介質內產生不同干涉圖案而將多個光柵結構疊加於該記錄介質內。在一些情況中，在將一或多個全像記錄於介質中之後，可在一記錄後光處理中使用光處理介質。可使用高度不相干光執行記錄後光處理以實質上消耗其餘反應介質組份(諸如光起始劑或光活性單體)，使得記錄介質之光敏性大幅減小或消除。在已完全將全像或其他光柵結構記錄於一記錄介質中之後，介質通常被稱為一光柵介質。光柵介質通常已呈現為非光敏的。 在一些實施方案中，光柵結構包含藉由被稱為記錄光束之多個光束之間的干涉產生之一全像。通常但非必要，光柵結構包含多個全像。多個全像可使用依在多個全像間變化之角度入射於光柵介質上之記錄光束記錄(即，經角度多工)及/或使用波長在多個全像間變化之記錄光束記錄(即，經波長多工)。在一些實施方案中，光柵結構包含使用兩個記錄光束記錄之一全像，該等記錄光束在光柵介質上之入射角在記錄全像時變化及/或記錄光束之波長在記錄全像時變化。實施方案進一步包含一裝置，其中反射軸與光柵介質之表面法線相差達至少1.0度；或至少達2.0度；或至少達4.0度；或至少達9.0度。 光投射器115可將影像承載光提供至透鏡總成。在一些實例中，透鏡總成及偏斜鏡110可相對於x-y平面實質上平坦；然而，在特定實施方案中，透鏡總成可包含相對於x-y平面之一定曲率。來自偏斜鏡110之反射光120可朝向位於沿著z軸距偏斜鏡110之一固定距離處之一可視範圍反射。在一些實例中，偏斜鏡110可至少部分包含於一波導內。波導可藉由全內反射而朝向偏斜鏡110傳播入射光130。在一些實例中，入射光130可藉由自由空間而朝向偏斜鏡110傳播。偏斜鏡110可包含由一光聚合物製成之一光柵介質。偏斜鏡110亦可包含光柵介質內之一或多個光柵結構。各光柵結構可包含可彼此重疊之一或多個正弦體積光柵。一光柵結構可經組態以依特定複數個入射角圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之一反射軸反射一特定波長之光。光柵介質內之各光柵結構可經組態以朝向距波導之一固定距離處之可視範圍中之一出射光瞳反射光之一部分。 各光柵結構可以不同於另一光柵結構之一方式反射光。例如，一第一光柵結構可依一第一入射角反射一第一波長之入射光，而一第二光柵結構可依第一入射角反射一第二波長之入射光(例如，不同光柵結構可經組態以針對相同入射角之入射光反射不同波長之光)。而且，一第一光柵結構可依一第一入射角反射一第一波長之入射光，而一第二光柵結構可依一第二入射角反射第一波長之入射光(例如，不同光柵結構可經組態以針對不同入射角之入射光反射相同波長之光)。此外，一光柵結構可反射一第一波長及第一入射角之第一入射光，且光柵結構可圍繞相同反射軸反射一第二波長及第二入射角之第二入射光。以此方式，不同光柵結構可用於針對一給定入射角之入射光選擇性地反射一特定波長之光。此等不同光柵結構可疊加於偏斜鏡110之光柵介質內。偏斜鏡110可具有一實質上恆定反射軸(即，偏斜鏡110之各光柵結構具有一相同實質上恆定反射軸)。 在一些實例中，一頭戴式顯示裝置可包括用於提供影像承載光之一光源或光投射器115及一透鏡總成。透鏡總成可包含偏斜鏡110。透鏡總成可包括用於自光源或光投射器115接收影像承載光之一光輸入區段。一波導可經安置於透鏡總成內且可操作地耦合至光輸入區段。波導可包括至少兩個基板(未展示)、安置於至少兩個基板之間的一光柵介質、光柵介質內之一第一光柵結構及光柵介質內之一第二光柵結構。在一些實例中，波導可被省略且光源或光投射器115可依一自由空間組態可操作地耦合至透鏡總成。第一光柵結構可經組態以圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之第一光柵結構之一第一反射軸反射一波長之光。第一光柵結構可經組態以依一第一入射角反射光。第二光柵結構可經組態以與第一光柵結構至少部分不重疊。第二光柵結構可經組態以在由第一光柵結構反射光時，反射相同波長之光。第二光柵結構可經組態以圍繞自光柵介質之表面法線偏移之第二光柵結構之一第二反射軸反射該波長之光。第二光柵結構可經組態以依不同於第一入射角之一第二入射角反射光。 圖2A係繪示根據一個實例之真實空間中之一偏斜鏡210之反射性質之一橫截面視圖200。橫截面視圖200可包含一光柵結構，諸如一光柵介質中之全像230。圖2A省略除光柵介質以外的偏斜鏡組件，諸如可充當光柵介質之一基板或保護層之一額外層。基板或保護層可用於保護光柵介質免受污染、濕氣、氧氣、反應性化學物種、破壞及類似物影響。用於光瞳等化之一偏斜鏡之實施方案可為部分反射。以此方式，用於光瞳等化之一偏斜鏡可經組態以選擇性地反射光線，其中需要光線來形成朝向一可視範圍之一出射光瞳的。用於光瞳等化之偏斜鏡可經組態以避免反射特定入射角之光線，其中此一反射將把光線反射至並非朝向所要出射光瞳之一區域。一些偏斜鏡實施例之實施方案可需要相對高動態範圍記錄介質來達成所得光柵介質之一相對寬波長頻帶及角度範圍內之高反射率。相比之下，用於光瞳等化之一偏斜鏡可需要較小動態範圍，藉此允許各全像更強大(例如，依一更大強度及/或更長曝光時間記錄)。由更強大全像組成之一偏斜鏡可提供一更亮影像或允許一調光投射器提供相等亮度之一影像。 偏斜鏡210之特徵為依相對於z軸量測之一角度之反射軸225。z軸垂直於偏斜鏡軸205。使用具有相對於z軸量測之一入射內角之入射光215照明偏斜鏡210。主要反射光220可經反射具有實質上垂直於偏斜鏡210之表面之反射內角軸。在一些實例中，主要反射光220可對應於駐留於可見光譜之紅色區、綠色區及藍色區中之波長之光。例如，可見光譜之紅色區、綠色區及藍色區可包含一紅色波長(例如，610 nm至780 nm)帶、綠色波長(例如，493 nm至577 nm)帶及藍色波長(例如，405 nm至492 nm)帶。在其他實例中，主要反射光220可對應於駐留於可見光譜外部之波長之光 (例如，紅外線波長及紫外線波長)。 偏斜鏡210可具有皆共用實質上相同反射軸225之多個全像區。然而，此多個區可各針對不同入射角範圍反射光。例如，含有偏斜鏡210之一HOE之底部三分之一可僅含有向上朝向一對應可視範圍反射光之光柵結構之子集。中間三分之一可接著直接朝向對應可視範圍反射光。接著，頂部三分之一僅需含有向下反射光至對應可視範圍之光柵結構之子集。 圖2B繪示圖2A之偏斜鏡210之一k空間表示250。空間變化折射率分量之k空間分佈通常指示為。k空間分佈260經過原點且具有相對於z軸量測之一角度，該角度等於反射軸225之角度。記錄k球體255係對應於一特定寫入波長之k球體。k空間250可包含對應於駐留於可見光譜之紅色區、綠色區及藍色區中之波長之光之各種k球體。 k空間公式係用於分析全像記錄及繞射之一方法。在k空間中，由傳播光波及全像在真實空間中之分佈之三維傅立葉變換來表示傳播光波及全像。例如，一無限準直單色參考光束可在真實空間及k空間中藉由方程式(1)表示：其中係所有3D空間向量位置之光學純量場分佈，且其變換形式係所有3D空間頻率向量之光學純量場分佈。A_r 係場之純量複合振幅；且係波向量，其長度指示光波之空間頻率，且其方向指示傳播方向。在一些實施方案中，所有光束由相同波長之光組成，因此所有光波向量必須具有相同長度，即，。因此，所有光學傳播向量必須位於半徑之一球體上，其中n₀ 係全像之平均折射率(「整體折射率(bulk index)」)，且l係光之真空波長。此構造被稱為k球體。在其他實施方案中，多個波長之光可分解成位於不同k球體上之不同長度之波向量之一疊加。 另一重要k空間分佈係全像本身之k空間分佈。體積全像通常由一光柵介質內之折射率之空間變化構成。折射率空間變化(通常指示為)可被稱為折射率調變型樣，其等之k空間分佈通常指示為。藉由一第一記錄光束與一第二記錄光束之間的干涉產生之折射率調變型樣通常與記錄干涉圖案之空間強度成比例，如在方程式(2)中展示：其中係第一記錄光束場之空間分佈且係第二記錄光束場之空間分佈。一元運算符「*」指示複共軛。方程式(2)中之最後項將入射第二記錄光束映射為繞射第一記錄光束。因此，以下方程式可得出：其中Ä係3D交叉相關運算符。即，空間域中一個光場與另一光場之複共軛之乘積變為其等在頻率域中之各自傅立葉變換之一交叉相關。 通常，全像230構成在真實空間中係實值之一折射率分佈。可分別自交叉相關運算及以數學方式或自向量差及以幾何方式判定全像230之k空間分佈之位置，其中及係自各自全像k空間分佈至原點之光柵向量(未個別展示)。按照慣例應注意，波向量由一小寫「k」表示且光柵向量由大寫「K」表示。 一旦記錄，便可藉由一探測光束照明全像230以產生一繞射光束。出於本發明之目的，繞射光束可被視為探測光束之一反射，其可被稱為一入射光束(例如，影像承載光)。探測光束及其反射光束由反射軸225以角度方式平分(即，探測光束相對於反射軸之入射角具有相同於反射光束相對於反射軸之反射角之量值)。可由類似於記錄程序之k空間中之一組數學及幾何運算表示繞射程序。在弱繞射限制中，繞射光束之繞射光分佈由方程式(4)給定，其中及分別係繞射光束及探測光束之k空間分佈，且「*」係3D廻旋運算符。記法「」指示僅在時(即，在結果位於k球體上時)評估前述表達式。廻旋表示偏光強度分佈且與由探測光束引起之光柵介質之非均質電偶極矩之宏觀總和成比例。 通常，當探測光束類似於用於記錄之記錄光束之一者時，廻旋效應係在記錄期間使交叉相關顛倒，且繞射光束將實質上類似於用於記錄一全像之另一記錄光束。當探測光束具有不同於用於記錄之記錄光束之一k空間分佈時，全像可產生實質上不同於用於記錄全像之光束之一繞射光束。亦應注意，雖然記錄光束通常相互相干，但探測光束(及繞射光束)不受限於此。一多波長探測光束可經分析為單波長光束之一疊加，各者遵循方程式(4)，具有一不同k球體半徑。 受益於本發明之熟習此項技術者將認識到，術語探測光束(此處通常在描述k空間中之偏斜鏡性質時使用)類似於術語入射光(此處通常在描述真實空間中之偏斜鏡反射性質時使用)。類似地，術語繞射光束(此處通常在描述k空間中之偏斜鏡性質時使用)類似於術語主要反射光(此處通常在描述真實空間中之偏斜鏡性質時使用)。因此，當描述真實空間中之一偏斜鏡之反射性質時，通常陳述入射光被一全像(或其他光柵結構)反射為主要反射光，但陳述一探測光束被全像繞射以產生一繞射光束本質上係說明相同的事情。類似地，當描述k空間中之一偏斜鏡之反射性質時，通常陳述一探測光束被一全像(或其他光柵結構)繞射以產生一繞射光束，但陳述入射光被光柵結構反射以產生主要反射光在本發明之實施方案之內容脈絡中具有相同含義。 圖3A繪示併入偏斜鏡出射光瞳等化之一光學系統300-a之一圖。光學系統300-a可用於一HMD、擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)應用中，諸如但不限於圖1之HMD 100。光學系統300-a亦可用於各種光學耦合應用中，諸如但不限於大螢幕顯示器及光學感測器應用。光學系統300-a可採用選擇性耦合以允許一偏斜鏡305朝向一特定位置(諸如一可視範圍315)繞射光，藉此改良光度效率(例如，影像亮度)。此可具有在可視範圍315處產生一出射光瞳之一有利效應。出射光瞳可與偏斜鏡305相距一固定距離。一出射光瞳可相對於一內部出射光瞳增大光學效率。所表示角度係相對於光柵介質之表面法線之內角，且出於繪示目的忽略光柵介質及/或基板介面處以及基板空氣介面處之折射。光學系統300-a係自一俯視視角觀察且可表示使用者之左眼或右眼。為易於描述，將自使用者之左眼視角描述光學系統300-a。 偏斜鏡305及光柵介質310兩者可至少部分定位於一波導內。光柵介質310可至少部分或完全被基板307(例如，玻璃蓋或類似保護層)圍封。偏斜鏡305可含有光柵介質310內之一或多個光柵結構。一光柵結構係可將入射光反射、繞射及/或***成可接著繼續在不同方向上傳播之光束或波之一光學裝置。一光柵之特徵可為其繞射角回應。對於一正弦光柵，繞射角回應可藉由以下表達：繞射角回應表達回應於入射角之小改變Dq_i 之反射角改變Dq_r 。相比之下，一真實鏡具有藉由以下表達之一角回應：方程式(5)及(6)中之角度在k空間中相對於kz軸。 實質上藉由繞射角回應特徵化之一裝置可據稱展現光柵狀反射行為，而實質上藉由真實鏡角回應特徵化之一裝置可據稱展現鏡狀反射行為。展現光柵狀反射行為之一裝置亦將展現隨著入射角改變之一反射軸，除非反射軸垂直於裝置表面，在此情況中，。因此，無法藉由一單一正弦光柵滿足對於一相對簡單裝置之要求，該相對簡單裝置圍繞並不受限於表面法線之一反射軸反射光且其針對跨越其角度布拉格選擇性之倍數之入射角之反射角在跨越其波長布拉格選擇性之倍數之波長下恆定。如熟習此項技術者已知，反射光之一裝置(例如，一正弦光柵)可展現角度及波長布拉格選擇性兩者。 光柵介質310可由一光聚合物、光折射晶體、重鉻酸鹽明膠、光熱折射玻璃、含分散鹵化銀粒子的膜或具有與一入射干涉圖案反應且記錄入射干涉圖案之能力之其他材料組成。光柵結構可由全像組成，諸如但不限於體積相位全像。多個全像可記錄於光柵介質內部體積中且可因此在光柵介質表面下方延伸。因此，此等全像有時被稱為體積全像。在一些實施方案中，多個全像之各者在空間上至少部分重疊多個全像之其他者之至少一者但非全部。在一些實例中，多個全像之各者在空間上至少部分重疊所有其他全像。在一些實施例中，多個全像之一些可不在空間上重疊其他全像之一些。 例如，在空間上重疊之全像相對於被一連續光柵介質中之兩個全像佔據之空間或共用之體積而重疊(例如，兩個在空間上重疊之全像共用光柵介質310內之相同空間或體積之至少一部分或共存於其中)。以此方式，一第一全像之變化折射率性質及相關聯條紋圖案之至少一些將佔據光柵介質310內之一第二全像之變化折射率性質及相關聯條紋圖案之至少一些之相同空間或體積(且與其等疊加或混合)。在其中全像不在空間上重疊之實例中，兩個全像並不在一連續光柵介質內以任何方式交叉或重疊。例如，一第一全像可經安置於與一第二全像隔開之光柵介質310之一體積部分上。在一些實施例中，一偏斜鏡可包含光柵介質310內之在空間上重疊及不在空間上重疊之全像。 光柵介質310內之各光柵結構可經組態以圍繞偏斜鏡305之一反射軸反射光。反射軸可為在圖2A中描繪之反射軸225之一實例。反射軸可自光柵介質之一表面法線偏移。入射光及其反射被反射軸平分，使得入射光相對於反射軸之入射內角具有相同於反射光相對於反射軸之反射內角之量值。即，入射光及其反射可展現圍繞反射軸之兩側對稱性。在一些實施方案中，一光柵結構可經組態以依介於複數個入射角與光柵介質之表面法線之間的一反射角反射光。 光柵介質310內之各光柵結構可經組態以依特定複數個入射角反射一或多個波長之光(一或多個波長可包含至少一個可見紅光波長、一個可見藍光波長及一個可見綠光波長)。光柵介質310內之各光柵結構可依不同於對應於一不同光柵結構之複數個入射角之複數個入射角反射光。光柵介質310內之各光柵結構可由複數個正弦體積光柵組成。 光學系統300-a繪示一光源或光投射器320 (例如，藉由一發光二極體照明之微型顯示器)。光可透過一輸入耦合器340進入偏斜鏡305。輸入耦合器340可為一稜鏡或稜鏡狀結構、一光柵結構、一鏡或反射結構、一邊緣小面(facet)或彎曲表面或其他輸入耦合技術。輸入耦合器340之折射率可與輸入耦合器340耦合至之一基板307折射率匹配。然而，在一些實例中，一輸入耦合器可不用於將光(例如，影像承載光)引導至一偏斜鏡。光可包含一可見光範圍(例如，可見紅光、可見藍光及可見綠光)。為使反射光線325朝向可視範圍315反射，入射光330必須藉由全內反射朝向光柵介質310之一第三(例如，右側)區316傳播。然而，入射光330必須通過光柵介質310之一第一(例如，左側)區312及第二(例如，中間)區314，以便到達光柵介質310之第三區316。例如，若在光柵介質310中利用一習知光柵結構，則進入波導之一些光將可能被誤引導(例如，隨光傳播耦合而出(out-coupled))，從而產生未到達可視範圍315之廢光335。然而，在光學系統300-a中，布拉格匹配反射光線325之光(例如，反射光線325之可見光之各波長之光)之至少一些全像未寫入偏斜鏡305之第一區312及第二區314中，從而允許光藉由選擇性耦合(例如，藉由未將全像寫入將朝向除可視範圍315以外的一區域反射反射光線325之光之光柵介質310中)而未減弱地傳播至第一區312。然而，在一些實例中，若意欲向上朝向可視範圍引導藍光之第一區中之一光柵亦向右引導綠光(其錯過可視範圍)，則甚至可能由採用選擇性耦合之一偏斜鏡產生一些廢光。光學系統300-a之實施例改良反射光之非等化情況，此係因為偏斜鏡305經組態以朝向可視範圍315反射光。 在一些情況中，一體積全像光柵可包含針對彼此不同之角度及波長組合進行布拉格匹配之全像結構。即，在光柵介質內，彼此不同的波長之光基於彼此不同之全像光柵結構沿著相同反射軸反射。對應於類似於反射光線325而相對於光柵介質310之區定位之反射光線之全像可同樣被省略或包含，使得反射光線入射於可視範圍315而非其他區域(例如，沿著x軸縱向相鄰於可視範圍315之區域)上。 因此，根據本發明之實例，入射光330可選擇性地被至少部分安置於光柵介質310之第三區316中之一全像反射且將導致入射光330作為反射光線325朝向可視範圍315反射。即，可針對具有對應於入射光330之一入射角之光線在第三區316中選擇性地反射入射光330。類似地，入射光332可選擇性地被至少部分安置於光柵介質310之第二區314中之一全像反射且將導致入射光332作為反射光線327朝向可視範圍315反射。即，可針對具有對應於入射光332之一入射角之光線在第二區314中選擇性地反射入射光332。在一些實例中，入射光334可選擇性地被至少部分安置於光柵介質310之第一區312中之一全像反射且將導致入射光334作為反射光線329朝向可視範圍315反射。即，可針對具有對應於入射光334之一入射角之光在第一區312中選擇性地反射入射光334。 光學系統300-a經繪示為在大致駐留於光柵介質310之中心之一平面處反射光。然而，熟習此項技術者認識到，通常遍及光柵介質而非在一特定平面處反射光。另外，對於意欲被引導至可視範圍315之各反射光線，可針對各種波長之可見紅光、各種波長之可見藍光及各種波長之可見綠光寫入光柵介質310之一或多個光柵結構中之一或多個全像。 根據光學系統300-a之態樣，具有偏斜鏡305之出射光瞳等化及其變化可減小達成一所要效能位準或增大可獲得繞射效率所需之光柵介質動態範圍。僅在可視範圍315 (或根據各種實施方案之另一特定位置)處期望自偏斜鏡305反射之光。線段狀k空間折射率分佈之空間分佈可被減小，以便產生僅朝向或主要朝向可視範圍315之反射。在一些實例中，用以在一單一記錄曝光期間寫入一全像的光柵介質310上之輻照度分佈曲線(irradiance profile)可實質上藉由以下描述其中d_EB 係可視範圍315之大小且d_ER 係自可視範圍315至全像及光柵介質310內之光柵結構之距離，且q_S 係反射光束與z軸所成之角度。因此，在一些實例中，在光柵介質310內形成一光柵結構可至少部分基於可視範圍315之一大小(例如，一長度或寬度)。在一些實例中，在光柵介質310內形成一光柵結構可至少部分基於自可視範圍315至光柵結構之一距離。 圖3B係根據本發明之態樣之支援偏斜鏡光瞳等化之一標繪圖。標繪圖300-b包含軸345上之全像數目及軸350上之HOE位置(適眼距)。標繪圖300-b之標繪線348繪示具有一30°視角之一200 mm厚偏斜鏡耦合器之最大全像多工密度之一減小之一實例。標繪圖300-b之標繪線348亦繪示沿著HOE之各縱向位置處所需之重疊全像的總數目。 如本文中描述，可需記錄於最大全像多工密度之一區中之全像之一等效數目(例如，根據四分之一高全寬(FWQM)規則)可減少達大倍數。 一連續全像可自一鄰近或相鄰全像間隔或偏移。標繪圖300-b之標繪線348繪示連續全像之此間隔或偏移分佈之結果。該定向對應於試算表中之第一工作表(GratingTable_PupilEqualization)，其中光柵沿著y軸跨介質一路延伸(自-13mm至+13mm)且沿著x軸隔開(例如，交錯)，各自其鄰近者偏移達一距離。距離可在一或多個區內恆定(例如，0.10 mm)及/或可變。如可自標繪線348觀察到，沿著光柵介質310之各縱向位置處所需之重疊全像之一總數目可在距光柵介質之中心(例如，在其下方) 8 mm處減少達約83%且在距光柵介質310之中心(例如，在其下方) 4 mm處減少達約25% (例如，光柵介質310之第一區312中之重疊全像之總數目之一減少)。類似地，沿著光柵介質310之各縱向位置處所需之重疊全像之一總數目可在距光柵介質之中心(例如，在其上方) 8 mm處減少達約75%且在距光柵介質310之中心(例如，在其上方) 6 mm處減少達約17% (例如，光柵介質310之第三區316中之重疊全像之總數目之一減少)。在此非限制實例中，偏斜鏡305可經等化以在d_ER =25 mm之第一距離處產生一d_EB =4 mm可視範圍且在無出射光瞳等化的情況下，此一偏斜鏡裝置將需要沿著偏斜鏡裝置之17.5 mm長度各處之325個全像之多工。使用本文中描述之出射光瞳等化技術，最大全像多工密度可減小至139個全像。此減小僅表示42.8%之非等化密度，在給定相同記錄材料用於光柵介質310之情況下，潛在導致繞射效率之一5.47倍改良。 另外，應理解，可在各種實施例中採用光柵介質310之三個以上區。在一些實例中，可針對各全像(或具有一組類似全像之一光柵結構)採用一單獨區。在一些實例中，可針對多個色帶應用如本文中描述之出射光瞳等化技術，從而產生例如對應於一紅色波長(例如，610 nm至780 nm)帶、綠色波長(例如，493 nm至577 nm)帶及藍色波長(例如，405 nm至492 nm)帶之三個單獨偏斜鏡光柵頻帶。 圖3C係根據本發明之各種態樣之併入二維偏斜鏡出射光瞳等化之一光學系統之一圖。光學系統300-c可用於一HMD、擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)應用中，諸如但不限於圖1之HMD 100。光學系統300-c亦可用於各種光學耦合應用中，諸如但不限於大螢幕顯示器及光學感測器應用。光學系統300-c可採用選擇性耦合以允許一偏斜鏡305朝向一特定位置(諸如一可視範圍315-a)繞射光，藉此改良光度效率(例如，影像亮度)。此可具有在可視範圍315-a處產生一出射光瞳之一有利效應。出射光瞳可與偏斜鏡305相距一固定距離。一出射光瞳可相對於一內部出射光瞳增大光學效率。所表示角度係相對於光柵介質之表面法線之內角，且出於繪示目的忽略光柵介質及/或基板介面處以及基板空氣介面處之折射。 光學系統300-c可包含一顯示器355、一準直器360、一水平波導365、一垂直波導370及一可視範圍315-a。可視範圍315-a可與垂直波導370相距一距離，在此被稱為適眼距375。光學系統300-c繪示可利用偏斜鏡之一二維光瞳擴展器之一實例。安置於水平波導365中之一偏斜鏡可被稱為一交叉耦合器。在一些情況中，安置於垂直波導370中之一偏斜鏡可被稱為一輸出耦合器。 如本文中描述之出射光瞳等化技術可用於藉由利用兩個偏斜鏡而提供二維光瞳擴展。例如，一水平波導365可包含可操作地耦合至一第二偏斜鏡之一第一偏斜鏡。第一偏斜鏡可用於在一水平方向上擴展光瞳(例如，沿著x軸連同y軸，如相對於圖3A中之偏斜鏡305展示)。在一些實例中，第一偏斜鏡(例如，一交叉耦合器)可經安置於一單獨2D (導管型)波導內。第二偏斜鏡可用於在一垂直方向上擴展光瞳(例如，沿著y軸，如相對於圖3中之偏斜鏡305展示)。在一些實例中，第二偏斜鏡(例如，一輸出耦合器)可經安置於一單獨1D (平板型)波導內。在一些實例中，第一偏斜鏡(例如，一交叉耦合器)及第二偏斜鏡(例如，一輸出耦合器)可經安置於一單一1D (平板型)波導內。在一些實例中，第一偏斜鏡及第二偏斜鏡可毗鄰或以其他方式可操作地垂直耦合(例如，沿著y軸)。在一些實例中，第一偏斜鏡及第二偏斜鏡可毗鄰或以其他方式可操作地水平耦合(例如，沿著x軸)。在一些實例中，第一偏斜鏡及第二偏斜鏡可毗鄰或以其他方式可操作地以一重疊方式耦合(例如，沿著z軸)。 在一些實例中，第一偏斜鏡(例如，一交叉耦合器)可採用選擇性耦合來實施如本文中描述之出射光瞳等化技術。在一些實例中，第二偏斜鏡(例如，一輸出耦合器)可獨立採用選擇性耦合來實施如本文中描述之出射光瞳等化技術。 圖4A係根據本發明之各種態樣之支援偏斜鏡光瞳等化之一光學結構400-a之一透視圖。光學結構400-a可包含圖1中之HMD 100之一偏斜鏡110、圖2A中之偏斜鏡210及/或圖3中之偏斜鏡305之態樣。光學結構400-a可包含一光柵介質405、一第一光柵結構410及一第二光柵結構415。 光學結構400-a可採用選擇性耦合以形成其中引導所有或大部分反射光之一外部出射光瞳(未展示)。可藉由併入包括偏斜鏡出射光瞳等化技術之光學結構400-a而增大一系統之繞射效率及光度效率。光學結構400-a可實質上透明的，使得使用一光柵介質405內之一或多個全像之光柵結構對於眼睛不可見(或幾乎不可見)。在一應用(諸如一頭戴式顯示器)中，光可自一偏斜鏡朝向一特定位置繞射，諸如可大體上與外部出射光瞳對準之一可視範圍(未展示)。 第一光柵結構410及第二光柵結構415可各經組態以依複數個入射角圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之一反射軸反射一特定波長之光。在一些實例中，第一光柵結構及第二光柵結構之各者可包含形成光柵結構之複數個全像。為易於理解，第一光柵結構410及第二光柵結構415之各者大體上被論述為一單一全像。然而，光學結構400-a之實施例不限於此等單一全像光柵結構。 光柵介質405內之第一光柵結構410可經組態以依一第一入射角圍繞自光柵介質之一表面法線407偏移之一第一反射軸反射一波長之光。光柵介質405內之第二光柵結構415可經安置，使得第二光柵結構415與第一光柵結構410至少部分不重疊。第二光柵結構415可經組態以依不同於第一入射角之一第二入射角圍繞自光柵介質405之表面法線407偏移之一第二反射軸反射該波長之光。第一光柵結構410及第二光柵結構415可各包括一全像或一正弦體積光柵。在一些實施例中，全像或非全像正弦體積光柵用於光學結構400-a之光柵介質405中。在其他實施例中，全像及非全像正弦體積光柵兩者可用於相同光柵介質405中。 第一光柵結構410可與第二光柵結構415在空間上部分重疊，使得第一光柵結構410及第二光柵結構415之光學特性(例如，變化的折射率性質及相關聯條紋圖案)經疊加或混合。在一些實例中，第一反射軸實質上平行於第二反射軸。在一些實例中，第一入射角與第二入射角相差達至少5°。 在一個實例中，第一光柵結構410經進一步組態以依一第一入射角範圍圍繞自光柵介質405之表面法線407偏移之第一反射軸反射該波長之光。此第一入射角範圍可包含上文論述之第一入射角。第一入射角範圍之各入射角可大於第二入射角。另外，第一入射角範圍之入射角可對應於一各自全像(例如，在此實例中，第一光柵結構410包括複數個全像)。第一光柵結構410可包括至少三個全像(例如，用於反射相同波長之光)。至少三個全像之各者可對應於第一入射角範圍內之一唯一入射角。至少三個全像之一相鄰|ΔK_G |可具有駐留於1.0×10⁴ 與1.0×10⁶ 弧度/米(rad/m)之間的一平均值。應理解，在此實例中描述至少三個角度以繪示一光柵結構中之相鄰全像之|ΔK_G |關係，且對應於許多唯一入射角之許多全像可包含於第一光柵結構410及光柵介質405內之其他光柵結構中。 第一光柵結構410及第二光柵結構415被描述為反射一波長之光(例如，一可見紅光波長、一可見藍光波長或一可見綠光波長)，且因此可在一單色意義上描述光學裝置400-a，但光學裝置400-a之實例通常包含經組態以反射多個波長之光之光柵結構。例如，第一光柵結構410可經進一步組態以依第一入射角反射複數個波長之光且第二光柵結構415可經進一步組態以依第二入射角反射複數個波長之光。在一些實施例中，複數個波長包含一可見紅光波長(例如，618 nm)、一可見藍光波長(例如，460 nm)及一可見綠光波長(例如，518 nm)。在其他實施例中，複數個波長包含來自一可見紅光波長範圍之兩個或兩個以上可見紅光波長、來自一可見藍光波長範圍之兩個或兩個以上可見藍光波長及來自一可見綠光波長範圍之兩個或兩個以上可見綠光波長。 當光學結構400-a包含於一波導應用中時，各光柵結構可經組態以朝向定位於距光學結構400-a之一固定距離處之一出射光瞳反射光之一部分。例如，一波導可經組態以將光自波導之一光輸入區傳送至第一光柵結構410及第二光柵結構415。光柵介質405可至少部分安置於波導內且可被相對基板覆蓋或圍封。 圖4B係根據本發明之各種態樣之支援偏斜鏡光瞳等化之一光學結構400-b之一平面圖。光學結構400-b可包含圖1中之HMD 100之一偏斜鏡110、圖2A中之偏斜鏡210、圖3中之偏斜鏡305及/或圖4A之光學結構400-a之態樣。光學結構400-b可包含一光柵介質405-a、一第一光柵結構410-a、一第二光柵結構415-a及一第三光柵結構420。 第三光柵結構420可經安置於具有其他光柵結構之光柵介質405-a內。在一些情況中，第三光柵結構420可經安置於第一光柵結構410-a與第二光柵結構415-a之間。第三光柵結構420可與第一光柵結構410-a至少部分不重疊且與第二光柵結構415-a至少部分不重疊。第三光柵結構可經組態以依不同於第一入射角及第二入射角之一第三入射角圍繞自光柵介質405之表面法線407偏移之一第三反射軸反射該波長之光(例如，相同於被第一光柵結構410-a及第二光柵結構415-a反射之波長之光)。在一些實例中，第三反射軸實質上平行於第一反射軸及第二反射軸。在一些實施例中，第一入射角可大於第三入射角且第三入射角可大於第二入射角。以此方式，此等入射角之各者可在一不可忽略之量上不同且執行與光學結構400-b之一或多個區相關聯之一反射功能。 在一些實例中，第一光柵結構410-a及第二光柵結構415-a各經組態以朝向一出射光瞳反射光之一部分(未在圖4B中展示，但在本文中描述之其他圖式及實例中繪示)。出射光瞳可與波導(例如，包含光柵介質405之一波導)之一表面相距一固定距離，使得未與和第一光柵結構410-a重疊之第二光柵結構415-a之一第一末端417重疊之第一光柵結構410-a之一第一末端412比第二光柵結構415-a之第一末端417更遠離於出射光瞳。以此方式，出射光瞳可大體上沿著x軸縱向居中(相對於光柵介質405-a)。 圖4C係根據本發明之各種態樣之支援偏斜鏡光瞳等化之一光學結構400-c之一平面圖。光學結構400-c可包含圖1中之HMD 100之一偏斜鏡110、圖2A中之偏斜鏡210、圖3中之偏斜鏡305、圖4A之光學結構400-a及/或圖4B之光學結構400-b之態樣。光學結構400-c可包含一光柵介質405-b、一第一光柵結構410-b、一第二光柵結構415-b及一第四光柵結構430。 第四光柵結構430可經安置於具有其他光柵結構之光柵介質405-b內。在一些情況中，第四光柵結構430未與第一光柵結構410-b重疊。此在複數個光柵結構橫跨光柵介質405-b散佈，使得光柵結構之長度(其在自一者至另一者之長度上可為大體上均勻)比光柵介質405-b之總長度短至少一半時發生。在一些情況中，第四光柵結構430亦將與另一光柵結構(諸如第二光柵結構415-b)至少部分重疊。第四光柵結構430可經組態以依不同於第一入射角及第二入射角之一第四入射角圍繞自光柵介質405-b之表面法線407偏移之一第四反射軸反射該波長之光。在一些實例中，第四反射軸實質上平行於第一反射軸及第二反射軸。在一些實施例中，第一入射角可大於第二入射角且第二入射角可大於第四入射角。 應理解，用於圖4B中之第三光柵結構420及圖4C中之第四光柵結構430之第三命名及第四命名係任意命名且可被簡單視為另一光柵結構或除第一光柵結構及第二光柵結構以外的一額外光柵結構。第三光柵結構420及第四光柵結構430繪示與偏斜鏡光瞳等化相關聯之光柵結構之部分重疊及非重疊部件之非限制實例。 圖5係繪示複數個光柵結構505之一光學組件500之一圖。光柵結構505可類似於參考圖3及圖4描述之光柵結構。出於論述目的以一分解視圖方式繪示光柵結構505，但此等光柵結構505可重疊及混合於如本文中(例如，圖4A至圖4C)描述之一光柵介質之一體積或空間內。而且，各光柵結構可具有一不同繞射角回應且可反射不同於另一光柵結構之一波長之光。 光學組件500描繪一光柵結構505-a及一光柵結構505-b。光柵結構505-a可具有一對應k空間圖510-a，且光柵結構505-b可具有一對應k空間圖510-b。k空間圖510-a及510-b可繪示藉由照明一全像而進行布拉格匹配重建之情況。 k空間圖510-a可繪示藉由光柵結構505-a反射一入射光。k空間圖510-a係全像對探測光束之一鏡狀繞射(其可被稱為一反射)之一表示，其中相對於反射軸之探測光束入射角等於相對於反射軸之繞射光束反射角。k空間圖510-a具有一正邊帶k空間分佈550-a，該正邊帶k空間分佈550-a具有相對於z軸量測之一角度，該角度等於光柵結構505-a之反射軸530-a之角度。k空間圖510-a亦具有一負邊帶k空間分佈553-a，該負邊帶k空間分佈553-a具有相對於z軸量測之一角度，該角度等於反射軸530-a之角度。k球體540-a可表示可見藍光、可見綠光或可見紅光。 k空間圖510-a描繪其中探測光束535-a產生呈點狀且位於探測光束k球體540-a上之一繞射光束k空間分佈525-a之一情況。根據方程式(4)之廻旋產生繞射光束k空間分佈525-a。 探測光束535-a具有亦為點狀之一k空間分佈。在此情況中，探測光束據稱「布拉格匹配」於全像，且全像可產生顯著繞射，即使探測光束波長不同於用於記錄全像之記錄光束之波長。亦可藉由向量和以幾何方式表示廻旋運算，其中表示一繞射光束波向量520-a，表示一探測光束波向量515-a，且表示一正邊帶光柵向量551-a。向量545-a表示根據方程式(4)之廻旋之探測光束波向量515-a及正邊帶光柵向量551-a之總和。k空間圖510-a亦具有一負邊帶光柵向量552-a。 探測光束波向量515-a及繞射光束波向量520-a必定形成一實質上等腰三角形之腰(leg)。此三角形之相等角必定全等於皆相對於反射軸530-a量測之入射角及反射角。因此，光柵結構505-a圍繞反射軸530-a以一實質上鏡狀方式反射光。 k空間圖510-b可繪示藉由光柵結構505-b反射一入射光。光柵結構505-b可依不同於藉由光柵結構505-a反射之入射角之複數個入射角反射入射光。光柵結構505-b亦可反射不同於光柵結構505-a之一波長之光。k空間圖510-b係全像對探測光束之一鏡狀繞射(其可被稱為一反射)之一表示，其中相對於反射軸之探測光束入射角等於相對於反射軸之繞射光束反射角。k空間圖510-b具有一正邊帶k空間分佈550-b，該正邊帶k空間分佈550-b具有相對於z軸量測之一角度，該角度等於光柵結構505-b之反射軸530-b之角度。k空間圖510-b亦具有一負邊帶k空間分佈553-b，該負邊帶k空間分佈553-b具有相對於z軸量測之一角度，該角度等於反射軸530-b之角度。k球體540-b可表示可見藍光、可見綠光或可見紅光。在一些實施例中，k球體可表示其他波長之電磁輻射，包含但不限於紫外線或紅外線波長。 k空間圖510-b描繪其中探測光束535-b產生呈點狀且位於探測光束k球體540-b上之一繞射光束k空間分佈525-b之一情況。根據方程式(4)之廻旋產生繞射光束k空間分佈525-b。 探測光束535-b具有亦為點狀之一k空間分佈。在此情況中，探測光束據稱「布拉格匹配」於全像，且全像可產生顯著繞射，即使探測光束波長不同於用於記錄全像之記錄光束之波長。亦可藉由向量和以幾何方式表示廻旋運算，其中表示一繞射光束波向量520-b，表示一探測光束波向量515-b，且表示一正邊帶光柵向量551-b。向量545-b表示根據方程式(4)之廻旋之探測光束波向量515-b及正邊帶光柵向量551-b之總和。k空間圖510-b亦具有一負邊帶光柵向量552-b。 探測光束波向量515-b及繞射光束波向量520-b必定形成一實質上等腰三角形之腰。此三角形之相等角必定全等於皆相對於反射軸530-b量測之入射角及反射角。因此，光柵結構505-b圍繞反射軸530-b以一實質上鏡狀方式反射光。 圖6A係根據本發明之各種態樣之用於製造具有光瞳等化之一偏斜鏡之一系統600-a。系統600-a可包含一樣本載物台托架605、一樣本托架軌道610、一第一記錄光束615-a、一信號鏡620、一第二記錄光束625-a、一參考鏡630、一參考鏡托架軌道635、一參考鏡托架640、一光柵介質645-a、一全像650、一第一稜鏡655-a及一第二稜鏡660-a。 系統600-a可包含全域座標(x_G ,y_G , z_G )及偏斜鏡座標(x, y, z)。原點可界定為在光柵介質645-a之中心。在一些情況中，光柵介質645-a可包括一大體上矩形形狀，其中「z」對應於光柵介質645-a之厚度，「x」對應於光柵介質645-a之平面內側之長度，且「y」對應於光柵介質645-a之平面內側之長度。用於記錄之全域角q_G 可界定為第一記錄光束615-a在光柵介質645-a內部相對於x_G 軸之角度。偏斜鏡座標(x, y, z)可藉由以下方程式轉換為全域座標：系統600-a可用於將記錄光束組態為具有約等於一所要可視範圍大小之一大小。在一實施方案中，系統600-a可安置旋轉鏡(諸如信號鏡620及參考鏡630)以產生用於第一記錄光束615-a及第二記錄光束625-a之正確角度。信號鏡620之角度可改變以產生具有寬度~d_EB 之第一記錄光束615-a之一所要角度(q_G1 )。樣本載物台托架605及參考鏡托架640可經定位，以便針對各曝光使用記錄光束照明正確位置。系統600-a之樣本載物台托架605可經定位於樣本托架軌道610上以促成在所要位置中使用第一記錄光束615-a照明光柵介質645-a。參考鏡托架640可經定位於參考鏡托架軌道635上以促成在所要位置中使用第二記錄光束625-a照明光柵介質645-a。光柵介質645-a可被稱為全像記錄之前或期間之一記錄介質且可包含一光聚合物。在一些實施例中，光柵介質可包括光折射晶體、重鉻酸鹽明膠、光熱折射玻璃及/或含分散鹵化銀粒子的膜。 在旋轉信號鏡620且設定參考鏡630之情況下，該等鏡經配置以引導第一記錄光束615-a及第二記錄光束625-a，使得記錄光束彼此交叉且干涉以形成經記錄為光柵介質645-a中之一全像650之一干涉圖案。全像650係一光柵結構之一實例。系統600可形成多個光柵結構，各經組態以依複數個入射角圍繞偏斜軸665-a反射一特定波長之光。可使用光柵介質645-a至具有一特定波長之相干光之複數次曝光來形成各光柵結構。對應於各光柵結構之複數個入射角可彼此偏移達一最小角度範圍。 在一些實施方案中，記錄光束可具有彼此不同之寬度或其等可相同。記錄光束可各具有彼此相同之強度或強度可在光束間不同。光束之強度可不均勻。通常使用折射率匹配於稜鏡及光柵介質兩者之一流體將光柵介質645-a固定於第一稜鏡655-a與第二稜鏡660-a之間的適當位置。一偏斜軸665-a駐留於相對於表面法線670-a之一偏斜角。如在圖6A中描繪，偏斜角可相對於表面法線670-a成-30.25度。第一記錄光束與第二記錄光束之間的角度可駐留於自0度至180度之一範圍中。對於平面內系統600-a，相對於表面法線670-a之所記錄偏斜角接著變為f’=(q_R1 +q_R2 –180°)/2+f_G 。對於其中q_G2 =180°-q_G1 之標稱情況，f’=f_G 。在圖6A中，f_G 展示相對於表面法線之標稱偏斜角。另外，在圖6A中，未展示q_G1 及q_G2 之角度的確切描繪。q’_G1 及q’_G2 之角度經繪示且對應於q_G1 及q_G2 之角度。q_G1 及q_G2 之角度分別與第一稜鏡655-a及第二稜鏡660-a內之第一記錄光束615-a及第二記錄光束625-a光束相關。由於在光束進入稜鏡時空氣與稜鏡之間的邊界處之一折射率失配(例如，司乃耳定律(Snell’s Law)或折射定律之效應)，q’_G1 及q’_G2 之角度將不同於q_G1 及q_G2 之角度。 第一記錄光束615-a及第二記錄光束625-a圍繞偏斜軸665-a標稱地對稱，使得相對於偏斜軸之第一記錄光束內角加上相對於偏斜軸之第二記錄光束內角等於180度。第一記錄光束及第二記錄光束之各者通常係源自一雷射光源之準直平面波束。 象徵地而非嚴格定量地展示空氣/稜鏡邊界處，例如，第一記錄光束615-a與第一稜鏡655-a之一空氣/稜鏡邊界交叉之處及第二記錄光束625-a與第二稜鏡660-a之一空氣/稜鏡邊界交叉之處之折射。亦可發生稜鏡/光柵介質邊界處之折射。在實施方案中，光柵介質及稜鏡在405 nm之記錄光束波長下各具有約1.5471之一折射率。 一全像之一偏斜角(包含一全像集合之一平均偏斜角)可實質上相同於一反射軸角，從而意指偏斜角或平均偏斜角與反射軸角相差在1.0度內。受益於本發明，熟習此項技術者將認識到偏斜角及反射軸角可為理論上相同的。然而，歸因於系統精度及精確性之限制、在記錄全像期間發生之記錄介質縮小及其他誤差來源，如基於記錄光束角量測或估計之偏斜角或平均偏斜角未完全匹配如藉由被一偏斜鏡反射之光之入射角及反射角量測之反射軸角。然而，基於記錄光束角判定之一偏斜角可與基於入射光及其反射之角度判定之反射軸角相差在1.0度內，甚至在介質縮小及系統缺陷貢獻估計偏斜角及反射軸角時之誤差的情況下亦如此。應理解，可在製造具有光瞳等化之偏斜鏡時使此等介質縮小及系統缺陷變得任意小。就此而言，此等介質縮小及系統缺陷可被視為類似於一普通或習知鏡之平整度。在一些實例中，與製造使用體積全像之偏斜鏡相關聯之一基本限制可係基於記錄介質之厚度。 一偏斜軸/反射軸在涉及製造一偏斜鏡時(例如，在描述將一全像記錄於一偏斜鏡光柵介質中時)通常被稱為一偏斜軸，且在涉及一偏斜鏡之光反射性質時被稱為一反射軸。一全像之一偏斜角(包含一全像集合之一平均偏斜角)可實質上相同於一反射軸角，從而意指偏斜角或平均偏斜角與反射軸角相差在1.0度內。受益於本發明之熟習此項技術者將認識到，偏斜角及反射軸角理論上可為相同的。然而，歸因於系統精度及精確性之限制、在記錄全像期間發生之記錄介質縮小及其他誤差來源，如基於記錄光束角量測或估計之偏斜角或平均偏斜角未完全匹配如藉由被一偏斜鏡反射之光之入射角及反射角量測之反射軸角。然而，基於記錄光束角判定之一偏斜角可與基於入射光及其反射之角度判定之反射軸角相差在1.0度內，甚至在介質縮小及系統缺陷貢獻估計偏斜角及反射軸角時之誤差的情況下亦如此。受益於本發明，熟習此項技術者將認識到，一給定全像之偏斜角相同於該全像之光柵向量角。 在系統600-a之一變化中，一可變波長雷射用於變化第一記錄光束及第二記錄光束之波長。在第一記錄光束及第二記錄光束之波長改變時，第一記錄光束及第二記錄光束之入射角可為但不必保持恆定。波長可由可見紅光波長、可見藍光波長、可見綠光波長、紫外線(UV)波長及/或紅外線(IR)波長組成。系統600-a之各光柵結構可在不同於另一光柵結構之一波長下反射一入射角。系統600-a可具有允許其反射一實質上不同波長且特定言之比記錄光束波長明顯更長之一波長之光之反射性質。 圖6B至圖6D繪示根據本發明之各種態樣之用於製造具有光瞳等化之一偏斜鏡之一系統600-b。系統600-b可包含第一記錄光束615-b、第二記錄光束625-b、光柵介質645-b、偏斜軸665-b及表面法線670-b。在一些實施例中，偏斜鏡製造可包含如在參考圖6A之系統600-a中描述之方法及組態。系統600-b可同樣包含全域座標(x_G , y_G , z_G )及偏斜鏡座標(x, y, z)。在一些實例中，偏斜鏡製造亦可涉及使用稜鏡，以便依歸因於全內反射(TIR)約束而不可達之角度將記錄光束引入至一光柵介質中。例如，亦可使用tiger (全內掠射延伸旋轉)稜鏡(例如，斜面稜鏡)之使用。Tiger稜鏡可增大第一記錄光束615-b及第二記錄光束625-b之角度之可達性。Tiger稜鏡亦可判定偏斜軸665-b。例如，偏斜軸665-b可駐留於z_G -y_G 平面中且在z_G -y_G 平面中駐留於相對於表面法線之偏斜角。為繪示目的，tiger稜鏡可自系統600-b省略。q_G1 及q_G2 之角度分別與tiger稜鏡內之第一記錄光束615-b及第二記錄光束625-b相關(未在圖6B中展示，但在圖6C及圖6D中繪示)。 圖6B之底部部分繪示光柵介質645-b之一摺疊平面平面圖(即，在相同平面中展示之x平面及z平面)以更清晰展示與tiger稜鏡組態內之光柵介質645-b之傾斜定向相關聯或由其導致之態樣。在光柵介質645-b之摺疊平面平面圖上方繪示具有透視圖座標之光柵介質645-b之一透視圖。 在一些情況中，光柵介質645-b可不同地定向於第一稜鏡655-a與第二稜鏡660-a之間。即，光柵介質645-a可依一角度f_G 放置於第一稜鏡655-a與第二稜鏡660-a之間。在一些情況中，偏斜鏡座標可藉由以下方程式轉換為全域座標：如本文中描述，製造使用tiger稜鏡、405 nm波長之第一記錄光束及第二記錄光束、-30.25度之一偏斜角、一全像與其先前相鄰全像之間的4.34e4 rad/m之ΔK_G 且經組態以反射460 nm之光之一偏斜鏡可產生表1中識別之結果。 表1 如在表1中展示，a可表示兩個記錄光束角之間的差異且可針對各讀取波長(即，偏斜鏡可經組態以「反射」之光之各波長)來計算。|K_G |可表示自第一記錄光束及第二記錄光束計算之光柵頻率。可自a計算相對於偏斜/反射軸之入射角(即，(180-a)/2)。行1至292表示經組態以反射460 nm之光之光柵之一實例之簡化版本。表1繪示此等光柵經組態以使用一恆定反射軸依自約47.7度變化至12.8度(相對於反射軸)之一入射角範圍反射460 nm光。即，入射角範圍可為34.8度。 如本文中描述，製造使用tiger稜鏡、405 nm波長之第一記錄光束及第二記錄光束、-30.25度之一偏斜角、一全像與其先前相鄰全像之間的4.34e4 rad/m之一ΔK_G 且經組態以反射518 nm之光之一偏斜鏡可產生表2中識別之結果。 表2 如在表2中展示，a可表示兩個記錄光束角之間的差異且可針對各讀取波長(即，偏斜鏡可經組態以反射之光之各波長)來計算。K_G 可表示自第一記錄光束及第二記錄光束計算之光柵頻率。可自a計算相對於偏斜/反射軸之入射角(即，(180-a)/2)。行1至259表示經組態以反射460 nm之光之光柵之一簡化版本。表2繪示此等光柵經組態以使用一恆定反射軸依自約47.7度變化至12.8度(相對於反射軸)之一入射角範圍反射518 nm光。即，入射角範圍可為34.8度。 如本文中描述，製造使用tiger稜鏡、405 nm波長之第一記錄光束及第二記錄光束、-30.25度之一偏斜角、一全像與其先前相鄰全像之間的4.34e4 rad/m之ΔK_G 且經組態以反射518 nm之光之一偏斜鏡可產生表2中識別之結果。 表3 如在表3中展示，a可表示兩個記錄光束角之間的差異且可針對各讀取波長(即，偏斜鏡可經組態以「反射」之光之各波長)來計算。K_G 可表示自第一記錄光束及第二記錄光束計算之光柵頻率。可自a計算相對於偏斜/反射軸之入射角(即，(180-a)/2)。行1至217表示經組態以反射618 nm之光之光柵之一簡化版本。表3繪示此等光柵經組態以使用一恆定反射軸依自約47.7度變化至12.9度(相對於反射軸)之一入射角範圍反射618 nm光。即，入射角範圍可為34.8度。 如本文中描述，製造使用tiger稜鏡、405 nm波長之第一記錄光束及第二記錄光束、-30.25度之一偏斜角、一全像與其先前相鄰全像之間的4.34e4 rad/m之|ΔK_G |且經組態以反射618 nm之光之一偏斜鏡可產生表3中識別之結果。 圖6C繪示用於製造使用tiger稜鏡之用於光瞳等化之一偏斜鏡之系統600-b之額外態樣。系統600-b可包含第一記錄光束615-b、第二記錄光束625-b、光柵介質645-b、第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b。第一記錄光束615-b、第二記錄光束625-b、光柵介質645-b可類似(但未必相同)於關於圖6B描述之此等相同編號之元件。在一些實施例中，偏斜鏡製造可包含如參考圖6A描述之方法及組態。系統600-c可同樣地包含全域座標(x_G , y_G , z_G )及偏斜鏡座標(x, y, z)。在一些實例中，第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可為tiger稜鏡之一實例。在一些情況中，第一稜鏡655-b可「懸突於」第二稜鏡660-b及光柵介質645-b。在其他實例中，第二稜鏡660-b可「底切」第一稜鏡655-b及光柵介質645-b。第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可各具有相對於稜鏡之基底傾斜之一表面且相對於y_G 軸形成一角度f_G 。即，第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可允許光柵介質645-b表面法線在平面外成角度f_G 。相較於圖6A，第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可允許光柵介質645-b圍繞x_G 軸旋轉-90°，以便在第一記錄光束615-b與第二記錄光束625-b角度之間的「折衷」。 圖6C之底部部分繪示光柵介質645-b之一摺疊平面平面圖(即，在相同平面中展示之x平面及z平面)以更清晰展示與tiger稜鏡組態內之光柵介質645-b之傾斜定向相關聯或由其導致之態樣。在光柵介質645-b之摺疊平面平面圖上方繪示具有透視圖座標之第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b之一透視圖。第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b在透視圖中隔開以展示光柵介質645-b將定位於tiger稜鏡組態中之何處。 如本文中描述，第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可具有包括tiger稜鏡組態之稜鏡面。例如，第一稜鏡655-b可具有相對於第一稜鏡655-b之基底傾斜之一第一稜鏡面675且相對於y_G 軸形成一角度f_G 。第一稜鏡655-b亦可具有一第二稜鏡面680，第一記錄光束615-b可在該第二稜鏡面680處進入第一稜鏡655-b。第二稜鏡660-b可具有相對於第二稜鏡660-b之基底傾斜之一第三稜鏡面685且相對於y_G 軸形成一角度f_G 。第二稜鏡660-b亦可具有一第四稜鏡面690，第二記錄光束625-b可在該第四稜鏡面690處進入第二稜鏡660-b。 雖然參考圖6B至圖6D描述之第一稜鏡665-b及第二稜鏡660-b (例如，tiger稜鏡)及參考圖6A描述之第一稜鏡655-a及第二稜鏡660-a (例如，平面內稜鏡)之使用可用於寫入具有與x_G 軸對準之光柵向量之等效偏斜鏡，但第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可達比平面內稜鏡可達之更小之記錄光束差異角α。即，第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可用於記錄具有比可使用平面內稜鏡(使用具有相同波長之記錄光束)寫入更低之一頻率之光柵。在一些情況中，一不同組之第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可用於記錄具有一不同向量角(即，一不同偏斜軸)之光柵。第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b亦可折射率匹配於光柵介質645-b且可影響寫入一光柵向量之能力。 圖6D繪示用於製造使用tiger稜鏡之用於光瞳等化之一偏斜鏡之系統600-b之額外態樣。系統600-b可包含光柵介質645-b、第一稜鏡655-b、第二稜鏡660-b、偏斜軸665-b及表面法線670-b。例如，第一稜鏡655-b及第二稜鏡660-b可為tiger稜鏡之一實例。在圖6D中，自不同於在圖6C中繪示之視角之視角或正交平面(即，圍繞x_G 軸旋轉90°)繪示系統600-b之tiger稜鏡/介質總成。 在圖6D中藉由偏斜軸665-b與表面法線670-b之交叉來展示光柵介質645-b之標稱偏斜角f_G 。 圖7係根據本發明之各種態樣之製造用於反射光之一出射光瞳等化偏斜鏡之一例示性方法700之一流程圖。在方塊705處，形成經組態以反射光之一光柵介質。 在方塊710處，在光柵介質內形成一第一光柵結構。第一光柵結構可經組態以依一第一入射角圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之一反射軸反射一波長之光。在一些實例中，第一光柵結構可經組態以依包含第一入射角之第一入射角範圍圍繞自光柵介質之表面法線偏移之第一反射軸反射該波長之光。在一些實例中，第一光柵結構可包括至少三個全像。至少三個全像之各者可對應於第一入射角範圍內之一唯一入射角。至少三個全像可經形成，使得至少三個全像之一相鄰|ΔK_G |具有駐留於1.0×10⁴ 與1.0×10⁶ 弧度/米(rad/m)之間的一平均值。因而，一光柵結構可經形為具有針對彼此不同之角度的類似光柵頻率。 方法700可進一步包含形成具有一偏斜軸之一全像，使得一第一記錄光束及一第二記錄光束圍繞偏斜軸對稱。全像之偏斜軸形成光柵結構之第一反射軸。方法700可包含使用一寫入波長之一第一記錄光束及寫入波長之一第二記錄光束形成一全像。寫入波長(例如，一405 nm寫入波長)可不同於第一光柵結構經組態以反射之光之波長(例如，經選擇以依第一入射角反射之618 nm光波長)。方法700可進一步包含使用一第一記錄光束及一第二記錄光束形成一全像。第一記錄光束可具有至少部分基於一出射光瞳之一大小之一光束寬度。方法700可包含使用非全像表面沈積技術形成一正弦體積光柵。 在方塊715處，在光柵介質內形成一第二光柵結構。第二光柵結構與第一光柵結構至少部分不重疊。第二光柵結構可經組態以依不同於第一入射角之一第二入射角圍繞自光柵介質之表面法線偏移之一第二反射軸反射該波長之光。第一反射軸可實質上平行於第二反射軸。第一入射角與第二入射角可相差達至少5°。在一些情況中，第一入射角範圍之各入射角可大於第二光柵結構之第二入射角。 另外在方塊720處，方法700可視情況在光柵介質內形成與第一光柵結構及第二光柵結構之各者至少部分不重疊之一第三光柵結構。第三光柵結構可經安置於第一光柵結構與第二光柵結構之間。第三光柵結構可經組態以依不同於第一入射角及第二入射角之一第三入射角圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之一第三反射軸反射該波長之光。第三光柵結構中之「第三」限定詞未必暗示將光柵結構記錄於形成光柵介質之記錄介質中之一順序。第三光柵結構經提供以根據本文中描述之用於光瞳擴展之一偏斜鏡之實例描述一光柵介質內之複數個光柵結構之各種部分不重疊態樣。 方法700可進一步包含在光柵介質內形成與第一光柵結構不重疊且與第二光柵結構至少部分重疊之一第四光柵結構。第四光柵結構可經組態以依不同於第一入射角及第二入射角之一第四入射角圍繞自光柵介質之表面法線偏移之一第四反射軸反射該波長之光。第四光柵結構中之「第四」限定詞亦未必暗示將光柵結構記錄於形成光柵介質之記錄介質中之一順序。第四光柵結構經提供以根據本文中描述之用於光瞳擴展之一偏斜鏡之實例描述一光柵介質內之複數個光柵結構之各種相關重疊、部分不重疊及完全不重疊態樣。 圖8係根據本發明之各種態樣之用於反射光之一例示性方法800之一流程圖。例如，可藉由圖1之頭戴式顯示器100、圖2A之偏斜鏡210、圖3A之光學系統300-a、圖3C之光學系統300-c、圖4A之光學結構400-a、圖4B之光學結構400-b及圖4C之光學結構400-c來執行方法800。 在方塊805處，方法800可包含藉由一光柵介質內之一第一光柵結構反射依一第一入射角入射於光柵介質上之一波長之光之至少一第一部分。可圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之一第一反射軸反射光之第一部分。光之一部分可指展現允許藉由一光柵結構選擇性地反射光之部分之特性(例如，一特定波長或一特定入射角)之不相干光(例如，來自諸如一發光二極體之一光源)。 在方塊810處，方法800可包含藉由光柵介質內之一第二光柵結構反射依一第二入射角入射於光柵介質上之波長之光之至少一第二部分。可圍繞自光柵介質之表面法線偏移之一第二反射軸反射光之第二部分。第二入射角可不同於第一光柵結構之第一入射角。 第一反射軸可實質上平行於第二反射軸。在一些實例中，第一入射角與第二入射角可相差達至少5°。在一些情況中，光柵介質可經安置於包含光柵介質及至少兩個基板之一波導內。例如，光柵介質可至少部分定位於經組態以傳送來自波導之一輸入區之光之波導內。第一光柵結構及第二光柵結構可各經組態以朝向一出射光瞳反射依其等各自入射角入射於光柵介質上之光之一各自部分。出射光瞳可經安置為與波導相距一固定距離。例如，可藉由第一光柵結構依一第一反射角朝向出射光瞳反射依第一入射角入射於光柵介質上之光之第一部分。可藉由第二光柵結構依一第二反射角朝向出射光瞳反射依第二入射角入射於光柵介質上之光之第二部分。 另外在方塊815處，方法800可視情況包含藉由光柵介質內之一第三光柵結構反射依一第三入射角入射於光柵介質上之波長之光之至少一第三部分。可圍繞自光柵介質之表面法線偏移之一第三反射軸反射光之第三部分。第三入射角可不同於第一入射角及第二入射角之各者。第三光柵結構可與第一光柵結構及第二光柵結構之各者至少部分不重疊。方法800可進一步包含藉由光柵介質內之一第四光柵結構反射依一第四入射角入射於光柵介質上之波長之光之至少一第四部分。可圍繞自光柵介質之表面法線偏移之一第四反射軸反射光之第四部分。第四入射角可不同於第一入射角及第二入射角之各者。第四光柵結構可以與第一光柵結構不重疊之一方式來安置。第四光柵結構亦可以與第二光柵結構至少部分重疊之一方式來安置。 應注意，此等方法描述可能實施方案，且操作及步驟可經重新配置或以其他方式修改使得其他實施方案係可行的。在一些實例中，可組合來自該等方法之兩者或兩者以上之態樣。例如，該等方法之各者之態樣可包含其他方法之步驟或態樣或本文中描述之其他步驟或技術。 雖然已在本文中描述及繪示各種發明實施例，但本領域一般技術者將容易預想到，用於執行本文中描述之功能及/或獲得本文中描述之結果及/或優勢之一或多者之各種其他構件及/或結構以及此等變化及/或修改之各者被視為處於本文中描述之發明實施例之範疇內。更一般言之，熟習此項技術者將容易暸解，本文中描述之所有參數、尺寸、材料及組態意在係例示性且實際參數、尺寸、材料及/或組態將取決於發明教示使用之特定應用或諸應用。受益於本發明，熟習此項技術者將認識到或能夠僅使用常規實驗確定對於本文中描述之特定發明實施例之許多等效物。因此，應理解，前述實施例僅藉由實例呈現，且在隨附發明申請專利範圍及其等等效物之範疇內，可以除如特定描述或主張以外之方式實踐發明實施例。本發明之發明實施例係關於本文中描述之各個別部件、系統、物件、材料、裝備及/或方法。另外，兩個或兩個以上此等部件、系統、物件、材料、裝備及/或方法之任何組合在此等部件、系統、物件、材料、裝備及/或方法並不相互矛盾的情況下包含於本發明之發明範疇內。 可以數個方式之任一者實施上述實施例。例如，可使用硬體、軟體或其等之一組合實施設計及製造本文中揭示之技術之實施例。當在軟體中實施時，可在任何合適處理器或處理器集合上執行軟體碼，無論其提供於一單一電腦中或分佈於多個電腦間。 此外，應瞭解，一電腦可體現為數種形式之任一者，諸如一機架安裝電腦、一桌上型電腦、一膝上型電腦或一平板電腦。另外，一電腦可嵌入通常不被視為一電腦但具有合適處理能力之一裝置中，包含一個人數位助理(PDA)、一智慧型電話或任何其他合適可攜式或固定電子裝置。 而且，一電腦可具有一或多個輸入及輸出裝置。此等裝置尤其可用於呈現一使用者介面。可用於提供一使用者介面之輸出裝置之實例包含用於輸出之視覺呈現之印表機或顯示器螢幕及用於輸出之聲訊呈現之揚聲器或其他聲音產生裝置。可用於一使用者介面之輸入裝置之實例包含鍵盤及指向裝置，諸如滑鼠、觸控板及數位板(digitizing tablet)。作為另一實例，一電腦可透過語音辨識或以其他聲訊格式接收輸入資訊。 此等電腦可藉由呈任何合適形式之一或多個網路互連，包含一區域網路或一廣域網路，諸如一企業網路及智慧型網路(IN)或網際網路。此等網路可係基於任何合適技術且可根據任何合適協定來操作且可包含無線網路、有線網路或光纖網路。 本文中概述之(例如，設計及製造本文中揭示之耦合結構及繞射光學元件之)各種方法或程序可編碼為軟體，該軟體可在採用各種作業系統或平台之任一者之一或多個處理器上執行。另外，可使用數個合適程式設計語言及/或程式設計或腳本工具之任一者撰寫此軟體，且亦可將其編譯成可執行機器語言碼或在一架構或虛擬機上執行之中間碼。 就此而言，各種發明概念可體現為編碼有一或多個程式之一電腦可讀儲存媒體(或多個電腦可讀儲存媒體) (例如，一電腦記憶體、一或多個軟碟、光碟、光學碟片、磁帶、快閃記憶體、場可程式化閘極陣列或其他半導體裝置中之電路組態、或其他非暫時性媒體或有形電腦儲存媒體)，當該一或多個程式在一或多個電腦或其他處理器上執行時，執行實施上文論述之本發明之各種實施例之方法。電腦可讀媒體或諸媒體可係可移的，使得儲存於其上之程式或諸程式可載入至一或多個不同電腦或其他處理器上以實施如上文論述之本發明之各種態樣。 術語「程式」或「軟體」在本文中以一般意義使用來指可經採用以程式化一電腦或其他處理器以實施如上文論述之實施例之各種態樣之任何類型之電腦碼或電腦可執行指令集。另外，應瞭解，根據一個態樣，在被執行時執行本發明之方法之一或多個電腦程式無需駐留於一單一電腦或處理器上，而可以一模組化方式分佈於數個不同電腦或處理器間以實施本發明之各種態樣。 電腦可執行之指令可呈許多形式，諸如藉由一或多個電腦或其他裝置執行之程式模組。一般言之，程式模組包含執行特定任務或實施特定抽象資料類型之常式、程式、物件、組件、資料結構等等。通常，可視需要在各種實施例中組合或分佈程式模組之功能性。 而且，資料結構可以任何合適形式儲存於電腦可讀媒體中。為簡單繪示，資料結構可經展示為具有透過資料結構中之位置相關之欄位。可同樣地藉由為具有傳達欄位之間的關係之一電腦可讀媒體中之位置之欄位指派儲存器達成此等關係。然而，任何合適機制可用於建立一資料結構之欄位中之資訊之間的一關係，包含透過使用指針、標籤或建立資料元素之間的關係之其他機制。 而且，各種發明概念可體現為一或多個方法，已提供該一或多個方法之一個實例。執行為方法之部分之行動可以任何合適方式排序。因此，實施例可經建構，其中以不同於繪示之一順序執行行動，其可包含同時執行一些行動，即便在闡釋性實施例中展示為依序行動。 如本文中界定及使用之所有定義應被理解為控制字典定義、以引用的方式併入之文獻中之定義及/或所界定術語之普通含義。 如本文中在說明書及發明申請專利範圍中使用之不定冠詞「一」及「一個」應被理解為意指「至少一個」，除非明確相反指示。 如本文中在說明書及發明申請專利範圍中使用之片語「及/或」應被理解為意指如此結合之元件(即，在一些情況中結合呈現且在其他情況中分離呈現之元件)之「任一者或兩者」。使用「及/或」列出之多個元件應以相同方式解釋，即，如此結合之元件之「一或多者」。除藉由「及/或」子句具體識別之元件以外，其他元件可視情況呈現，無論是否相關於具體識別之該等元件。因此，作為一非限制性實例，當結合開放式語言(諸如「包括」)使用時，對「A及/或B」之一參考在一項實施例中可僅係指A (視情況包含除B以外的元件)；在另一實施例中，可僅係指B (視情況包含除A以外的元件)；在又另一實施例中，可指A及B兩者(視情況包含其他元件)；等等。 如本文中在說明書及發明申請專利範圍中使用，「或」應被理解為具有相同於如上文界定之「及/或」之含義。例如，當分開一清單中之項目時，「或」或「及/或」應被解釋為包含性，即，包含至少一者，且亦包含數個元件或元件清單之一者以上及(視情況)額外未列出項目。僅明確相反指示之術語(諸如「……之僅一者」或「……之確切一者」或在發明申請專利範圍中使用之「由……構成」)將係指包含數個元件或元件清單之確切一個元件。一般言之，如本文中使用之術語「或」當在其之前係排他性術語(諸如「任一者」、「……之一者」、「……之僅一者」或「……之確切一者」)時，應僅被解釋為指示排他性替代方案(即，「一者或另一者而非兩者」)。「本質上由……構成」當在發明申請專利範圍中使用時應具有其在專利法領域中使用之普通含義。 如本文中在說明書及發明申請專利範圍中使用，片語「至少一個」在對一或多個元件之一清單之參考中應被理解為意指從元件清單中之元件之任何一或多者選擇之至少一個元件，但不必包含元件清單內具體列出之各元件及每一元件之至少一者且不排除元件清單中之元件之任何組合。此定義亦允許可視情況呈現除片語「至少一者」所指之元件清單內具體識別之元件以外的元件，無論其是否相關於具體識別之該等元件。因此，作為一非限制性實例，「A及B之至少一者」(或等效地，「A或B之至少一者」，或等效地，「A及/或B之至少一者」)在一項實施例中可指至少一個(視情況包含一個以上) A，不存在B (且視情況包含除B以外的元件)；在另一實施例中，可指至少一個(視情況包含一個以上) B，不存在A (且視情況包含除A以外的元件)；在又另一實施例中，可指至少一個(視情況包含一個以上)A及至少一個(視情況包含一個以上) B (且視情況包含其他元件)；等等。 在發明申請專利範圍中以及在上文說明書中，諸如「包括」、「包含」、「攜載」、「具有」、「含有」、「涉及」、「保持」、「由……組成」及類似物之所有連接片語應被理解為開放式，即，意指包含但不限於。僅連接片語「由……構成」及「本質上由……構成」應分別為封閉式或半封閉式連接片語，如在美國專利局專利檢查程序手冊章節221.03中陳述。 提供本文中之描述以使熟習此項技術者能夠製作或使用本發明。熟習此項技術者將容易地明白對本發明之各種修改，且在不脫離本發明之範疇的情況下，本文中定義之一般原理可適用於其他變體。因此，本發明不限於在本文中描述之實例及設計，而應符合與本文中揭示之原理及新穎特徵一致之最廣範疇。 在附圖中，類似組件或部件可具有相同參考標記。此外，可藉由在參考標記後加一破折號及區分類似組件之一第二標記來區分相同類型之各種組件。當僅在說明書中使用第一參考標記時，描述可適用於具有相同第一參考標記之類似組件之任一者，而無關於第二參考標記。

100‧‧‧頭戴式顯示器(HMD)

105‧‧‧近眼顯示器(NED)

110‧‧‧偏斜鏡

115‧‧‧光投射器

120‧‧‧反射光

130‧‧‧入射光

200‧‧‧橫截面視圖

205‧‧‧偏斜鏡軸

210‧‧‧偏斜鏡

215‧‧‧入射光

220‧‧‧主要反射光

225‧‧‧反射軸

230‧‧‧全像

250‧‧‧k空間

255‧‧‧記錄k球體

260‧‧‧k空間分佈

300-a‧‧‧光學系統

300-b‧‧‧標繪圖

300-c‧‧‧光學系統

305‧‧‧偏斜鏡

307‧‧‧基板

310‧‧‧光柵介質

312‧‧‧第一區

314‧‧‧第二區

315‧‧‧可視範圍

315-a‧‧‧可視範圍

316‧‧‧第三區

320‧‧‧光投射器

325‧‧‧反射光線

327‧‧‧反射光線

329‧‧‧反射光線

330‧‧‧入射光

332‧‧‧入射光

334‧‧‧入射光

335‧‧‧廢光

340‧‧‧輸入耦合器

345‧‧‧軸

348‧‧‧標繪線

350‧‧‧軸

355‧‧‧顯示器

360‧‧‧準直器

365‧‧‧水平波導

370‧‧‧垂直波導

375‧‧‧適眼距

400-a‧‧‧光學結構

400-b‧‧‧光學結構

400-c‧‧‧光學結構

405‧‧‧光柵介質

405-a‧‧‧光柵介質

405-b‧‧‧光柵介質

407‧‧‧表面法線

410‧‧‧第一光柵結構

410-a‧‧‧第一光柵結構

410-b‧‧‧第一光柵結構

412‧‧‧第一末端

415‧‧‧第二光柵結構

415-a‧‧‧第二光柵結構

415-b‧‧‧第二光柵結構

417‧‧‧第一末端

420‧‧‧第三光柵結構

430‧‧‧第四光柵結構

500‧‧‧光學組件

505‧‧‧光柵結構

505-a‧‧‧光柵結構

505-b‧‧‧光柵結構

510-a‧‧‧k空間圖

510-b‧‧‧k空間圖

515-a‧‧‧探測光束波向量

515-b‧‧‧探測光束波向量

520-a‧‧‧繞射光束波向量

520-b‧‧‧繞射光束波向量

525-a‧‧‧繞射光束k空間分佈

525-b‧‧‧繞射光束k空間分佈

530-a‧‧‧反射軸

530-b‧‧‧反射軸

535-a‧‧‧探測光束

535-b‧‧‧探測光束

540-a‧‧‧探測光束k球體

540-b‧‧‧探測光束k球體

545-a‧‧‧向量

545-b‧‧‧向量

550-a‧‧‧正邊帶k空間分佈

550-b‧‧‧正邊帶k空間分佈

551-a‧‧‧正邊帶光柵向量

551-b‧‧‧正邊帶光柵向量

552-a‧‧‧負邊帶光柵向量

552-b‧‧‧負邊帶光柵向量

553-a‧‧‧負邊帶k空間分佈

553-b‧‧‧負邊帶k空間分佈

600-a‧‧‧系統

600-b‧‧‧系統

605‧‧‧樣本載物台托架

610‧‧‧樣本托架軌道

615-a‧‧‧第一記錄光束

615-b‧‧‧第一記錄光束

620‧‧‧信號鏡

625-a‧‧‧第二記錄光束

625-b‧‧‧第二記錄光束

630‧‧‧參考鏡

635‧‧‧參考鏡托架軌道

640‧‧‧參考鏡托架

645-a‧‧‧光柵介質

645-b‧‧‧光柵介質

650‧‧‧全像

655-a‧‧‧第一稜鏡

655-b‧‧‧第一稜鏡

660-a‧‧‧第二稜鏡

660-b‧‧‧第二稜鏡

665-a‧‧‧偏斜軸

665-b‧‧‧偏斜軸

670-a‧‧‧表面法線

670-b‧‧‧表面法線

675‧‧‧第一稜鏡面

680‧‧‧第二稜鏡面

685‧‧‧第三稜鏡面

690‧‧‧第四稜鏡面

700‧‧‧方法

705‧‧‧方塊

710‧‧‧方塊

715‧‧‧方塊

720‧‧‧方塊

800‧‧‧方法

805‧‧‧方塊

810‧‧‧方塊

815‧‧‧方塊

d_EB‧‧‧大小/寬度

q_G1‧‧‧角度

q’_G1‧‧‧角度

q_G2‧‧‧角度

q’_{G 2}‧‧‧角度

f_G‧‧‧標稱偏斜角

可藉由參考下列圖式來實現本發明之實施方案之性質及優點之一進一步理解。在附圖中，類似組件或部件可具有相同參考標記。此外，可藉由在參考標記後加一破折號及區分類似組件之一第二標記來區分相同類型之各種組件。當僅在說明書中使用第一參考標記時，則描述可適用於具有相同第一參考標記之類似組件之任一者，而無關於第二參考標記。 圖1係其中可實施包含於本文中之原理之一頭戴式顯示器(HMD)之一圖解。 圖2A係繪示根據本發明之各種態樣之真實空間中之一偏斜鏡之反射性質之一圖。 圖2B繪示根據本發明之各種態樣之k空間中之一偏斜鏡。 圖3A係根據本發明之各種態樣之併入偏斜鏡出射光瞳等化之一光學系統之一圖。 圖3B係根據本發明之態樣之支援偏斜鏡光瞳等化之一標繪圖。 圖3C係根據本發明之各種態樣之併入偏斜鏡出射光瞳等化之一光學系統之一圖。 圖4A係根據本發明之態樣之支援偏斜鏡光瞳等化之一光學結構之一透視圖。 圖4B及圖4C係根據本發明之態樣之支援偏斜鏡光瞳等化之光學結構之平面圖。 圖5係繪示根據本發明之各種態樣之複數個光柵結構之一光學組件之一圖。 圖6A至圖6D繪示根據本發明之各種態樣之可用於製造具有光瞳等化之一偏斜鏡之系統之圖。 圖7係根據本發明之各種態樣之用於製造用於反射光之一設備之一例示性方法之一流程圖。 圖8係根據本發明之各種態樣之用於反射光之一例示性方法之一流程圖。

Claims (27)

1. 一種用於反射光之裝置，其包括： 一光柵介質； 該光柵介質內之一第一光柵結構，該第一光柵結構經組態以圍繞自該光柵介質之一表面法線偏移之一第一反射軸反射一波長及一第一入射角之光，且該第一光柵結構包含至少三個體積全像，該至少三個體積全像之各者在空間上至少部分重疊該至少三個體積全像之至少另一者，及 該光柵介質內之一第二光柵結構，其與該第一光柵結構至少部分不重疊，該第二光柵結構經組態以圍繞自該光柵介質之該表面法線偏移之一第二反射軸反射該波長及一第二入射角之光。
2. 如請求項1之裝置，其中： 該第一光柵結構經進一步組態以圍繞自該光柵介質之該表面法線偏移之該第一反射軸反射該波長及包含該第一入射角之一第一入射角範圍之光；且 該第一入射角範圍之各入射角大於該第二入射角。
3. 如請求項2之裝置，其中該第一反射軸實質上平行於該第二反射軸。
4. 如請求項3之裝置，其中該第一入射角與該第二入射角相差達至少5°。
5. 如請求項3之裝置，其進一步包括： 該光柵介質內之一第三光柵結構，其與該第一光柵結構及該第二光柵結構之各者至少部分不重疊，該第三光柵結構經安置於該第一光柵結構與該第二光柵結構之間，該第三光柵結構經組態以圍繞自該光柵介質之一表面法線偏移之一第三反射軸反射該波長及不同於該第一入射角及該第二入射角之一第三入射角之光。
6. 如請求項5之裝置，其中該第一入射角大於該第三入射角且該第三入射角大於該第二入射角。
7. 如請求項2之裝置，其中該至少三個全像之相鄰|ΔK_G |具有駐留於1.0×10⁴ 與1.0×10⁶ 弧度/米(rad/m)之間的一平均值。
8. 如請求項6之裝置，其中該第二光柵結構及該第三光柵結構之各者包含多個體積全像。
9. 如請求項7之裝置，其中該波長包括以下之一者：一可見紅光波長、一可見藍光波長或一可見綠光波長。
10. 如請求項2之裝置，其進一步包括： 一波導，其經組態以將來自該波導之一光輸入區之光傳送至該第一光柵結構及該第二光柵結構，該光柵介質至少部分安置於該波導內。
11. 如請求項10之裝置，其中該第一光柵結構及該第二光柵結構各經組態以朝向一出射光瞳反射光之一部分，且其中該出射光瞳與該波導之一表面相距一固定距離，使得未與和該第一光柵結構重疊之該第二光柵結構之一第一末端重疊之第一光柵結構之一第一末端比該第二光柵結構之該第一末端更遠離於該出射光瞳。
12. 一種頭戴式顯示裝置，其包括： 一光源，其用於提供影像承載光；及 一光學透鏡，其包含： 該光學透鏡之一光輸入區段，其用於接收該影像承載光；及 安置於該光學透鏡內之一波導，其可操作地耦合至該光輸入區段，該波導包括： 至少兩個基板， 一光柵介質，其經安置於該至少兩個基板之間， 該光柵介質內之一第一光柵結構，該第一光柵結構包含至少三個體積全像，該至少三個體積全像之各者在空間上至少部分重疊該至少三個體積全像之至少另一者；及 該光柵介質內之一第二光柵結構，其與該第一光柵結構至少部分不重疊，其中： 該第一光柵結構經組態以圍繞自該光柵介質之一表面法線偏移之一第一反射軸反射一波長及一第一入射角之光； 該第二光柵結構經組態以圍繞自該光柵介質之該表面法線偏移之一第二反射軸反射該波長及一第二入射角之光； 該第二入射角不同於該第一入射角；且 該第一反射軸實質上平行於該第二反射軸。
13. 如請求項12之頭戴式顯示裝置，其中： 該至少三個全像之相鄰|ΔK_G |具有駐留於1.0×10⁴ 與1.0×10⁶ 弧度/米(rad/m)之間的一平均值；且 該第一光柵結構及該第二光柵結構各經組態以朝向一出射光瞳反射光之一部分。
14. 一種製造用於反射光之一設備之方法，其包括： 在一光柵介質內形成一第一光柵結構，該第一光柵結構經組態以圍繞自該光柵介質之一表面法線偏移之一第一反射軸反射一波長及一第一入射角之光，且該第一光柵結構包含至少三個體積全像，該至少三個體積全像之各者在空間上至少部分重疊該至少三個體積全像之至少另一者；及 在該光柵介質內形成一第二光柵結構，其與該第一光柵結構至少部分不重疊，該第二光柵結構經組態以圍繞自該光柵介質之該表面法線偏移之一第二反射軸反射該波長及一第二入射角之光，其中： 該第一反射軸實質上平行於該第二反射軸；且 該第一入射角不同於該第二入射角。
15. 如請求項14之方法，其中該第一入射角與該第二入射角相差達至少5°。
16. 如請求項14之方法，其中在該光柵介質內形成該第一光柵結構包含： 使用一第一記錄光束及一第二記錄光束來記錄該第一光柵結構之該至少三個全像，該第一記錄光束及該第二記錄光束具有一寫入波長，該寫入波長比該第一光柵結構及該第二光柵結構經組態以圍繞該第一反射軸及該第二反射軸反射之該波長更短。
17. 如請求項16之方法，其中該第一光柵結構經進一步組態以圍繞自該光柵介質之該表面法線偏移之該第一反射軸反射該波長及包含該第一入射角之一第一入射角範圍之光，且其中該第一入射角範圍之各入射角大於該第二入射角。
18. 如請求項16之方法，其中該至少三個全像之相鄰|ΔK_G |具有駐留於1.0×10⁴ 與1.0×10⁶ 弧度/米(rad/m)之間的一平均值。
19. 如請求項16之方法，其中： 該第一記錄光束及該第二記錄光束圍繞一偏斜軸對稱；且 該偏斜軸包含實質上相同於該第一反射軸之一反射軸角之一偏斜角。
20. 一種用於反射光之裝置，其包括： 一光柵介質，其內駐留包含多個體積全像之一光柵結構，該多個體積全像之各者在空間上部分重疊該多個體積全像之至少另一者而非所有其他者；及 一輸入耦合器，其經組態以朝向該光柵結構將一波長之光引導至該裝置中。
21. 如請求項20之裝置，其中： 該等體積全像之各者具有一光柵頻率|K_G |，該光柵頻率|K_G |不同於該多個體積全像之所有其他者之光柵頻率|K_G |； 該光柵結構經組態以圍繞一實質上恆定反射軸反射依一入射角範圍入射於該光柵結構上之該波長之光。
22. 如請求項21之裝置，其中該輸入耦合器包括一稜鏡。
23. 如請求項21之裝置，其中該多個體積全像之平均相鄰|ΔK_G |駐留於1.0×10⁴ 與1.0×10⁶ 弧度/米(rad/m)之間。
24. 如請求項21之裝置，其中該多個體積全像包含至少217個體積全像。
25. 如請求項22之裝置，其中該實質上恆定反射軸與該光柵介質之表面法線相差達至少9.0度。
26. 一種使用如請求項22之裝置之方法，該方法包含： 透過輸入耦合器將波長之光輸入至該裝置中； 光柵結構圍繞自光柵介質之一表面法線偏移之一第一反射軸反射依一第一入射角入射於該光柵結構上之該波長之光之至少一第一部分；及 該光柵結構圍繞自該光柵介質之該表面法線偏移之一第二反射軸反射依一第二入射角入射於該光柵介質上之該波長之光之至少一第二部分，該第二反射軸實質上平行於該第一反射軸且該第二入射角不同於該第一入射角。
27. 如請求項26之方法，其中該第一入射角與該第二入射角相差達至少5°。