用于能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片制造方法及图纸

提供一种用于能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片(1)，其中，镜片(3)具有：弯曲的正面(18)和弯曲的背面(15)、耦合输入分段(11)和与耦合输入分段(11)间隔的耦合输出分段(13)以及光导通道(12)，光导通道适用于，将所产生的图像的像素的经镜片(3)的耦合输入分段(11)耦合输入到镜片(3)中的光束(9)在镜片(3)中引导至耦合输出分段(13)，从所述耦合输出分段将光束从镜片(3)中耦合输出，其中，镜片(3)多层地构造，并且具有外壳层(19)和与外壳层(19)相连接的内壳层(20)，在外壳层(19)与内壳层(20)之间布置有弯曲的通道壳层(21)，通道壳层具有弯曲的第一反射面(24)和弯曲的第二反射面(25)，光导通道(12)具有至少一段通道壳层(21)和两个反射面(24、25)，在两个反射面上，光束(9)被反射，以从耦合输入分段(11)引导至耦合输出分段(13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片，其中，镜片具有：弯曲的正面和弯曲的背面、耦合输入分段以及与耦合输入分段隔开间距的耦合输出分段以及光导通道，光导通道适合用于，将产生图像的像素的、经镜片的耦合输入分段耦合输入到镜片中的光束在镜片中引导至耦合输出分段，光束由耦合输出分段从镜片中耦合输出。
技术介绍
由于正面和背面是弯曲的，所以这种具有光导通道的镜片的制造很困难。特别是具有所希望的光学特性的光导通道的制造在技术上很困难。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的在于，对开头提到类型的镜片以如下方式加以改进，使得镜片能够容易制造。所述目的在开头提到类型的镜片中以如下方式实现，镜片呈多壳层状地构造并且具有外壳层和与外壳层相连接的内壳层，其中，在外壳层与内壳层之间布置有弯曲的通道壳层，所述通道壳层具有弯曲的第一反射面和弯曲的第二反射面，其中，光导通道具有通道壳层的至少一个分段和两个在其上将光束加以反射以便从耦合输入分段引导至耦合输出分段的反射面。通过两个反射面的上面给出的构造，能够确保：即使在镜片的上侧面和/或下侧面被沾污的情况下，光束仍得到良好的引导。另外，也可以很好地制造这种镜片，因为第一和第二反射面例如能够在通道壳层上形成，并且之后能够将三个壳层相互连接。这简化了制造过程。在按照本专利技术的镜片中，弯曲的通道壳层经弯曲的第一反射面与外壳层连接，以及经弯曲的第二反射面与内壳层连接。但同样可行的是，弯曲的第一反射面和/或弯曲的第二反射面以如下方式形成，在通道壳层与外壳层和/或内壳层之间存在空隙。在这种情况下，反射通过内部全反射来实现。因此，弯曲的第一或第二反射面由通道壳层相对于空隙的分界面来形成。优选的是，空隙仅存在于光导通道的区域中，并且通道壳层在光导通道旁边的区域中与外壳层和/或内壳层机械连接。这例如可以借助于光学胶粘剂或光学粘合剂来实现。通道壳层特别是可以作为外壳层与内壳层之间的间隔壳层来布置，使得外壳层和内壳层不直接接触。由此，通道层整面地以其第一材料分界面与外壳层保持接触，并且整面地以其第二材料分界面与内壳层保持接触。由此，存在三壳层式的构造。在镜片的俯视图中看，外壳层、通道壳层和内壳层优选具有相同的尺寸。另外，外壳层的从内层远离指向的第一侧面可以形成镜片的正面，内壳层的从外层远离指向的第一侧面形成镜片的背面。另外可行的是，背面具有如下的曲率，所述曲率以实现修正视力缺陷的方式选定。这产生如下优点，针对耦合输出的光束也存在所希望的视力缺陷修正作用，这是因为光束以如下方式耦合输出，使得光束经内壳层的背面从镜片中出射。因此，利用按照本专利技术的镜片，能够借助于通道壳层对光束在所希望的成像方面的引导加以优化。与此无关地，可以借助于内壳层对所希望的视力缺陷修正加以优化。由此，可以利用按照本专利技术的镜片一方面借助于通道壳层对成像特性以及另一方面借助于内壳层对视力缺陷修正特性彼此独立地进行设定和调整。另外，耦合输出分段是通道壳层的一部分。这使得按照本专利技术的镜片的制造得到进一步简化。另外，内壳层、通道壳层以及外壳层可以由相同的材料形成。在这种情况下，所有三个壳层具有相同的折射率。而同样可行的是，通道壳层由不同于外壳层和/或外壳层的材料形成。特别是所有三个壳层可以由不同的材料形成。另外，内壳层可以与通道壳层平面式地连接，并且通道壳层可以与外壳层平面式地连接。壳层例如可以相互粘贴或胶合。优选的是，内壳层与通道壳层以及外壳层与通道壳层的彼此相对指向的侧面彼此互补地构造。彼此相对指向的侧面例如可以呈球形地弯曲。另外，正面和/或背面可以呈球形地弯曲。通过这种多壳层的构造，可以将镜片的厚度保持得尽可能小。同时光导通道能够以如下方式设计，使得所希望的良好的成像特性能够得到确保。耦合输出分段可以具有多个彼此并排布置的起反射作用的转向面。起反射作用的转向面也可以称为反射性磨面。这种磨面可以具有几乎100％的反射率，并且在这种情况下称为镜面。同样可行的是，这种转向面具有较低的反射率，进而部分透明地设计。起反射作用的转向面可以分别平坦地或弯曲地设计。另外，转向面可以呈菲涅耳类型地调校弯曲的反射面，这种反射面除了具有单纯的光线转向作用之外，还具有成像的特性。耦合输出分段可以埋入镜片中，进而与正面和背面相间隔。特别是耦合输出分段可以构造在通道层的材料分界面上或者埋入通道层中。在正面上可以形成光致变色层。所述光致变色层可以设计为被动层或设计为主动层。通道壳层的厚度可以在光导通道的区域中大于其余的区域中的厚度。但也可行的是，通道壳层具有(基本恒定的)厚度，或者通道壳层的厚度在从耦合输入分段到耦合输出分段的方向上减小。两个反射面的间距可以在从耦合输入分段到耦合输出分段的方向上减小或者也可以是恒定的。另外，两个反射面中的至少一个可以具有成像特性。特别是该成像特性可以由反射面的曲率或者说弯曲给出。两个反射面中的至少一个可以具有干涉层系统。干涉层系统可以由具有不同折射率的两种不同材料构成。干涉层系统可以具有两种、三种、四种或五种不同的材料。所述材料的折射率在光波长为546nm的情况下处在1.4至2.5的范围内。两个反射面中的至少一个特别是能够以如下方式设计，该反射面针对处于0°至一小于90°的预先确定的第一极限角度的范围内的入射角的情况，是可透射的，而针对大于一定的第二极限角度(其大于或等于第一极限角度)的入射角，是反射性的。透射/反射特性优选对于可见光波长范围的辐射都存在。第一极限角度例如可以处在30°-60°的范围中，优选处在35°-45°的范围内。第二极限角度例如可以处在45°-65°的范围内，优选处在50°-60°的范围内。另外，两个反射面中的至少一个可以设计为部分反射的涂层或者设计为反射性的涂层(镜面层)。为此，例如可以使用金属涂层。由此近似存在一种类型的背面镜。另外，两个反射面中的至少一个能够以如下方式设计，该反射面将光以第一偏振状态反射，并且将光以与之垂直的偏振状态透射。在这种情况下，光束优选以如下方式产生，使得光束具有第一极化状态。耦合输入分段可以构造在镜片的边缘区域中，耦合输出分段可以构造在镜片的中心区域中。耦合输入例如可以经镜片的端面或者也可以经镜片的背面来实现。内壳层、通道壳层和外壳层可以分别单件地设计。但也可行的是，内壳层、通道壳层和/或外壳层多件式地设计。还提供一种如下的显示设备，其具有：能够佩戴到使用者头上的保持装置；固定在保持装置上的、产生图像的图像产生模块；以及固定在保持装置上的成像光学器件，其具有根据前述权利要求中任一项所述的镜片并且在保持装置佩戴在使用者头上的状态下以如下方式将所产生的图像成像，使得图像能够作为虚像被使用者感知到。成像光学器件可以具有作为唯一的光学元件的镜片。但也可行的是，成像光学器件除了镜片外还包括至少一个其他的光学元件。外壳层特别是可以与至少一个其他的光学元件一体地设计。可替换地可行的是，外壳层与至少一个其他的光学元件(例如通过粘贴或胶粘)相连接。另外，至少一个其他的光学元件可以与外壳层隔开间距。至少一个其他的光学元件例如可以是准直光学器件，其布置在镜片与图像产生模块之间，使得光束可以从图像产生模块作为准直化的光束耦合输入到镜片中。另外，显示设备可以具有控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置(1)的镜片，其中，镜片(3)具有：弯曲的正面(18)和弯曲的背面(15)、耦合输入分段(11)和与耦合输入分段(11)间隔的耦合输出分段(13)以及光导通道(12)，所述光导通道适用于，将经镜片(3)的耦合输入分段(11)耦合输入到镜片(3)中的、所产生的图像的像素的光束(9)在镜片(3)中引导至耦合输出分段(13)，从所述耦合输出分段将光束从镜片(3)中耦合输出，其特征在于，镜片(3)多层地构造，并且具有外壳层(19)和与外壳层(19)相连接的内壳层(20)，其中，在外壳层(19)与内壳层(20)之间布置有弯曲的通道壳层(21)，所述通道壳层具有弯曲的第一反射面(24)和弯曲的第二反射面(25)，光导通道(12)具有通道壳层(21)的至少一个分段和两个反射面(24、25)，在两个反射面上，光束(9)被反射，以从耦合输入分段(11)引导至耦合输出分段(13)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.17 DE 102014207499.11.一种用于能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置(1)的镜片，其中，镜片(3)具有：弯曲的正面(18)和弯曲的背面(15)、耦合输入分段(11)和与耦合输入分段(11)间隔的耦合输出分段(13)以及光导通道(12)，所述光导通道适用于，将经镜片(3)的耦合输入分段(11)耦合输入到镜片(3)中的、所产生的图像的像素的光束(9)在镜片(3)中引导至耦合输出分段(13)，从所述耦合输出分段将光束从镜片(3)中耦合输出，其特征在于，镜片(3)多层地构造，并且具有外壳层(19)和与外壳层(19)相连接的内壳层(20)，其中，在外壳层(19)与内壳层(20)之间布置有弯曲的通道壳层(21)，所述通道壳层具有弯曲的第一反射面(24)和弯曲的第二反射面(25)，光导通道(12)具有通道壳层(21)的至少一个分段和两个反射面(24、25)，在两个反射面上，光束(9)被反射，以从耦合输入分段(11)引导至耦合输出分段(13)。2.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，弯曲的通道壳层(21)经弯曲的第一反射面(24)与外壳层(19)相连接，并且经弯曲的第二反射面(25)与内壳层(20)相连接。3.根据权利要求1或2所述的镜片，其特征在于，通道壳层(21)作为外壳层(19)与内壳层(20)之间的间隔壳层来布置，使得外壳层(19)与内壳层(20)不直接接触。4.根据前述权利要求中任一项所述的镜片，其特征在于，外壳层(19)的背离内壳层(20)指向的第一侧面形成镜片(3)的正面(18)，内壳层(20)的背离外壳层(19)指向的第一侧面形成镜片(3)的背面(15)。5.根据前述权利要求中任一项所述的镜片，其特征在于，背面(15)的曲率被选定为，实现对视力缺陷加以修正。6.根据前述权利要求中任一项所述的镜片，其特征在于，耦合输出分段(13)是通道壳层(21)的一部分。7.根据前述权利要求中任一项所述的镜片，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：利萨·瑞德尔，汉斯约尔根·杜伯沙尔，卡尔斯腾·林迪希，曼弗雷德·毛尔，莫姆希尔·大卫科夫，迪娅娜·托诺娃，约克·普茨，沃尔夫·克劳泽，乔治·米歇尔斯，格尔哈德·凯尔希，
申请(专利权)人：卡尔蔡司斯马特光学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE