能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片以及具有这种镜片的显示装置制造方法及图纸

技术编号:13199734 阅读:60 留言:0更新日期:2016-05-12 09:45
本发明专利技术涉及一种用于能够佩戴到使用者头上而且产生图像的显示装置(1)的镜片,所述镜片包括:具有正面(8)和背面(9)的镜片体(7);以及在镜片(3、4)的俯视图中看,处于镜片(3、4)的边缘区域(12)中的耦合输入分段(20)和处于镜片(3、4)的中心区域(13)中的耦合输出分段(21);两个相对置的、处于耦合输入分段(20)中的反射面(8、9);磨面(26),磨面在镜片体(7)中的耦合输入分段(20)的区域中、嵌入两个反射面(8、9)之间,并且在从耦合输入分段(20)向耦合输出分段(21)的方向上,彼此并排布置在第一区域(30)和与第一区域相接的第二区域(31)中,其中,在第一区域(30)中的磨面(26)起部分反射作用或起反射作用,在第二区域(31)中的磨面(26)是起部分反射作用的,并且第二区域中的直接相邻的磨面(26)通过侧面(27)连接,侧面是部分透明的或者是透明的,其中,镜片(3、4)适用于:将来自所产生的图像的像素的、借助于镜片(3、4)的耦合输入分段(20)耦合输入到镜片(3、4)中的光束(24、24’、24”)在镜片(3、4)中通过反射引导至耦合输出分段(21),并且经耦合输出分段(21)从镜片(3、4)中耦合输出,在第一区域(30)中的磨面(26)将为了耦合输入而打到其上的光束(24’、24”)至少部分地反射至第二反射面(9),在第二反射面上,为了引导光束(24’、24”)而发生朝向第一反射面(8)的方向的反射,由此,在第二区域(31)中打到侧面(27)上的光束通过侧面(27)延伸达到第一反射面(8),并且在第一反射面(8)上为了引导光束而被反射,在反射之后在第二区域(31)中透射通过部分反射的磨面(26)。

【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能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片以及涉及一种具有这种镜片的显示装置。
技术介绍
这种镜片通常以如下方式设计,使得来自所产生的图像的像素的光束经耦合输入分段耦合输入到镜片中,在镜片中通过在正面和背面上的内部全反射而引导至耦合输出分段,并且在耦合输出分段以如下方式发生折转,使得耦合输出借助于镜片的背面来实现。在耦合输入分段中可能出现如下难点,已经耦合输入或折转的光束当在背面上发生内部全反射之后,重新打到耦合输入区域上并且在耦合输入区域上以不希望的方式发生如下偏转,使得光束变成失真光(Falschlicht)。为了避免这一点,镜片厚度必须做得更大(例如处在10至20mm的范围内),而这是不希望的。可替换地,可以缩小视场和/或出瞳或者说眼动区域的尺寸,但这也是不希望的。
技术实现思路
由此出发,本专利技术的目的在于,提供一种能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片,利用这种镜片能够完全尽可能克服开头提出的难点。本专利技术的任务通过一种如下的能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片来实现,其中,镜片包括:具有正面和背面的镜片体;以及在镜片的俯视图中看,处于镜片边缘区域中的耦合输入分段和处于镜片中心区域中的耦合输出分段;两个相对置的、处于耦合输入分段和磨面区域中的反射面,磨面在镜片体中的耦合输入分段的区域中、嵌入两个反射面之间,并且在从耦合输入分段向耦合输出分段的方向上,彼此并排布置在第一区域和与第一区域相接的第二区域中,其中,在第一区域中的磨面起部分反射作用或起反射作用,在第二区域中的磨面是起部分反射作用的,并且第二区域中的直接相邻的磨面通过侧面连接,侧面是部分透明的或者是透明的,其中,镜片适合用于:将来自所产生的图像的像素的、借助于镜片的耦合输入分段耦合输入到镜片中的光束在镜片中通过反射引导至耦合输出分段,并且经耦合输出分段从镜片中耦合输出,在第一区域中的磨面将为了耦合输入而打到其上的光束至少部分地反射至第二反射面,在第二反射面上,为了引导光束而发生朝向第一反射面方向的反射,由此,在第二区域中打到侧面上的光束通过侧面延伸达到第一反射面,并且在第一反射面上为了引导光束而被反射,在反射之后在第二区域中透射通过部分反射的磨面。通过在两个区域中构造磨面,以有利的方式在第二区域中提供两种光学功能。一方面,已经通过在第一区域的磨面上的反射为了引导而耦合输入到镜片中的光束在第一反射面上以如下方式反射,使光束在穿过第二区域的磨面之后(磨面可以说是从后方被穿透)按照所希望的方式引导。另一方面,还有待耦合输入而且一次性打到磨面上的光束(在此情况下是打到第二区域的磨面上)按照所希望的方式以如下方式折转,使得光束同样引导至親合输出分段。由此,通过上述方式,能够将已经耦合输入的光束毫无问题地打到具有用于耦合输入其他光束的磨面的第二区域上,从而耦合输入分段在朝向耦合输出分段的方向上的伸展不会受到实际情况的限制,使得已经耦合输入的光束不被允许重新打到耦合输入分段上。由此,需要耦合输入的光束的整体在从耦合输入分段向耦合输出分段的方向上具有所希望的很大的伸展,以便提供很大的视场和/或出瞳在上述方向上很大的伸展。耦合输入分段当然也可以具有第三区域以及其他区域,第三区域以及其他区域与第二区域相接,按照与第二区域相同的方式将已经耦合输入的光束按照所希望的方式继续传导并且使一次性射入的光束以如下方式发生折转,使得能够以所希望的方式传导至耦合输出分段。镜片体的正面和/或背面可以弯曲地设计。对于磨面特别是被理解为如下的面分段、分面或面。面分段、分面或面可以提供磨面所介绍的光学作用。第一反射面特别是可以由正面形成。另外,第二反射面可以由背面形成。可替换地可行的是,第一和/或第二反射面构造在正面和背面之间。在这种情形下,第一和/或第二反射面也可以平坦或者说平整地设计。第一反射面的反射率可以在从耦合输入分段向耦合输出分段的方向上增大。磨面的反射率也可以沿上述方向增大。耦合输入分段和/或耦合输出分段可以具有成像作用。另外,耦合输入分段可以具有准直作用。另外,提供一种能够佩戴到使用者头上而且产生图像的显示装置的镜片,其中,镜片包括:具有正面和背面的镜片体;以及在镜片的俯视图中看,处于镜片边缘区域中的耦合输入分段和处于镜片中心区域中的耦合输出分段;两个相对置的、处于耦合输入分段和磨面区域中的反射面,磨面在镜片体中的耦合输入分段的区域中、嵌入两个反射面之间,并且在从耦合输入分段向耦合输出分段的方向上,彼此并排布置在第一区域和与第一区域相接的第二区域中,其中,在第一区域中的磨面起部分反射作用,在第二区域中的磨面是起部分反射作用或起反射作用的,并且在第一区域中的直接相邻的磨面通过侧面连接,侧面是部分透明的或者是透明的,其中,镜片适合用于:将来自所产生的图像的像素的、借助于镜片的耦合输入分段耦合输入到镜片中的光束在镜片中通过反射引导至耦合输出分段,并且经耦合输出分段从镜片中耦合输出,在第一区域中的磨面将为了耦合输出而打到其上的光束部分地为了耦合输出而反射至第二反射面并且部分地透射至第一反射面,在第一反射面上,发生朝向第二反射面方向的反射,由此,在第一区域中打到侧面上的光束通过侧面延伸达到第二反射面,并且在第二反射面上被反射至第二区域中的磨面,并且从第二区域为了耦合输出而反射至第二反射面。通过耦合输出分段的这种设计方案,提供了有效的光瞳扩展器。具有设计为光瞳扩展器的耦合输出分段的镜片能够以与已经介绍的根据本专利技术的镜片相同的方式来改进。两个镜片特别是也能够以如下方式组合,耦合输入分段的所介绍的磨面结构与耦合输出分段的所介绍的磨面结构相组合。另外,提供一种用于引导光束的光学元件,光学元件包括:针对光束的、具有正面和背面的透明体;耦合输入分段和与之间隔的耦合输出分段;两个相对置的、处于耦合输入分段和磨面区域中的反射面,磨面在耦合输入分段的区域中、嵌入两个反射面之间,并且在从耦合输入分段向耦合输出分段的方向上,彼此并排布置在第一区域和与第一区域相接的第二区域中,其中,在第一区域中的磨面起部分反射作用或起反射作用,在第二区域中的磨面是起部分反射作用的,并且第二区域中的直接相邻的磨面通过侧面连接,侧面是部分透明的或者是透明的,其中,光学器件适合用于:将借助于耦合输入分段耦合输入到光学器件中的光束在光学器件中通过反射引导至耦合输出分段,并且经耦合输出分段从光学器件中耦合输出,在第一区域中的磨面将为了耦合输入而打到其上的光束至少部分地反射至第二反射面,在第二反射面上,为了引导光束而发生朝向第一反射面方向的反射,由此,在第二区域中打到侧面上的光束通过侧面延伸达到第一反射面,并且在第一反射面上为了引导光束而被反射,在反射之后在第二区域中透射通过部分反射的磨面。这种光学元件能够以与已经介绍的镜片相同地方式得到改进。特别是两个反射面能够构造在正面和背面上。另外,反射面可以在正面和背面上通过内部全反射实现反射。磨面特别是以如下方式设计,使得磨面不产生所希望的衍射作用。耦合输入和/或耦合输出分段的第一和第二区域优选分别具有至少一个、两个或更多磨面。另外,提供一种显示装置,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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镜片,用于能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置(1),所述镜片包括:具有正面(8)和背面(9)的镜片体(7);以及在镜片(3、4)的俯视图中看,处于镜片(3、4)的边缘区域(12)中的耦合输入分段(20)和处于镜片(3、4)的中心区域(13)中的耦合输出分段(21);两个相对置的、处于耦合输入分段(20)的区域中的反射面(8、9);磨面(26),所述磨面在耦合输入分段(20)的区域中、在镜片体(7)中嵌入两个反射面(8、9)之间,并且在从耦合输入分段(20)向耦合输出分段(21)的方向上,彼此并排布置在第一区域(30)和与第一区域相接的第二区域(31)中,其中,在第一区域(30)中的磨面(26)起部分反射作用或起反射作用,在第二区域(31)中的磨面(26)是起部分反射作用的,并且第二区域中的直接相邻的磨面(26)通过侧面(27)连接,所述侧面是部分透明的或者是透明的,其中,镜片(3、4)适合用于:将来自所产生的图像的像素的、借助于镜片(3、4)的耦合输入分段(20)耦合输入到镜片(3、4)中的光束(24、24’、24”)在镜片(3、4)中通过反射引导至耦合输出分段(21),并且经耦合输出分段(21)从镜片(3、4)中耦合输出,其中,在第一区域(30)中的磨面(26)将为了耦合输入而打到该磨面上的光束(24’、24”)至少部分地反射至第二反射面(9),在第二反射面上,为了引导光束(24’、24”)而发生朝向第一反射面(8)的方向的反射,由此,在第二区域(31)中打到侧面(27)上的光束(24)穿过侧面(27)延伸达到第一反射面(8),并且在第一反射面(8)上为了引导光束而被反射,以及在反射之后在第二区域(31)中穿过部分反射的磨面(26)透射。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:汉斯约尔根·杜伯沙尔卡尔斯腾·林迪希
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

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