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

提供了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：正面(18)和背面(15)；耦合输入分段(11)和与耦合输入分段(11)隔开间距的耦合输入分段(13)；以及光导通道(12)，光导通道适合用于，将所产生的图像的像素的、经镜片的耦合输入分段(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)，光束由耦合输出分段从镜片中耦合输出，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(22)，外壳层(19)的背离内壳层(22)指向的第一侧面(20)形成镜片(3)的正面(18)，内壳层(22)的背离外壳层(19)指向的第一侧面(23)形成镜片(3)的背面(15)，外壳层(19)具有耦合输入分段(11)、光导通道(12)和耦合输出分段(13)，内壳层(22)具有凹空部(27)，凹空部从内壳层(22)的朝向外壳层(19)指向的第二侧面(24)朝向背面(15)的方向延伸，并且光导通道(12)安置在凹空部中，耦合输出分段(13)处在凹空部(27)旁边，使得从耦合输出分段(13)中耦合输出的光束(9)经内壳层(22)的第二侧面(24)射入内壳层(22)中，穿透内壳层(22)，并且经背面(15)离开内壳层(22)。

Lens for a display device capable of being worn on a user's head and producing an image

\u63d0\u4f9b\u4e86\u4e00\u79cd\u7528\u4e8e\u80fd\u591f\u4f69\u6234\u5230\u4f7f\u7528\u8005\u5934\u4e0a\u4e14\u4ea7\u751f\u56fe\u50cf\u7684\u663e\u793a\u88c5\u7f6e(1)\u7684\u955c\u7247\uff0c\u5176\u4e2d\uff0c\u955c\u7247(3)\u5177\u6709\uff1a\u6b63\u9762(18)\u548c\u80cc\u9762(15)\uff1b\u8026\u5408\u8f93\u5165\u5206\u6bb5(11)\u548c\u4e0e\u8026\u5408\u8f93\u5165\u5206\u6bb5(11)\u9694\u5f00\u95f4\u8ddd\u7684\u8026\u5408\u8f93\u5165\u5206\u6bb5(13)\uff1b\u4ee5\u53ca\u5149\u5bfc\u901a\u9053(12)\uff0c\u5149\u5bfc\u901a\u9053\u9002\u5408\u7528\u4e8e\uff0c\u5c06\u6240\u4ea7\u751f\u7684\u56fe\u50cf\u7684\u50cf\u7d20\u7684\u3001\u7ecf\u955c\u7247\u7684\u8026\u5408\u8f93\u5165\u5206\u6bb5(11)\u8026\u5408\u8f93\u5165\u5230\u955c\u7247(3)\u4e2d\u7684\u5149\u675f(9)\u5728\u955c\u7247(3)\u4e2d\u5f15\u5bfc\u81f3\u8026\u5408\u8f93\u51fa\u5206\u6bb5(13)\uff0c\u5149\u675f\u7531\u8026\u5408\u8f93\u51fa\u5206\u6bb5\u4ece\u955c\u7247\u4e2d\u8026\u5408\u8f93\u51fa\uff0c\u955c\u7247(3)\u591a\u5c42\u5730\u6784\u9020\uff0c\u5e76\u4e14\u5177\u6709\u5916\u58f3\u5c42(19)\u548c\u4e0e\u5916\u58f3\u5c42(19)\u76f8\u8fde\u63a5\u7684\u5185\u58f3\u5c42(22)\uff0c\u5916\u58f3\u5c42(19)\u7684\u80cc\u79bb\u5185\u58f3\u5c42(22)\u6307\u5411\u7684\u7b2c\u4e00\u4fa7\u9762(20)\u5f62\u6210\u955c\u7247(3)\u7684\u6b63\u9762(18)\uff0c\u5185\u58f3\u5c42(22)\u7684\u80cc\u79bb\u5916\u58f3\u5c42(19)\u6307\u5411\u7684\u7b2c\u4e00\u4fa7\u9762 (23) to form a lens (3) on the back (15), shell (19) is coupled to the input section (11), optical channel (12) and subsection (13), the coupling output of inner shell (22) with a concave hollow section (27), hollow portion from the inner shell (22) toward the outer shell (19) and second (24) of the side pointing towards the back (15) extending in the direction, and the light guide channel (12) arranged in the concave space, output coupling (13) in subsection (27) next to the concave space, the section from the output coupling (13) beam coupling output (9 the inner shell (22)) of the second sides (24) into the inner shell (22), penetrating the inner shell (22), and back (15) left inner shell (22).

【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在使用者头上且产生图像的显示装置的镜片，其中，镜片具有：正面和背面、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，将所产生的图像的像素的、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，将光束由耦合输出分段从镜片中耦合输出。
技术介绍
所希望的是，这种镜片能够以尽可能小的厚度来制造，其中，同时应当在将这种镜片用在显示装置中时，确保图像的良好成像。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的目的在于，对开头提到类型的镜片进行如下改进，使其能够以小厚度和良好的成像特性制造。所述目的在开头提到类型的镜片中以如下方式来实现，镜片分多层地构造，并且具有外壳层以及与外壳层相连接的内壳层，其中，外壳层的背离内壳层指向的第一侧面形成镜片的正面，内壳层的背离外壳层指向的第一侧面形成镜片的背面，其中，外壳层具有耦合输入分段、光导通道和耦合输出分段，内壳层具有凹空部，凹空部从内壳层的朝向外壳层指向的第二侧面朝向背面的方向延伸，并且在凹空部中安置有光导通道，其中，耦合输出分段处在凹空部的旁边，使得从耦合输出分段耦合输出的光束经内壳层的第二侧面进入内壳层中，穿过内壳层并且经背面离开内壳层。通过这种两层的构造与凹空部的组合，镜片的厚度可以保持得尽可能小。同时，作为外壳层的一部分的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以确保。凹空部特别是可以从内壳层的第二侧面延伸至内壳层的第一侧面。由此，凹空部在内壳层的整个厚度上延伸并且也可以称为贯通开口。凹空部在此可以在内壳层的俯视图中来看，在所有的侧面上由内壳层的区域限定边界，或者至少在一个侧面上是敞开的。凹空部特别是可以在内壳层的俯视图中来看，呈U形地设计。另外，可行的是，凹空部不在内壳层的整个厚度上延伸。在这种情况下，则存在相应的凹陷部，其从第二侧面延伸到内壳层中。凹陷部的深度特别是以如下方式选定，使得处在凹陷部中的光导通道不与凹陷部的底面发生接触，从而还存在空隙。但同样可行的是，不存在空隙，光导通道与凹陷部的底面发生接触。在按照本专利技术的镜片中，正面和/或背面可以弯曲地设计。背面特别是可以具有如下选定的曲率，使得视力缺陷得到矫正。这产生如下优点，同样针对耦合输出的光束实现所希望的视力缺陷矫正，因为光束以经内壳层的背面从镜片中耦合出射的方式耦合输出。凭借按照本专利技术的镜片，则能够借助于外壳层对光束的引导和耦合输出在所希望的成像方面加以优化。与上述内容无关地，可以借助于内壳层对所希望的示例缺陷矫正加以优化。由此，能够利用按照本专利技术的镜片，一方面借助于外壳层对成像特性以及另一方面借助于内壳层对视力缺陷矫正特性彼此独立地加以设定和调整。内壳层和外壳层特别是由相同的材料形成。另外，内壳层与外壳层平面式地连接(例如利用光学胶粘剂或光学粘接剂来粘贴或胶粘)。优选的是，内壳层和外壳层的彼此面对的侧面彼此互补地设计。特别是彼此面向的侧面呈球面状弯曲。另外，外侧和/或内侧可以呈球面状弯曲。耦合输出分段可以具有多个彼此并排布置的反射性的转向面。反射性的转向面也可以称为反射性磨面。所述磨面可以具有接近100％的反射率，在这种情况下，可以被称为镜面。同样可行的是，所述磨面具有较低的反射率，进而部分透明地设计。反射性的转向面可以分别平整或弯曲地设计。另外，转向面可以按照非涅耳类型，调整出弯曲的反射面，这种反射面除了单纯的光线转向功能外还具有成像的特性。耦合输出分段可以埋入外壳层中。特别是耦合输出分段能够以如下方式设计，使得镜片的正面是平滑而连贯的面。光导通道可以具有两个相反的分界面，在所述分界面上为了引导而反射光束。光导通道的分界面特别是可以通过外壳层的第一侧面的分段来形成。另外，光导通道的背离外壳层的第一侧面指向的分界面以如下方式设计，使得所述分界面具有成像的特性。分界面上的反射也可以通过内部全反射来发生。但也可行的是，界面中的至少一个(或者两个)具有反射性的或部分反射性的涂层。所述涂层特别是可以是金属涂层。另外，涂层能够以如下方式设计，使得所述涂层对具有第一偏振状态的光束加以反射，并且将具有与第一偏振状态垂直的偏振状态的光束透射。反射性的涂层还可以设计为干涉层系统。另外，光导通道可以相对于外壳层的朝向内壳层指向的第二侧面凸出。耦合输入分段可以构造于镜片的边缘区域中，耦合输入分段可以构造于镜片的中心区域中。内壳层和外壳层可以分别单件地构造。但也可行的是，内壳层和/或外壳层多件地构造。特别是外壳层能够多层地构造。外壳层可以例如具有至少两个分壳层。相同的构造也适用于内壳层。当外壳层多层地设计时，耦合输出分段处在外壳层的两个分壳层之间。分壳层中的至少一个可以设计为薄片，例如作为PC薄片。薄片在此可以具有如下特性，使得其在除了剪力没有其他力作用的情况下，保持其形状。但薄片不必具有自身稳定性。薄片特别是可以柔韧地构造。形成镜片的正面的靠外的分壳层也可以设计为顶壳层。外壳层的分壳层的材料可以是相同的或不同的。同样情况适用于内壳层的分壳层的材料。也可以是外壳层和内壳层的所有分壳层的材料由相同的或不同的材料形成。外壳层的背离内壳层指向的、形成镜片的正面的第一侧面可以具有涂层和/或镀膜。防反射涂层和/或硬质涂层例如可以构造在第一侧面上。也可以设置有其他通常存在于镜片区域中的涂层。按照本专利技术的镜片可以设计如下，光导通道仅存在于外壳层中。但也可行的是，光导通道至少部分地延伸穿过内壳层中的区域。特别可以是在内壳层的与内壳层凹空部相邻接的区域中存在一部分光导通道。另外可行的是，在凹空部的旁边构造有具有部分反射涂层或反射涂层的区域，使得在部分反射涂层或反射涂层上反射的部分光束在内壳层中引导，并且然后打到耦合输出分段上。同样在这种情况下，一部分光导通道处在内壳层中。部分反射的涂层或反射涂层特别是可以设置在外壳层与内壳层之间。于是，部分反射或反射性的涂层可以构造在内壳层的第二侧面上，和/或构造在外壳层的朝向内壳层指向的第二侧面上。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图像产生模块，其产生图像；以及固定在保持装置上的成像光学器件，所述成像光学器件具有根据前述权利要求中任一项所述的镜片并且将所产生的图像在保持装置佩戴在使用者头上的状态下以使使用者能够作为虚像感知图像的方式来成像。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之外，还包括至少一个其他的光学元件。特别是外壳层可以与至少一个其他的光学元件一体地构造。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与外壳层保持间距。外壳层连同至少一个光学元件可以在俯视图中具有L形的形状。因此，至少一个其他的光学元件可以沿传统镜腿的方向延伸。特别是可以作为镜腿的一部分。至少一个光学元件可以具有一个或多个起成像作用的光学面(在透射和/或反射方面)，所述光学面能够得到优化，用于为显示装置的使用者实现对所产生的图像的尽可能无差错的成像。至少一个其他的光学元件例如可以是准直光学元件，准直光学元件布置在镜片与图像产生模块之间，使得光束能够由图像产生模块作为准直的光束本文档来自技高网...

【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：正面(18)和背面(15)；耦合输入分段(11)和与耦合输入分段(11)隔开间距的耦合输入分段(13)；以及光导通道(12)，所述光导通道适合用于，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)，光束由耦合输出分段从镜片(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(22)，其中，外壳层(19)的背离内壳层(22)指向的第一侧面(20)形成镜片(3)的正面(18)，内壳层(22)的背离外壳层(19)指向的第一侧面(23)形成镜片(3)的背面(15)，外壳层(19)具有耦合输入分段(11)、光导通道(12)和耦合输出分段(13)，内壳层(22)具有凹空部(27)，所述凹空部从内壳层(22)的朝向外壳层(19)指向的第二侧面(24)朝向背面(15)的方向延伸，并且光导通道(12)安置在所述凹空部中，耦合输出分段(13)处在凹空部(27)旁边，使得从耦合输出分段(13)中耦合输出的光束(9)经内壳层(22)的第二侧面(24)射入内壳层(22)中，穿透内壳层(22)，并且经背面(15)离开内壳层(22)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.17 DE 102014207495.91.一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：正面(18)和背面(15)；耦合输入分段(11)和与耦合输入分段(11)隔开间距的耦合输入分段(13)；以及光导通道(12)，所述光导通道适合用于，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)，光束由耦合输出分段从镜片(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(22)，其中，外壳层(19)的背离内壳层(22)指向的第一侧面(20)形成镜片(3)的正面(18)，内壳层(22)的背离外壳层(19)指向的第一侧面(23)形成镜片(3)的背面(15)，外壳层(19)具有耦合输入分段(11)、光导通道(12)和耦合输出分段(13)，内壳层(22)具有凹空部(27)，所述凹空部从内壳层(22)的朝向外壳层(19)指向的第二侧面(24)朝向背面(15)的方向延伸，并且光导通道(12)安置在所述凹空部中，耦合输出分段(13)处在凹空部(27)旁边，使得从耦合输出分段(13)中耦合输出的光束(9)经内壳层(22)的第二侧面(24)射入内壳层(22)中，穿透内壳层(22)，并且经背面(15)离开内壳层(22)。2.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，凹空部从内壳层(22)的第二侧面(24)延伸至内壳层(22)的第一侧面(23)。3.根据权利要求1或2所述的镜片，其特征在于，背面(15)具有以实现视力缺陷矫正的方式选定的曲率。4.根据前述权利要求中任一项所述的镜片，其特征在于，内壳层(22)和外壳层(19)由相同的材料形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：格塔·鲁道夫，汉斯约尔根·杜伯沙尔，
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