[發明專利]能夠佩戴到使用者頭上且產生圖像的顯示裝置的鏡片以及具有這種鏡片的顯示裝置

在審

• 申請號: 201480052950.7
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN105579886A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 漢斯-約爾根·杜伯沙爾;卡爾斯騰·林迪希
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司斯馬特光學有限公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B27/01
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張啟程

技術領域

本發明涉及一種能夠佩戴到使用者頭上且產生圖像的顯示裝置的鏡 片以及涉及一種具有這種鏡片的顯示裝置。

背景技術

這種鏡片通常在鏡片的俯視圖中來看，具有處于鏡片邊緣區域中的耦 合輸入分段和處于鏡片中心區域中的耦合輸出分段，其中，來自所產生的 圖像的像素的、借助于鏡片的耦合輸入分段耦合輸入到鏡片中的光束在鏡 片中引導至耦合輸出分段并且經耦合輸出分段從鏡片中耦合輸出，以便提 供虛像。在實踐中，已經表明：很難一方面將鏡片盡可能薄地構造并且另 一方面提供了針對耦合輸出的光束而言盡可能大的出瞳。因此，一般來講， 在耦合輸出分段中構成所謂的光瞳擴展器，以便實現對出瞳所希望的擴 展。光瞳擴展器通常設計為衍射的光瞳擴展器，其一方面表現出強烈的波 長相關性，另一方面難于實現。

發明內容

由此出發，本發明的目的在于，提供一種鏡片，利用該鏡片能夠盡可 能完全排除開頭所提到的難點。

按照本發明，所述目的通過一種如下的能夠佩戴到使用者頭上且產生 圖像的顯示裝置的鏡片來實現，其中，鏡片包括：具有正面和背面的鏡片 體，正面和/或背面是彎曲的，鏡片體具有第一和第二分體，第一和第二 分體的彼此面向的邊界面相互連接；在鏡片的俯視圖中看，處于鏡片邊緣 區域中的耦合輸入分段和具有反射磨面的、處于鏡片中心區域中的反射耦 合輸出分段；以及在耦合輸出分段的區域中布置在兩個邊界面之間的分光 層，其中，鏡片適用于：將來自所產生的圖像的像素的、借助于鏡片的耦 合輸入分段耦合輸入到鏡片中的光束在鏡片中通過在背面和與背面相對 置的反射面上的反射而引導至耦合輸出分段，并且經耦合輸出分段從鏡片 中耦合輸出，分光層分別將由背面反射的光束中的一部分朝向背面反射并 且將一部分透射，被反射的部分在背面上發生反射之后重新打到分光層上 并且在分光層上又部分地被朝向背面反射，并且部分地被透射，被透射的 部分打到磨面上，磨面實現了朝向背面的如下反射，使得通過分光層和背 面實現耦合輸出。

利用這種鏡片能夠以簡單的方式實現光瞳的擴寬，因為借助于分光層 確保了：光束(或每個光束的相應透射的部分)分別多次在旁側間隔地打 到耦合輸出分段的磨面上，從而在實現在磨面上(借助于反射)完成折轉 之后，在出瞳擴寬的同時，實現所希望的耦合輸出。

由此，耦合輸出分段作為反射耦合輸出分段起作用，因為以如下方式 設置反射磨面，所述磨面不產生一定的或所希望的衍射效果。

在按照本發明的鏡片中，分光層的反射率可以在從耦合輸入分段向耦 合輸出分段的方向上增大。

另外，磨面設計為部分反射的磨面。特別是磨面的反射率可以在從耦 合輸入分段向耦合輸出分段的方向上增大。

另外可行的是，磨面設計為反射磨面(盡可能100％反射)。

磨面可以按照如下類型彼此并排地布置，使得在磨面的俯視圖中存在 (基本上)連續的反射或部分反射的層?？商鎿Q地，相鄰的磨面能夠彼此 間隔，使得在其間存在透明的空隙(在俯視圖中看)。

在按照本發明的鏡片中，反射面可以是正面或者施加到正面上的反射 層。

另外可行的是，反射層構造在兩個分光層的兩個邊界面之間。

在背面上的反射和/或在反射面上的反射可以通過內部全反射面來實 現。

磨面可以構造在鏡片體的正面上。磨面特別是可以設計為埋入式的磨 面。在這種情況下，由磨片構成的凹陷部被以鏡片體(或相應的分體)的 材料填充，從而構成光滑的正面并且填充特別是以如下方式實施，使得正 面原有的曲率分布也存在于被埋的磨面的區域中。

反射面可以平坦或者說平整或彎曲地設計。分光層也可以平坦或者說 平整或彎曲地設計。

在反射面和/或分光層彎曲的設計方案中，其也可以被用于對光束成 像時的成像差錯加以修正。

反射面和分光層可以通過同一個層來實現。

耦合輸入分段和/或耦合輸出分段可以具有成像作用。

另外，可行的是，耦合輸入分段具有準直效果。耦合輸入分段還可以 是起折射作用和/或反射作用的。

可行的是，耦合輸入鏡片的過程經端面、正面和背面相結合地來實施。 端面特別是可以具有成像功能。

按照本發明的鏡片可以由合成材料或玻璃形成。