專利名稱：包括多功能鏡片的顯示裝置，制造方法以及具有菲涅耳結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的顯示裝置、一種用于制造該顯示裝置的多功能鏡片的方法，以及一種具有光學(xué)有效表面的光學(xué)元件，該光學(xué)有效表面至少部分具有多個菲涅耳片的菲涅耳結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
具有菲涅耳結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件常用于減小安裝空間，例如在照明透鏡系統(tǒng)的情況。 在這種情況下，例如可采用旋轉(zhuǎn)對稱菲涅耳結(jié)構(gòu)以及復(fù)曲面菲涅耳結(jié)構(gòu)。用于光反射傳輸以及在背投影設(shè)備中進行光學(xué)成像的旋轉(zhuǎn)對稱式菲涅耳透鏡由美國第6989992B2號而公知。用于照明透鏡系統(tǒng)在反射中工作且具有凹陷菲涅耳結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)對稱式菲涅耳透鏡由美國第7178947B2號而公知。作為成形光線的反射中工作且自圓柱形剖面形狀開始的菲涅耳結(jié)構(gòu)進一步由美國第4510560號而公知。通過根據(jù)開頭所述類型的顯示裝置，問題往往會在將生成的圖像耦合至多功能鏡片時發(fā)生，從而其隨后被導(dǎo)入到?jīng)]有中斷圖像錯誤出現(xiàn)的耦合輸出區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
由此開始，本發(fā)明的目的是為了改進開頭所述類型的顯示裝置，從而盡可能地避免耦合輸入出現(xiàn)中斷的圖像錯誤。此外，還提供了一種用于制造這種顯示裝置的多功能鏡片的方法。在開頭所述類型的顯示裝置的情況下可實現(xiàn)該目的，在該顯示裝置中耦合輸入?yún)^(qū)包括菲涅耳結(jié)構(gòu)，其在將圖像耦合至多功能鏡片期間產(chǎn)生光束的彎曲，且具有成像特性。因此可實現(xiàn)該耦合輸入，從而圖像被導(dǎo)入多功能鏡片中以至導(dǎo)入耦合輸出區(qū)(例如通過全內(nèi)反射)。此外，中斷的圖像錯誤可借助于成像特性而有效地消除。菲涅耳結(jié)構(gòu)可特別地在多功能鏡片材料的邊界表面處形成，其中該材料的邊界表面特別地是彎曲的材料邊界表面。由此，可為多功能鏡片提供很大的設(shè)計自由度，其幾乎沒有或根本不受耦合輸入?yún)^(qū)的必要光學(xué)功能所限制，因為借助于菲涅耳結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)耦合輸入?yún)^(qū)的光學(xué)功能。菲涅耳結(jié)構(gòu)可被形成為透射式或反射式。如果其被形成為透射式，其優(yōu)選地形成在面向圖像生成模塊的多功能鏡片的材料邊界表面上。如果菲涅耳結(jié)構(gòu)為反射式，其優(yōu)選地形成在面向遠(yuǎn)離圖像生成模塊的多功能鏡片的材料邊界表面上。菲涅耳結(jié)構(gòu)可具有多個菲涅耳片，其中菲涅耳片的光學(xué)有效面光學(xué)地對應(yīng)于虛擬的光學(xué)有效表面，該虛擬的光學(xué)有效表面為彎曲的且既不具有鏡面對稱性也不具有旋轉(zhuǎn)對稱性。此外，該光學(xué)有效表面優(yōu)選地還不具有平移對稱性。通過這個光學(xué)有效表面，即使在多功能鏡片的材料邊界表面上形成的菲涅耳結(jié)構(gòu)是彎曲的，也可實現(xiàn)光束路徑所希望的彎曲以及所希望的成像特性。
對菲涅耳結(jié)構(gòu)而言，每一面的最大高度優(yōu)選地為相同。其例如在5μπι-500μπι的范圍，優(yōu)選地在0. Olmm-O. 1謹(jǐn)?shù)姆秶?，更?yōu)選地在200 μ m-300 μ m以及0. 05mm-0. 3謹(jǐn)?shù)姆秶?。面的形狀可以是近似的，特別是與虛擬有效表面的相應(yīng)表面區(qū)域的形狀近似。特別地，該面在截面上可以為凹形或凸形。菲涅耳片可直接相鄰，正如“標(biāo)準(zhǔn)”菲涅耳結(jié)構(gòu)的情況。但可能的是，菲涅耳結(jié)構(gòu)為相互間隔，其中材料邊界表面的普通層隨后被引入它們之間。進一步提供了一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的多功能鏡片的方法，其中菲涅耳結(jié)構(gòu)具有一成像特性，也具有在多功能鏡片的耦合輸入?yún)^(qū)中形成光束路徑的彎曲特性。通過該方法，可以容易地制作用于根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的多功能鏡片，并因此而容易地制作根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置本身。在制造方法中，菲涅耳結(jié)構(gòu)可被形成在多功能鏡片的曲面材料界面表面上。因此， 多功能鏡片本身(其形狀及曲率)的設(shè)計耦合可實質(zhì)上通過其耦合輸入?yún)^(qū)來實現(xiàn)。一旦多功能鏡片的形狀被固定，就可以計算和制造用于耦合輸入?yún)^(qū)的菲涅耳結(jié)構(gòu)。在該方法中，菲涅耳結(jié)構(gòu)可具有多個菲涅耳片，其中菲涅耳片的光學(xué)有效面被形成，以便它們光學(xué)地對應(yīng)于虛擬的光學(xué)有效面，該光學(xué)有效面為曲面，且既不具有鏡面對稱性也不具有旋轉(zhuǎn)對稱性。特別地，光學(xué)作用面還不具有平移對稱性。在根據(jù)本發(fā)明的制造方法中，多功能鏡片可基于制造數(shù)據(jù)來制造，該制造數(shù)據(jù)通過將光學(xué)模型表面劃分為多個高度的區(qū)域來計算產(chǎn)生，并且計算地將單個高度區(qū)域的表面區(qū)域或這些表面區(qū)域的相近部分配置在基礎(chǔ)面上，以便它們光學(xué)地對應(yīng)于光學(xué)有效表面。 多個高度區(qū)域的劃分可在恒定的高度下進行，或者也可以在變化的高度下進行。特別地，該高度在5μπι-500μπι的范圍，也在0. Olmm-O. Imm的范圍。更優(yōu)選地在200 μ m_300 μ m禾口 0. 05mm-0. 3mm 的范圍。高度區(qū)域可特別地挑選，從而在每個情況下，到基礎(chǔ)表面的距離都恒定。表面區(qū)域或者表面區(qū)域的鄰近區(qū)域可計算地被配置在平坦的或彎曲的基礎(chǔ)表面上。特別地，彎曲的基礎(chǔ)表面的配置方式是有利的，在這種情況下，多功能鏡片的材料界面表面也可以是彎曲的。特別地，采用線性的鄰近區(qū)域來作為表面區(qū)域的鄰近區(qū)域。然而，任何其他類型的鄰近區(qū)域也是可能的。可形成該面，以便所有面的最大高度都相同。特別地，可開發(fā)根據(jù)本發(fā)明的制造方法，從而可制造根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的多功能鏡片(包括所有產(chǎn)品)。此外，提供了一種具有光學(xué)有效表面的光學(xué)元件，該光學(xué)有效表面至少部分具有多個菲涅耳片的菲涅耳結(jié)構(gòu)，其中菲涅耳片的光學(xué)有效面光學(xué)地對應(yīng)于彎曲的虛擬光學(xué)有效表面，其并不具有鏡像對稱性或旋轉(zhuǎn)對稱性。光學(xué)元件因此可以被廣泛地用于不同的領(lǐng)域。特別地，光學(xué)元件可被形成為根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的多功能鏡片。

這種既不具有鏡像對稱性也不具有旋轉(zhuǎn)對稱性且隨后也被稱為自由形態(tài)表面的光學(xué)有效表面可獨立地被初步計算優(yōu)化其空間范圍，以便隨后制造的具有菲涅耳結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件具有所希望的特性。自由形態(tài)表面的空間范圍實際上在用作菲涅耳結(jié)構(gòu)的自由形態(tài)表面的實施中并不起作用，由于它可以通過單個面在光學(xué)的同等方式中提供，因此上文提及的計算優(yōu)化可以實施。 最大的面高度可預(yù)置，例如在5 μ m-500 μ m的范圍，特別地在0. Olmm-O. Imm的范圍。更優(yōu)選地在200 μ m-300 μ m以及0. 05mm-0. 3mm的范圍。光學(xué)有效表面還優(yōu)選地不具有平移對稱性。特別地，光學(xué)有效表面為光學(xué)元件的邊界表面。這便于光學(xué)元件的制造。因此，其例如可以通過鉆石研磨來制造。然而，它也可能通過模制和鑄造的方法來制造光學(xué)元件。菲涅耳片可被形成為反射片或折射片。就反射結(jié)構(gòu)而言，反射率可被調(diào)整且在大于0至差不多100%的范圍。特別地，對于光學(xué)元件，每個面的最大高度可以相同。此外，面的形狀可以是近似的，特別是與虛擬有效表面的相應(yīng)表面區(qū)域的形狀近似。因此，光學(xué)的相應(yīng)作用仍然總是能夠?qū)崿F(xiàn)。當(dāng)然，菲涅耳結(jié)構(gòu)的光學(xué)作用實際上并不等同于虛擬光學(xué)有效表面的光學(xué)作用。根據(jù)本發(fā)明，實際上，菲涅耳結(jié)構(gòu)的實際光學(xué)作用與虛擬光學(xué)有效表面的最佳光學(xué)作用之間的偏差是如此之小，從而光學(xué)元件符合光學(xué)種種要求，正如總為光學(xué)元件的情況，其實際上永遠(yuǎn)無法達(dá)到理論最大的光學(xué)作用。在橫截面上，所述面可為為彎曲的凹面或者凸面。此外，菲涅耳片可直接地相鄰。但其也可能是相互間隔的單個菲涅耳片。特別地，具有菲涅耳結(jié)構(gòu)的光學(xué)有效表面為連續(xù)表面。此外，提供了一種用于制造具有光學(xué)有效表面的光學(xué)元件的方法，該光學(xué)元件至少部分具有多個菲涅耳片的菲涅耳結(jié)構(gòu)，其中菲涅耳片的光學(xué)有效面被形成，從而它們光學(xué)地對應(yīng)于彎曲的且不具有鏡像對稱性或旋轉(zhuǎn)對稱性的虛擬光學(xué)有效表面。通過這個制造方法，可制造具有優(yōu)良光學(xué)特性的光學(xué)元件。特別地，光學(xué)有效表面還可不具有平移對稱性。菲涅耳片優(yōu)選地形成在光學(xué)元件的邊界表面處。這可簡化光學(xué)元件的制造。光學(xué)元件可基于制造數(shù)據(jù)來制造，該制造數(shù)據(jù)通過將光學(xué)模型表面劃分為多個高度的區(qū)域來計算產(chǎn)生，并且計算地將單個高度區(qū)域的表面區(qū)域或這些表面區(qū)域的相近部分配置在基礎(chǔ)表面(例如在基礎(chǔ)表面之上或之下)，以便它們光學(xué)地對應(yīng)于光學(xué)有效表面。多個高度區(qū)域的劃分可在恒定的高度下或者也可以在變化的高度下進行。特別地，該高度在 5 μ m-500 μ m 或 0. Olmm-O. Imm 的范圍。更優(yōu)選地在 200 μ m-300 μ m 禾口 0. 05mm-0. 3mm 的范圍。高度區(qū)域可特別的挑選，從而在每個情況下，到基礎(chǔ)表面的距離都恒定。表面區(qū)域或者表面區(qū)域的鄰近區(qū)域可計算地被配置在平坦的或彎曲的基礎(chǔ)表面上。特別地，可選擇線性的鄰近表面區(qū)域來作為表面區(qū)域的鄰近區(qū)域。但是，任意其它類型的鄰近區(qū)域也是可能的?？尚纬伤雒?，從而所有所述面的最大高度都相同。特別地，可開發(fā)根據(jù)本發(fā)明的制造方法，從而可制造根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件及其
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光學(xué)元件例如可被用 作分光器或也可被用作光束組合器。此外，光學(xué)元件可被用作偏光元件。光學(xué)元件還可能被形成來作為成像元件以反射地或折射地工作。更多的可能設(shè)計由下文的實施例給出。光學(xué)元件由此還可被用在HMD(頭戴顯示器)裝置領(lǐng)域中。應(yīng)當(dāng)明白的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，上文提及的和隨后將要說明的結(jié)構(gòu)不僅可適用于給出的組合，而且還適用于其它組合或單獨適用。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件的第一實施例的透視圖；圖2為通過根據(jù)圖1的菲涅耳結(jié)構(gòu)3來模擬的光學(xué)有效表面層；圖3為圖1的光學(xué)元件的俯視圖；圖4為作用面8的XZ截面；圖5為圖4的細(xì)節(jié)C的放大圖；圖6-圖9為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件的菲涅耳結(jié)構(gòu)3的多個剖面形狀；圖10為用作菲涅耳鏡的光學(xué)元件1的另一個實施例；圖11為用以說明將另一個自由形態(tài)的表面用作菲涅耳結(jié)構(gòu)3的實施過程的截面圖；圖12為用于與根據(jù)圖10的菲涅耳鏡相比較的常規(guī)非球面鏡；圖13A為另一個自由形態(tài)表面8的截面圖，該自由形態(tài)表面8被實施為在彎曲的基礎(chǔ)表面11上的菲涅耳結(jié)構(gòu)3 ；圖13B為另一個自由形態(tài)表面8，其再次被實施在與菲涅耳結(jié)構(gòu)具有光學(xué)等同作用的彎曲的基礎(chǔ)表面11上；圖14為根據(jù)另一個實施例的反射菲涅耳結(jié)構(gòu)3，其位于具有球形基礎(chǔ)表面17的鏡 16上；圖15為另一個自由形態(tài)表面8的透視圖；圖16為在圖15的圓柱形基礎(chǔ)表面上的作用面8的相應(yīng)菲涅耳結(jié)構(gòu)的透視圖；圖17-圖18為在彎曲基礎(chǔ)表面11處的菲涅耳結(jié)構(gòu)3的截面圖；圖19A為具有偏光元件38的多功能鏡片的透視圖，該多功能鏡片包括根據(jù)本發(fā)明的菲涅耳結(jié)構(gòu)3 ；圖19B為被固定至鏡架23的圖19A的多功能鏡片1的示意性側(cè)視圖；圖20A為根據(jù)本發(fā)明顯示裝置的另一個實施例的示意性側(cè)視圖；圖20B為圖20A的顯示裝置的透視表示圖；圖20C為根據(jù)另一個實施例的顯示裝置的透視表示圖；圖20D為根據(jù)另一個實施例的顯示裝置的透視表示圖；圖20E為來自圖19A和圖20A的多功能鏡片1的疊加區(qū)29的俯視圖；圖21為來自圖19A的偏光元件38的菲涅耳結(jié)構(gòu)3的整個平面5的截面圖；圖22為圖21的面的變型；圖23為圖21的面的另一個變型；圖24為另一個菲涅耳結(jié)構(gòu)3的截面圖；圖25為不連續(xù)的菲涅耳結(jié)構(gòu)3的截面圖26為具有菲涅耳結(jié)構(gòu)3的光束組合器1的截面圖；圖27為圖26的分光器的變型；圖28為圖27的分光器的變型；圖29為具有菲涅耳結(jié)構(gòu)的光束組合器；以及圖30為具有菲涅耳結(jié)構(gòu)3的分光器的另一個實施例。
具體實施例方式在圖1所示的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件1在此被形成為透鏡，包括在其頂面2上具有多個菲涅耳片4的菲涅耳結(jié)構(gòu)3。每個菲涅耳片4都具有光學(xué)有效平面5。為了獲得如圖1所示的臺階形狀，每個菲涅耳片4通常還包括邊緣6，該邊緣6在此基本上垂直于光學(xué)元件1的底面7延伸。平面5的常規(guī)光學(xué)作用對應(yīng)于虛擬的光學(xué)有效表面8，如圖2所示，其中光學(xué)有效表面8為曲面并且不具有鏡面或旋轉(zhuǎn)對稱性。從圖1和圖2的對比可容易的看到，與圖1 中的圖像相比，圖2中的圖像在ζ軸旋轉(zhuǎn)了 90°。如下文，虛擬光學(xué)有效表面8可被實施為根據(jù)圖1的菲涅耳結(jié)構(gòu)3。作用面8在ζ方向上被劃分為相同高度Ah的切片。切線9還可被稱為輪廓線， 且因此每條輪廓線限定出作用面8的表面區(qū)域10。表面區(qū)域10在ζ方向上沿著彼此而交替，從而在每種情況下，下部邊線(具有更小ζ值的一個)與平面5的下邊緣處在相同的高度上(在ζ方向上)。垂直邊緣6隨后從表面區(qū)域10的各自上部邊線及平面5的上邊緣導(dǎo)向直接相鄰的表面區(qū)域10的下部邊線，以便得到圖1的菲涅耳結(jié)構(gòu)3的臺階結(jié)構(gòu)。圖1的光學(xué)元件的上邊緣在圖3的俯視圖中可見。為了從彎曲的且不具有鏡面或旋轉(zhuǎn)對稱性的虛擬光學(xué)有效表面8獲得想要的菲涅耳結(jié)構(gòu)3，下面結(jié)合圖4詳細(xì)說明實現(xiàn)的步驟，其中圖4中的作用面8的XZ截面顯示出不同于圖2中的作用面8，但還是彎曲的且不具有鏡像或旋轉(zhuǎn)對稱性。相同高度的表面區(qū)域 10的劃分由圖4中的點劃線截面表示(在圖4的斷面圖中，這些表面區(qū)域為邊線截面)。由圖5中細(xì)節(jié)C的放大圖可見，所示的表面區(qū)域10基于預(yù)置距離Ah且隨后被減至Ztl而被精確的定義，其由箭頭Pl示意性的表示。此外，垂直于高度Ztl延伸的邊緣6還被添加到表面單元10的左側(cè)。因此，菲涅耳結(jié)構(gòu)3的水平基礎(chǔ)表面被形成在位于高度Ztl處。因此，下面的公式1可用于表示菲涅耳結(jié)構(gòu)3，其中zF表示菲涅耳結(jié)構(gòu)3，ζ基礎(chǔ)表B 表示在菲涅耳結(jié)構(gòu)上放置的基礎(chǔ)表面11 (此處為一平面)的表面形狀，以及Z〒B表示相對于基礎(chǔ)表面的菲涅耳平面5:zF = Z基礎(chǔ)表面+ζ平面(1)面的表面ζ〒B還可稱為“被菲涅耳”的自由形態(tài)表面，其根據(jù)下面的公式2計算得出ζ 平面=modulo (ζ 有效表面，Ah)(2)其中，有效表面8由下面的表面公式Zir 效表面
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，具有保持裝置(23)，其可裝配于用戶的頭上；圖像生成模塊(25)，其生成圖像并被連接至該保持裝置(23)；以及多功能鏡片(1)，其具有耦合輸入?yún)^(qū)和耦合輸出區(qū)，并被連接至保持裝置(23)，其中生成的圖像通過該耦合輸入?yún)^(qū)被耦入到多功能鏡片(1)，在該多功能鏡片中被導(dǎo)向至該耦合輸出區(qū)并通過該耦合輸出區(qū)而被耦合輸出，使得當(dāng)該保持裝置(23)被裝配到頭上時，用戶可察覺耦合輸出圖像被疊加到環(huán)境中，其特征在于，該耦合輸入?yún)^(qū)包括菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)，該菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)在圖像耦入到該多功能鏡片(1) 期間實現(xiàn)對光束路徑的褶曲，并具有成像特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)被形成在該多功能鏡片的材料邊界表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，在形成該菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)處的材料邊界表面為彎曲的材料邊界表面。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，該菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)被形成為反射式。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，該菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)具有多個菲涅耳片(4)，其中所述菲涅耳片(4)的光學(xué)有效表面(5)光學(xué)地對應(yīng)于虛擬光學(xué)有效表面(8)，該虛擬光學(xué)有效表面(8)為彎曲的且既不具備鏡像對稱性也不具備選裝對稱性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征在于，該光學(xué)有效表面(8)不具備平移對稱性。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的顯示裝置，其特征在于，每個平面(5)的最大高度(Ah) 都相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項所述的顯示裝置，其特征在于，平面形狀是近似的，特別是與該虛擬有效表面(8)的相應(yīng)表面區(qū)域(10)的形狀線性近似。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述平面(5)在截面上為彎曲的凹面。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述平面(5)在截面上為彎曲的凸面。
11.根據(jù)權(quán)利要求5至10任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述菲涅耳片(4)是直接相鄰。
12.根據(jù)權(quán)利要求5至10任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述菲涅耳片(4)彼此間隔。
13.一種用于制造上述權(quán)利要求之一的顯示裝置的方法，其特征在于，用于光束路徑具有成像特性以及褶曲特性的菲涅耳結(jié)構(gòu)被形成在耦合輸入?yún)^(qū)域中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，該菲涅耳結(jié)構(gòu)被形成在多功能鏡片的彎曲材料邊界表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，該菲涅耳結(jié)構(gòu)具有多個菲涅耳片， 且所述菲涅耳片的光學(xué)有效面被形成，以便所述光學(xué)有效面光學(xué)地對應(yīng)于彎曲的且既不具備鏡像對稱性也不具備旋轉(zhuǎn)對稱性的虛擬光學(xué)有效表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，光學(xué)作用面不具備平移對稱性。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述多功能鏡片可基于制造數(shù)據(jù)來制造，該制造數(shù)據(jù)通過將光學(xué)模型表面劃分為多個高度的區(qū)域來計算產(chǎn)生，并且計算地將單個高度區(qū)域的表面區(qū)域或這些表面區(qū)域的相近區(qū)域配置在基礎(chǔ)面上，以便它們光學(xué)地對應(yīng)于光學(xué)有效表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述表面區(qū)域或表面區(qū)域的鄰近區(qū)域被可計算地配置在彎曲的基礎(chǔ)表面。
19.一種具有光學(xué)有效表面(2)的光學(xué)元件，其至少部分地具有菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)，該菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)具有多個菲涅耳片(4)，其特征在于，所述菲涅耳片(4)的光學(xué)有效面(5)光學(xué)地對應(yīng)于虛擬的光學(xué)有效表面(8)，該虛擬的光學(xué)有效表面(8)為彎曲的且不具備鏡像或旋轉(zhuǎn)對稱性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，包含保持裝置(23)，其可裝配于用戶的頭上；圖像生成模塊(25)，其被固定在該保持裝置(23)并生成圖像；以及多功能鏡片(1)，其被固定在保持裝置(23)并具有注入?yún)^(qū)和擷取區(qū)。生成的圖像通過注入?yún)^(qū)被注入到多功能鏡片，在多功能鏡片中被導(dǎo)向至擷取區(qū)并通過擷取區(qū)而被擷取，從而當(dāng)保持裝置(23)裝配到用戶頭上時，用戶可察覺擷取的圖像被疊加到環(huán)境中。注入?yún)^(qū)具有菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)，該菲涅耳結(jié)構(gòu)(3)在圖像注入到多功能鏡片(1)時引發(fā)光束路徑的褶曲，所述結(jié)構(gòu)具有成像特性。
文檔編號G02B27/01GK102326112SQ201080009001
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者卡士登·林迪希, 漢斯-尤根·多伯夏爾, 甘特·魯?shù)罓柗?申請人:卡爾蔡司公司