專利名稱：用于頭盔顯示裝置的光束組合器及分束器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光束組合器及分束器。
背景技術(shù)：
在諸如可以安裝到用戶頭部的顯示裝置這樣的裝置中需要使用光束組合器，以將疊加在可感知環(huán)境上的生成的圖像呈現(xiàn)給用戶。在這種情況下，光束組合器通常形成為曲面鏡片。已知可以通過半透明鏡來實現(xiàn)光束組合。但是，該項生產(chǎn)技術(shù)是困難的，特別是， 如果需要在鏡片中引導(dǎo)生成的圖像的光線，并且鏡片是彎曲的。此外，光束組合能夠通過光柵實現(xiàn)。但是，這樣做的通常缺點包含會產(chǎn)生附加衍射級所導(dǎo)致的不希望的散射光。此外，該種光柵通常僅適用于很狹窄的譜帶，結(jié)果是所產(chǎn)生圖像僅能是單色的。

發(fā)明內(nèi)容
由此開始，本發(fā)明的目的是提供改進的光束組合器及分束器。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過光束組合器實現(xiàn)，該光束組合器將第一光束與不平行于該第一光束的第二光束結(jié)合在一起形成一公共光束，并包括主體，該主體對于第一光束是透明的，并具有疊加區(qū)，當(dāng)?shù)谝还馐┻^主體時投射到所述疊加區(qū)，并且該疊加區(qū)分為第一部分和第二部分，其中只有由多個彼此隔開的反射和/或折射偏轉(zhuǎn)元件所形成的第一部分通過反射和/或折射將第二光束偏轉(zhuǎn)，使得第一光束在離開主體后和偏轉(zhuǎn)的第二光束一起形成公共光束。借助于反射和/或折射偏轉(zhuǎn)元件，能夠?qū)崿F(xiàn)大波長范圍內(nèi)的光束組合(特別是相對于借助衍射光柵的傳統(tǒng)光束結(jié)合器而言)。第一部分可以具有對第二光束成像的功能。因此，借助第一部分不僅能夠?qū)崿F(xiàn)所期望的光束組合，還能夠獲得對應(yīng)的成像特性。第一部分的成像特性可以對應(yīng)于虛構(gòu)的光學(xué)有效表面，該表面是彎曲的，并優(yōu)選地不具有鏡像對稱和旋轉(zhuǎn)對稱。該有效表面還可以不具有平移對稱。當(dāng)然，所述虛構(gòu)的光學(xué)有效表面也可能為旋轉(zhuǎn)對稱的(如，旋轉(zhuǎn)非球面)或環(huán)面的。特別地，從疊加區(qū)的俯視圖看，第一部分的表面優(yōu)選地為疊加區(qū)的表面的5%至 30%。但是，相對于疊加區(qū)，第一部分的比例還可以為50%或更高。偏轉(zhuǎn)元件可以形成在主體的材料邊界表面(該表面可以是平的，或彎曲的)。因此，借助諸如金剛石研磨這樣的手段，生產(chǎn)可以特別簡單。此外，還可以借助模制和鑄造方法進行生產(chǎn)。每個偏轉(zhuǎn)元件可以形成為平的。但是，也可以將單個偏轉(zhuǎn)元件形成為彎曲的。特別地，所有的偏轉(zhuǎn)元件可以形成為一樣的?；蛘撸D(zhuǎn)元件的形式可以不相同。優(yōu)選地，偏轉(zhuǎn)元件在疊加區(qū)內(nèi)不規(guī)則分布，可以形成為多邊形的和/或具有優(yōu)選范圍為20μπ 至30μπ 的最大長度。但是，所述最大長度還可以為200 μ或100 μ?？梢孕纬晒馐M合器，使得照射第一部分的部分光束被屏蔽，并且該部分光束不構(gòu)成公共光束的一部分。或者，第一部分對于第一光束來說也可以為可穿透的。第一部分可以形成為不連續(xù)的菲涅爾結(jié)構(gòu)。菲涅爾結(jié)構(gòu)具有對應(yīng)于虛構(gòu)的光學(xué)有效表面的成像特性。偏轉(zhuǎn)元件的反射構(gòu)造可以通過反射涂層實現(xiàn)。該反射涂層能夠產(chǎn)生完全反射，或部分反射。此外，還可以通過全內(nèi)反射來實現(xiàn)反射。在這種情況下，不需要反射涂層。特別地，可以形成光束組合器，使得第二光束在透明主體中被引導(dǎo)至疊加區(qū)。這可以通過諸如在材料邊界表面處的反射這樣的方式來實現(xiàn)。特別地，這些反射為全內(nèi)反射。此外，根據(jù)本發(fā)明的光束組合器中，疊加區(qū)的第二部分能夠傳導(dǎo)第一光束。光束組合器可以用在顯示裝置中，該顯示裝置包括圖像生成模塊，及能夠安裝至用戶頭部的夾持裝置，其中光束組合器連接至夾持裝置，使得當(dāng)安裝夾持裝置時，用戶能夠通過光束組合器的疊加區(qū)感知真實環(huán)境，并且其中圖像生成模塊生成圖像，并將其作為第二光束引導(dǎo)至疊加區(qū)上，使得當(dāng)夾持裝置安裝至頭部時，用戶能夠感知疊加于真實環(huán)境上的圖像。特別地，本發(fā)明還包括具有本發(fā)明的光束組合器的顯示裝置。該顯示裝置稱為頭盔顯示器(HMD)。該顯示裝置還可以包括本領(lǐng)域人員所公知用于其運行的其他元件。顯示裝置可以具有諸如根據(jù)本發(fā)明(或本發(fā)明的一個改進)的光束組合器、圖像生成模塊、及能夠安裝至用戶頭部并連接有光束組合器的夾持裝置，使得當(dāng)安裝夾持裝置時，用戶能夠通過光束組合器的疊加區(qū)感知真實環(huán)境，其中圖像生成模塊生成圖像，并將其作為第二光束引導(dǎo)至疊加區(qū)上，使得當(dāng)夾持裝置安裝至頭部時，用戶能夠感知疊加于真實環(huán)境上的圖像。特別地，光束組合器能夠具有對第二光束成像的特性。此外，光束組合器可以具有耦入?yún)^(qū)，第二光束通過該耦入?yún)^(qū)耦入到光束組合器，然后(例如，通過全內(nèi)反射)在光束組合器中被引導(dǎo)至疊加區(qū)，其中該耦入?yún)^(qū)形成為折疊光束路徑的菲涅爾表面。優(yōu)選地，菲涅爾表面具有對第二光束成像的特性。特別地，菲涅爾表面和/或疊加區(qū)可以形成在光束組合器的彎曲的材料邊界表面。菲涅爾表面表面能夠以與光束組合器的疊加區(qū)相同的方式形成。根據(jù)本發(fā)明的光束組合器還可以集成于，例如，頭盔面罩上，由此諸如信息等能夠通過疊加區(qū)投影給頭盔佩戴者。本發(fā)明的光束組合器還可以有其它應(yīng)用。因此，為了按照本發(fā)明的方式對信息進行投影，可以相應(yīng)地形成窗玻璃板等。本發(fā)明還提供分束器，用于將入射于所述分束器上的光束分為第一光束和不平行于第一光束的第二光束，其中該分束器包括主體，該主體對于入射光束是透明的，并具有分割區(qū)，入射光投射到所述分割區(qū)，并且該分割區(qū)分為具有多個彼此隔開的反射和/或折射偏轉(zhuǎn)元件的第一部分，以及第二部分，其中由分割區(qū)投射的部分入射光束形成第一光束，于偏轉(zhuǎn)元件處通過反射和/或折射被偏轉(zhuǎn)的部分入射光束形成第二光束。上述分束器可以對頻帶很寬的入射光束進行分割。偏轉(zhuǎn)元件可以具有對第二光束成像的功能，可以形成為平的或彎曲的，并不規(guī)則地分布在分割區(qū)上和/或形成為多邊形。每個偏轉(zhuǎn)元件的長度優(yōu)選地為20 μ m至20 μ m(但是最大長度也可以為100 μ m或200 μ m)，從分割區(qū)的俯視圖看，第一部分的表面優(yōu)選地為分割區(qū)的表面的5%至30% (但是，也可以為50%或更高)。第一部分可以形成為不連續(xù)的菲涅爾結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明的分束器能夠以與本發(fā)明的光束組合器相同的方式形成。當(dāng)本發(fā)明的光束組合器或者分束器用于光學(xué)裝置時，優(yōu)選地，疊加區(qū)或分割區(qū)設(shè)置為，離視覺系統(tǒng)的瞳孔盡可能的遠或者離視覺系統(tǒng)的瞳孔盡可能的近?？梢岳斫獾氖?，在不超出本發(fā)明范圍的前提下，上面所提到的特征以及下文中將要描述的特征不僅能以指定的組合方式應(yīng)用，還能以其他組合方式應(yīng)用，或單獨地應(yīng)用。下面借助附圖通過舉例的方式對本發(fā)明進行更近一步的詳細描述，這些附圖也公開了本發(fā)明的必要技術(shù)特征。


圖1為具有本發(fā)明光束組合器的顯示裝置的示意圖；圖2為圖1所示光束組合器的疊加區(qū)9的俯視圖；圖3為沿圖2所示截面線B-B的放大截面圖；圖4為圖3所示細部Cl的放大圖；圖5為描述偏轉(zhuǎn)元件排列的示意圖；圖6為描述偏轉(zhuǎn)元件排列的另一個示意圖；圖7為圖3所示細部C2的放大圖；圖8為圖3所示細部C2的第一變型的放大圖；圖9為圖3所示細部C2的另一變型的放大圖；圖10至圖12示例出了偏轉(zhuǎn)元件12的其他剖面形狀；圖13為圖1所示多功能鏡片1的透視圖；圖14為沿圖13所示截面線D-D的放大截面圖；圖15為圖1所示多功能鏡片1的另一實施方式的透視圖；圖16為圖1所示多功能鏡片1的另一實施方式的透視圖；圖17A為沿圖16所示截面線E-E的放大截面圖；圖17B為圖17A所示截面的變型；圖18A為本發(fā)明顯示裝置2的另一實施方式的示意側(cè)視圖；圖18B為圖18A所示顯示裝置的透視圖；圖18C為圖18A和圖18B所示多功能鏡片1的疊加區(qū)9的俯視圖；圖18D為本發(fā)明顯示裝置2的另一實施方式的透視圖；圖18E為本發(fā)明顯示裝置2的另一實施方式的透視圖；圖19為圖1所示多功能鏡片1的另一實施方式的透視圖；圖20為圖1所示多功能鏡片1的另一實施方式的透視圖；圖21為圖1所示多功能鏡片1的另一實施方式的透視圖；圖22為本發(fā)明光束組合器1的另一實施方式；圖23為本發(fā)明光束組合器的偏轉(zhuǎn)鏡12的變型；
圖M為本發(fā)明分束器27的示意截面圖；圖25為圖M所示分束器的變型；以及圖沈為圖M所示分束器的另一變型。
具體實施例方式在圖1至圖3所示實施方式中，本發(fā)明的光束組合器1形成為顯示裝置2的多功能鏡片，該顯示裝置包括能以鏡片框架形式安裝至用戶頭部的夾持裝置3，圖1中僅圖解示出了一個側(cè)臂4.光束組合器1連接至夾持裝置3，使得當(dāng)夾持裝置3安裝至頭部時，光束組合器1 以眼鏡透鏡的形式設(shè)置于用戶的眼睛A前面。通過光束組合器1，用戶能夠感知環(huán)境。顯示裝置2還包括圖像生成模塊5，當(dāng)用戶頭部佩戴顯示裝置時，圖像模塊5生成呈現(xiàn)給顯示裝置2的用戶的圖像，該圖像通過多功能鏡片1疊加在用戶感知的環(huán)境上。為此，多功能鏡片1在其下側(cè)6具有耦入?yún)^(qū)7，并在其前部8具有疊加區(qū)9。如下所述，疊加區(qū)9傳導(dǎo)環(huán)境光US，而不使其偏轉(zhuǎn)。此外，在用戶的眼睛A的方向，疊加區(qū)9引導(dǎo)來自圖像生成模塊5的光BS，該光BS通過耦入?yún)^(qū)7耦入到多功能鏡片1，并在多功能鏡片 1中通過全內(nèi)反射被引導(dǎo)至疊加區(qū)9，使得用戶能夠感知生成的圖像，該圖像作為虛擬圖像疊加在環(huán)境上。特別是如圖2那樣俯視，疊加區(qū)9大體上形成為圓形，分為第一部分10，及第二部分11，其中第一部分10的作用為偏轉(zhuǎn)來自圖像生成模塊5的圖像光束BS，第二部分11的作用為傳導(dǎo)來自環(huán)境的環(huán)境光束US。在此處描述的實施方式中，疊加區(qū)9包括多個子部分 S，該多個子部分S彼此隔開，并在疊加區(qū)9中任意分布。圖3示出其中一個子部分S沿線B-B的放大截面圖，可以看到每個子部分S包括多個偏轉(zhuǎn)鏡12，這些偏轉(zhuǎn)鏡12彼此隔開，并垂直于圖3繪制的平面延伸。子部分S中偏轉(zhuǎn)鏡12之間的區(qū)域與疊加區(qū)9的子部分S旁邊的剩余區(qū)域一起形成第二部分11。第一部分10由偏轉(zhuǎn)鏡12形成。還可以從圖3中看出，疊加區(qū)9以及偏轉(zhuǎn)鏡12形成在多功能鏡片1的前部8上。 盡管前部8是彎曲的，為簡化起見，圖3中未示出這種彎曲。偏轉(zhuǎn)鏡12相對于前部8的法線傾斜，由此，照射各個偏轉(zhuǎn)鏡12的部分圖像光束BS作為圖像部分光束BS’朝向眼睛A偏轉(zhuǎn)。沒有照射偏轉(zhuǎn)鏡12的圖像光束BS的剩余部分在前部8處被反射和/或傳導(dǎo)，用戶無法感知。(從圖3左側(cè))照射偏轉(zhuǎn)鏡12背部的部分環(huán)境光束US被偏轉(zhuǎn)鏡12屏蔽，用戶無法感知。該部分在圖3中以陰影線繪出。環(huán)境光束US的剩余部分作為環(huán)境部分光束US’ 穿過透射區(qū)13，該透射區(qū)13位于偏轉(zhuǎn)鏡12之間，或偏轉(zhuǎn)鏡12旁邊。因此，疊加區(qū)9將穿過透射區(qū)13形成第二部分11的環(huán)境光束US的US，部分，以及在偏轉(zhuǎn)鏡12處反射的圖像光束BS的部分BS'疊加在一起，以形成公共光束GS。頭部佩戴顯示裝置2的用戶由此能夠感知由圖像生成模塊5生成而疊加在環(huán)境上的圖像。在圖3所示示意圖中，光束BS'和US'彼此平行。但是，也可能不是這樣。因此， 例如，由于前部的彎曲，光束BS'和US'可以混合在一起。與現(xiàn)有的衍射方案相比，如上形成的光束組合器1的優(yōu)勢在于其頻帶非常寬。
優(yōu)選地，各個偏轉(zhuǎn)鏡12在疊加區(qū)9上不規(guī)則分布，如同此處是基于子部分S在疊加區(qū)9上任意分布。當(dāng)然，舉例來說，相鄰偏轉(zhuǎn)鏡12之間的距離也可以改變。偏轉(zhuǎn)鏡12也可以其他方式在疊加區(qū)9上分布。從疊加區(qū)9的俯視圖看，相對于疊加區(qū)9的整個表面，偏轉(zhuǎn)鏡12的表面部分的比例可以為，舉例來說，5 %至30 %。當(dāng)然，也可以在整個疊加區(qū)9中設(shè)置偏轉(zhuǎn)鏡12。這種情況下，如果(圖4所示)比例b/a的范圍為3 1至20 1，上述表面比例也是可以實現(xiàn)的。在所有的實施方式中，高度h的范圍優(yōu)選為5 μ m至500 μ m，特別是0. Olmm至0. 1mm。特別優(yōu)選的范圍為0. 05mm至 0. 3謹(jǐn)，及200 μ m至300 μ m。優(yōu)選為20 μ m至30 μ m的尺寸被證明為對參數(shù)a是特別有利的。圖2中的第一部分10也可以稱為不連續(xù)菲涅爾結(jié)構(gòu)，因為偏轉(zhuǎn)鏡12是基于分布的子部分而分布設(shè)置的。該菲涅爾結(jié)構(gòu)可以如下確定。初始假設(shè)為下面給出的通用表面函數(shù) f(x，y)。
N N
/“)=ΣΣ^ν)⑴
=0 j=0特別地，表面函數(shù)f(x，y)可以描述彎曲的表面。該彎曲的表面可以形成為旋轉(zhuǎn)對稱。舉例來說，表面函數(shù)可以描述旋轉(zhuǎn)非球面。但是，還可以描述彎曲的并不具有鏡面對稱和旋轉(zhuǎn)對稱的表面。這樣的表面也可以稱為自由曲面。優(yōu)選地，自由曲面不具有平移對稱。通過預(yù)先確定最大槽深h(在此，例如，范圍為0.01至0. 1mm)，考慮到多功能鏡片的前部8的高度ζ (x, y)，如下的實際ftOfile函數(shù)可以作為剖面高度推出Profile = ζ (χ, y)-modulo (f (χ, y), h)(2)在此，module (f(x，y)，h)描述各個從0增加至h，然后一下回落至0的菲涅爾比例。因此，module (f(x，y)，h)描述直角三角形的三角函數(shù)。由此獲得如圖5所示的連續(xù) Profile 函數(shù)。根據(jù)所需要的偏轉(zhuǎn)鏡12和整個疊加區(qū)之間的表面比例，以及子部分S的尺寸和個數(shù)，該ftOfile函數(shù)的區(qū)域或部分由多功能鏡片的前部8的球面半徑替代，結(jié)果為圖6所示的菲涅爾結(jié)構(gòu)。由于僅示出了前部8的一小部分，前部的球面彎曲在該圖中無法看到。在此描述的實施方式中，用到下列多項式系數(shù)，其中帶系數(shù)c的第一個數(shù)在所有情況下代表權(quán)X，第二個數(shù)代表權(quán)y，結(jié)果是，例如，c21為xxy之前的系數(shù)。任何未列出的系數(shù)c為0.
clO3. 09E-02c01-5. 69E-01cll-1. 00E-04c212. 71E-05cl21.34E-0權(quán)利要求
1.一種光束組合器，用于將第一光束與不平行于該第一光束的第二光束結(jié)合在一起形成公共光束，該光束組合器包括主體，該主體對于第一光束(US)是透明的，并具有疊加區(qū)(9)，當(dāng)所述第一光束(US)穿過所述主體時照射該疊加區(qū)，并且該疊加區(qū)分為第一部分 (10)和第二部分(11)，其特征在于，只有由多個彼此隔開的反射和/或折射偏轉(zhuǎn)元件(12)所形成的所述第一部分(10)通過反射和/或折射將所述第二光束(US)偏轉(zhuǎn)，使得所述第一光束(US)在離開所述主體后和偏轉(zhuǎn)的所述第二光束(BS) —起形成公共光束(GS)。
2.如權(quán)利要求1所述的光束組合器，其特征在于，所述第一部分(10)具有對所述第二光束(GS)成像的功能。
3.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，從所述疊加區(qū)(9)的俯視圖看，所述第一部分(10)的表面為所述疊加區(qū)(9)的表面的5%至30%。
4.如權(quán)利要求1或2所述的光束組合器，其特征在于，從所述疊加區(qū)(9)的俯視圖看， 所述第一部分(10)的表面為所述疊加區(qū)(9)的表面的至少50%。
5.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)元件(12)形成于所述主體的材料邊界表面上。
6.如權(quán)利要求5所述的光束組合器，其特征在于，在形成所述偏轉(zhuǎn)元件(12)處的所述材料邊界表面為彎曲的。
7.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，每個所述偏轉(zhuǎn)元件(12) 形成為平的。
8.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)元件(12)在所述疊加區(qū)(9)中不規(guī)則分布。
9.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，每個所述偏轉(zhuǎn)元件(12) 形成為多邊形的。
10.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，每個所述偏轉(zhuǎn)元件 (12)的最大長度為200 μ m，特別地，所述最大長度的范圍為20至30 μ m
11.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，照射所述第一部分 (10)的部分所述第一光束(US)被屏蔽，并因此不成為所述公共光束(GS)的一部分。
12.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，所述第一部分(10)形成為不連續(xù)的菲涅爾結(jié)構(gòu)。
13.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，所述第二光束在所述透明主體中被引導(dǎo)至所述疊加區(qū)。
14.如前述權(quán)利要求任意一項所述的光束組合器，其特征在于，所述第二部分傳導(dǎo)所述第一光束。
15.一種顯示裝置(2)，其具有如權(quán)利要求1至14任意一項所述的光束組合器(1)、圖像生成模塊(5)、以及夾持裝置(3)，該夾持裝置能夠安裝至用戶頭部，并且所述光束組合器(1)連接至該夾持裝置，使得當(dāng)安裝所述夾持裝置(3)時，用戶能夠通過所述光束組合器 ⑴的所述疊加區(qū)(9)感知真實環(huán)境，其特征在于，所述圖像生成模塊(5)生成圖像，并將其作為第二光束引導(dǎo)至所述疊加區(qū)(9)上，使得當(dāng)所述夾持裝置(3)安裝至頭部時，用戶能夠感知疊加于真實環(huán)境上的所述圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其特征在于，所述光束組合器(1)具有對第二光束成像的特性。
17.如權(quán)利要求15或16所述的顯示裝置，其特征在于，所述光束組合器(1)具有耦入?yún)^(qū)(18，20)，通過該耦入?yún)^(qū)，所述第二光束(BS)耦入到所述光束組合器(1)中，并在所述光束組合器(1)中被引導(dǎo)至所述疊加區(qū)(9)，其中所述耦入?yún)^(qū)(18，20)形成為對光束路徑進行折疊的菲涅爾表面。
18.如權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其特征在于，所述菲涅爾表面(18，20)具有對所述第二光束(BS)成像的特性。
19.如權(quán)利要求17或18所述的顯示裝置，其特征在于，所述菲涅爾表面(18，20)形成在所述光束組合器(1)的彎曲的材料邊界表面上。
20.一種如權(quán)利要求1至14任意一項所述的光束組合器在顯示裝置(2)中的用途，該顯示裝置具有圖像生成模塊(5)以及夾持裝置(3)，該夾持裝置能夠安裝至用戶頭部，并且所述光束組合器(1)連接至該夾持裝置，使得當(dāng)安裝所述夾持裝置(3)時，用戶能夠通過所述光束組合器(1)的所述疊加區(qū)(9)感知真實環(huán)境，其特征在于，所述圖像生成模塊(5)生成圖像，并將其作為第二光束引導(dǎo)至所述疊加區(qū)(9)上，使得當(dāng)所述夾持裝置(3)安裝至頭部時，用戶能夠感知疊加于真實環(huán)境上的所述圖像。
21.一種分束器，用于將入射到其上的光束分割為第一光束及不平行于該第一光束的第二光束，該分束器包括主體，該主體對于所述入射光束是透明的，并具有分割區(qū)(29)，所述入射光束(28)照射該分割區(qū)，并且該分割區(qū)分為具有由多個彼此隔開的反射和/或折射偏轉(zhuǎn)元件(31)的第一部分，以及第二部分，其特征在于，所述分割區(qū)(29)所傳導(dǎo)的部分所述入射光束(21)形成所述第一光束(32)，被所述偏轉(zhuǎn)元件(31)偏轉(zhuǎn)的部分所述入射光束 (28)通過反射和/或折射形成所述第二光束(33)。
22.如權(quán)利要求21所述的分束器，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)元件具有對所述第二光束 (33)成像的功能。
23.如權(quán)利要求21或22所述的分束器，其特征在于，從所述分割區(qū)(29)的俯視圖看， 所述第一部分的表面為所述分割區(qū)(29)的表面的5%至30%。
24.如權(quán)利要求21或22所述分束器，其特征在于，從所述分割區(qū)(29)的俯視圖看，所述第一部分的表面為所述分割區(qū)(29)的表面的至少50%。
25.如權(quán)利要求21至24任意一項所述的分束器，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)元件(31)形成在所述主體的材料邊界表面上。
26.如權(quán)利要求25所述的分束器，其特征在于，在形成所述偏轉(zhuǎn)元件(31)處的所述材料邊界表面為彎曲的。
27.如權(quán)利要求21至26任意一項所述的分束器，其特征在于，每個所述偏轉(zhuǎn)元件(31) 形成為平的。
28.如權(quán)利要求21至27任意一項所述的分束器，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)元件(31)在所述分割區(qū)(29)中不規(guī)則分布。
29.如權(quán)利要求21至28任意一項所述的分束器，其特征在于，每個所述偏轉(zhuǎn)元件(31) 形成為多邊形的。
30.如權(quán)利要求21至29任意一項所述的分束器，其特征在于，每個所述偏轉(zhuǎn)元件(31)的最大長度為200 μ m,特別地，所述最大長度的范圍為20 μ m至30 μ m。
31.如權(quán)利要求21至30任意一項所述的分束器，其特征在于，所述第一部分形成為不連續(xù)的菲涅爾結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將第一光束與不平行于該第一光束的第二光束結(jié)合在一起形成公共光束的光束組合器，該光束組合器包括第一光束(US)的透明主體，具有所述第一光束(US)穿過所述主體時所照射的疊加區(qū)(9)，并且該疊加區(qū)分為第一部分(10)和第二部分(11)，只有由多個彼此隔開的反射和/或折射偏轉(zhuǎn)元件(12)所形成的所述第一部分(10)通過反射和/或折射導(dǎo)致所述第二光束(US)的偏轉(zhuǎn)，使得所述第一光束(US)一旦離開所述主體時與偏轉(zhuǎn)的第二光束(BS)一起形成公共光束(GS)。
文檔編號G02B27/14GK102326113SQ201080009002
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