[发明专利]用于可装配于用户头上并产生图像的显示装置的眼镜片、及具备眼镜片的显示装置

说明书

本发明提供一种眼镜片，其具有前侧和后侧，前侧和/或后侧是弯曲的，眼镜片具有在边缘区域中的耦合输入部段以及在中央区域中的耦合输出部段且适合于将所生成的图像的像素的光束经由耦合输入部段耦合输入到眼镜片中，在眼镜片中引导它们至耦合输出部段并且经此处耦合输出，其中，在耦合输入期间，耦合输入部段将光束中的每一个分束为若干第一子光束并且将第一子光束以在第一方向上彼此偏离的方式地耦合进入到眼镜片中，使得第一子光束在眼镜片中被沿横过第一方向的第二方向引导至耦合输出部段，并且其中，在耦合输出期间，耦合输出部段将若干第一子光束中的每一个分束为若干第二子光束并且将第二子光束在第二方向彼此偏离地从眼镜片中耦合输出。

本申请是原申请人为“卡尔蔡司斯马特光学有限公司”的进入中国国家阶段日期为2016年3月25日的申请号为201480053197.3的发明名称为“用于可装配于用户头上并产生图像的显示装置的眼镜片、及具备眼镜片的显示装置”的专利申请(国际申请日为2014年9月25日,国际申请号为PCT/EP2014/070557)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种可装配于用户头上并产生图像的显示装置的眼镜片，以及具备这种眼镜片的显示装置。

背景技术

对于这种眼镜片而言，原则上希望眼镜片尽可能薄以便确保期望的佩戴舒适度。然而，眼镜片的薄构造不利地导致了眼睛框或眼动范围(Eyebox)(即，在眼镜片中被引导的且被耦合到眼镜片以外的图像能够被感知为虚像的区域)通常是非常小的。

发明内容

源于此，本发明的目的因此在于提供一种用于可装配到用户头上并且产生图像的显示装置的眼镜片，其中眼镜片包括弯曲的前侧和/或弯曲的后侧并且同时可提供具有足够大视场的大眼睛框/眼动范围。

根据本发明通过一种用于可装配于用户的头部且产生图像的显示装置的眼镜片实现了此目的，其中所述眼镜片包括前侧和后侧并且所述前侧和/或所述后侧是弯曲的，并且在俯视图中对眼镜片进行观察时，眼镜片包括在眼镜片的边缘区域中的耦合输入部段、以及在眼镜片的中央区域中的耦合输出部段，其中所述眼镜片适合于将所生成的图像的像素的光束经由所述耦合输入部段而耦合进入到眼镜片中，在眼镜片中引导它们到耦合输出部段，并且经由所述耦合输出部段将它们从所述眼镜片中耦合输出，以将所生成的图像显示为虚像，其中，在耦合输入期间，所述耦合输入部段将所述光束中的至少一个光束中的每个光束分束为若干第一子光束并且将它们在第一方向上彼此偏离地耦合输入到眼镜片内，使得第一子光束在眼镜片中被沿横过第一方向的第二方向引导至耦合输出部段，并且其中，在耦合输出期间，所述耦合输出部段将所述若干第一子光束中的至少一个第一子光束中的每个子光束分束为若干第二子光束并且将它们在第二方向上彼此偏离地从所述眼镜片中耦合输出。

在根据本发明的眼镜片的情况下，耦合输入部段被如此地形成为第一扩束器，其在第一方向执行扩束。耦合输出部段被形成为第二扩束器，其在第二方向执行扩束。结果，与在第一方向和第二方向上不执行所描述的扩束的眼镜片相比，眼睛框(其中用户可感知所述耦合输出虚像的区域)在第一方向和第二方向上都被放大。

第一和第二方向优选地彼此正交。

在根据本发明的眼镜片的情况下，耦合输入和/或耦合输出部段可以具有成像特性。

特别地，耦合输入和耦合输出部段可以分别包括光栅。光栅可以分别形成为反射式光栅，并且特别地，可以形成为反射式体光栅或反射性全息图。此外，光栅可以被形成于眼镜片的前侧或后侧处。

特别地，耦合输入和/或耦合输出部段的光栅可以形成为成像光栅。因而可以补偿特别是由于光束以非常平的角度击中所述耦合输入光栅(例如，由于眼镜片中的全反射进行的引导)而产生的成像误差。这特别涉及散光和斜射球面象差。