CN108351520B - 与配戴者相适配的光学设备 - Google Patents

Abstract

一种与配戴者相适配的光学设备(10)，包括：发射系统(12)，所述发射系统包括光传导元件(16)，所述光传导元件被配置成用于透过所述光传导元件的出射面(18)朝向所述配戴者的眼睛(20)输出光，第一晶片(14)，所述第一晶片包括面向所述光传导元件的内面(28)，以及间隙(40)，所述间隙被安排在所述光传导元件的至少所述出射面与所述晶片之间，其中，所述晶片的所述内面(28)至少包括面向所述出射面并且具有大于0D的曲率的弯曲表面。

Description

与配戴者相适配的光学设备

技术领域

本发明涉及一种与配戴者相适配的光学设备，更具体地涉及包括如用于头戴式显示系统中的发射系统的这类光学设备。

背景技术

头戴式系统是由配戴者配戴在头部上的电光设备。通常此类系统是电子地控制的，以便在不同阶段之间切换或以便向配戴者显示信息。头戴式系统通常像具有电子地控制的眼镜片的眼镜架一样。

发明内容

本发明涉及根据不同使用模式使用的头戴式系统(如非沉浸式头戴式系统)，所述系统允许配戴者在使用所述头戴式系统或切断外部视野的沉浸式头戴式系统的同时与他们的环境交互。

更具体地，本发明涉及包括环视机构或透视机构的头戴式系统。

头戴式透视显示系统能够在现实世界视图上叠加信息，例如计算机生成的信息。此类头戴式透视显示系统特别地用于实现增强现实。

需要提供一种与配戴者或配戴者群体相适配的、特别以简单的方式与他们的生活方式、他们的视觉需求和/或他们的请求相适配的光学设备，必要时并且优选地在制造所述光学设备的后期步骤中采用模块化方法，以便限制单位生产成本。

在头戴式显示系统的实例中，需要根据配戴者的视力来定制这样的系统，因为配戴者透过所述系统看到现实世界。如果配戴者需要矫正性眼科镜片来正确地看现实世界，头戴式透视系统应当适配于此类需求。

因此，需要提供一种与配戴者或配戴者群体并且特别是配戴者的处方相适配的光学设备，例如头戴式透视系统。

配戴者的处方是光焦度、散光以及下加光(在相关情况下)的一组光学特性，这些光学特性是由眼科医师确定的以便例如借助于被定位在他的眼睛前方的镜片来矫正配戴者的视觉缺陷。例如，针对渐变多焦点镜片的处方包括光焦度的值和在视远点处的散光的值、以及下加光值(在适当情况下)。

因此，本发明的目的是提供一种光学设备，所述光学设备包括发射系统，所述发射系统与配戴者的视觉需求相适配，无论是配戴者的处方还是其他视觉需求，如光衰减、颜色感知、防眩光、视觉舒适度的提高。

为此，本发明提出了一种与配戴者相适配的光学设备，所述光学设备包括：

-发射系统，所述发射系统包括光传导元件，所述光传导元件被配置成用于透过所述光传导元件的出射面朝向所述配戴者的眼睛输出光，

-第一晶片，所述第一晶片包括面向所述光传导元件的内面，以及

-间隙，所述间隙被安排在所述光传导元件的至少所述出射面与所述晶片之间，

其中，所述第一晶片的所述内面至少包括面向所述出射面并且具有大于0D的曲率的弯曲表面。

有利地，根据本发明的光学设备允许在使用通用光学系统(即，不与每个单独配戴者的特定需求相适配)的同时提供定制光学设备。由此提供的光学设备紧凑并且可以容易地组装。

有利地，根据本发明的光学设备的晶片可以根据每个配戴者对于眼科镜片的特定需求进行定制。此外，如果晶片可从光学设备上移除，则晶片可以容易地被具有根据已更新的配戴者数据定制的外表面的另一晶片替换。由于光传导元件不需要在镜片中进行复杂的封装过程，所以更换晶片是特别容易的。

此外，由于光传导元件与晶片之间的间隙，所述光传导元件的至少面向晶片的面不需要特别难以提供的光学隔离层。

根据可以单独或组合地考虑的进一步实施例：

-所述第一晶片的所述内面至少包括面向所述出射面并且具有大于0.2D并优选大于0.5D的曲率的凹形区域；

-所述间隙填充有具有的折射率低于所述光传导元件的折射率的材料；

-所述间隙填充有空气；

-所述光学设备进一步包括第二晶片，所述第二晶片被安排成使得光传导元件至少部分地放置在所述第一晶片与所述第二晶片之间；

-所述光传导元件包括被安排在面向所述第二晶片的面上的光学隔离层，所述光学隔离层与所述第二晶片紧密接触；

-所述光学设备进一步包括被安排在所述光传导元件的至少和所述出射面相反的面与所述第二晶片之间的另一间隙，并且所述第二晶片包括面向所述光传导元件的内面，所述第二晶片的所述内面至少包括弯曲表面，所述弯曲表面面向与所述出射面相反的面并且具有大于0D的曲率；

-所述晶片中的、又被称为前晶片的一个晶片被配置成用于形成平光镜片，并且所述晶片中的、又被称为后晶片的另一个晶片被配置成用于形成具有与所述配戴者相适配的屈光力的镜片；

-所述后晶片的所述内面至少包括凸形区域，所述凸形区域面向所述出射面而不与所述光传导元件接触并且被配置成用于接收从所述出射面朝向所述配戴者的所述眼睛输出的光；

-所述前晶片被配置成具有等于零的柱镜度；

-所述光传导元件具有透明基材，所述透明基材具有两个面，所述面中的一个面包括所述出射面，并且每个晶片和所述透明基材各自围绕轮廓根据镜架的尺寸被磨边，所述轮廓被包含在平面中；

-所述晶片或每个晶片的所述内面包括周边区域，所述周边区域被包含在与所述轮廓相同的平面中；

-所述光学设备包括被安排在所述透明基材的周边区域与所述晶片或每个晶片的所述内面的周边区域之间的密封装置；

-至少一个晶片的面中的至少一个面是根据配戴者数据进行表面处理的；

-至少一个晶片的内面具有菲涅耳图形；

-所述晶片中的至少一个晶片通过铸造制成，通过注塑来模制，或者机加工而成；

-所述晶片中的一个晶片由透明塑料制成，而另一个晶片由矿物材料制成；

-所述晶片中的至少一个晶片在外表面和/或内表面上和/或在所述晶片内包括光学功能，所述光学功能是从包括以下各项的组中选择的：光致变色层、偏振层、着色层以及其任何组合。

附图说明

现将仅以举例方式并且参考以下附图对本发明的非限制性实施例进行描述，在附图中：

-图1是根据本发明的第一实施例的光学设备的截面视图，

-图2是图1的放大图，

-图3A和图3B展示了根据本发明的光学设备的优选特征，

-图4是根据本发明的第二实施例的光学设备的截面视图，

-图5是根据本发明的第三实施例的光学设备的截面视图，

-图6是根据本发明的第四实施例的光学设备的截面视图，

-图7是根据本发明的第五实施例的光学设备的截面视图，

-图8是根据本发明的第六实施例的光学设备的截面视图，

-图9是根据本发明的第七实施例的光学设备的截面视图，并且

-图10是根据本发明的另一实施例的光学设备的截面视图。

附图中的要素仅是为了简洁和清晰而展示的并且不一定是按比例绘制的。例如，这些图中的某些要素的尺寸可以相对于其他要素被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。

具体实施方式

图1展示了根据本发明的与配戴者相适配的光学设备10的截面视图。光学设备10至少包括发射系统12和第一晶片14。发射系统可以包括发光二极管(LED)、显示器。

随后，将详述发射系统是显示系统的优选实施例。

显示系统被安排成用于向配戴者的至少一只眼睛显示信息，一般是计算机生成的信息。例如，显示系统可以被安排成在现实世界视图上叠加信息。利用此类设备，可以用覆盖信息增强观察者的世界图像。

显示系统12包括显示源(未展示)、准直源(未展示)以及光传导元件16。光传导元件16被配置成用于透过所述光传导元件的出射面18朝向配戴者的眼睛20输出补充光。例如，光传导元件可以是光导光学元件(LOE)。

此类显示系统允许图像源被成像到无限远或有限远并且被反射到配戴者的眼睛中。

在一个实施例中，光传导元件包括透明基材22，所述透明基材具有前光学面24和后光学面26。后光学面包括对应于光传导元件的出射面18的区域，补充光被配置成透过所述区域朝向配戴者的眼睛20输出。

光传导元件16可以进一步包括或不包括光学隔离层，所述光学隔离层被至少安排在光传导元件的出射面18上，补充光被配置成透过所述出射面朝向配戴者的眼睛20并且优选在透明表面的整个后光学面26上输出。此类隔离层被配置成用于使得通过光传导元件内的一组反射能够将光束传播到出射面、至少传播到配戴者的瞳孔的前方，而没有太多的亮度和图像质量的损失。

在图1所示的实例中，第一晶片14被安排在光传导元件与配戴者的眼睛20之间。在这样的配置中，所述晶片将被称为“后晶片”。然而，在变型中，第一晶片可以被安排成使得，光传导元件被安排在晶片与配戴者的眼睛之间，并且因此所述晶片将被称为“前晶片”。

晶片14包括面向光传导元件的内面28和与内面相反的外面30。第一晶片的内面28至少包括面向所述出射面并且具有大于0D的曲率的弯曲表面32。

根据实施例，所述晶片的内面28至少包括面向所述出射面并且具有大于0.2D并优选大于0.5D的曲率的凹形区域。在图1所示的实施例中，透明基材的前光学面24和后光学面26都是平面的，并且内表面28的整个表面是凹形的并且因此形成弯曲表面32。

所述晶片的面的曲率可以由平均曲率(其等于所述面的主曲率的总和的一半)、或者由所述面的主曲率的最佳配适的平均值、或者由所述面的最凹子午线的平均曲率来限定。

第一晶片14和显示系统12的光传导元件16被安排和配置成使得至少在光传导元件16的出射面18与晶片14之间存在间隙40。

实际上，凹形区域32的曲率被配置成用于确保光传导元件16的出射面18与第一晶片14之间的间隙40。换言之，由于凹形区域32的曲率，尽管有机械应力(压力，光学设备的组装导致的变形)、制造公差、光传导元件与晶片之间的移位风险，晶片14与光传导元件16的至少出射面18以及优选整个表面之间不存在接触。申请人已经确定，等于0.2D、并且优选是0.5D的最小曲率确保了光传导元件的出射面与晶片之间的间隙40。

优选地，间隙40填充有空气。然而，所述间隙可以填充有具有的折射率与光传导元件的折射率不同的另一种材料；大的折射率差异是优选的。

此外，光学设备包括被安排在透明基材22的周边区域44与第一晶片14的内面28的周边区域46之间的密封装置42，以确保光学设备的间隙的水密性和气密性。

例如，如图2所示，密封装置42可以包括优选连续地安排在透明基材22和晶片14的周边44、46之间的周边密封件48。用于确保所述间隙的水密性和气密性的另一实例是在透明基材22和晶片14的周边之间安排周边粘合剂层。

粘合剂可以是胶、或压敏粘合剂(PSA)、或PSA和tac的组合。

参照图3A和图3B，第一晶片14和透明基材22各自根据镜架的尺寸、围绕轮廓C被磨边。轮廓C的至少大部分被包含在平面OXY中，以特别简单的方式确保密封(水/空气)，从而允许在嵌入光传导元件16的透明基材22的至少大部分并且优选在整个轮廓C上支撑晶片的轮廓(其为平面)。另一优点是能够执行简单的密封，例如平垫圈。

沿着包含在平面OXY中的轮廓C进行磨边，第一晶片具有曲率相应地变化的内表面28。例如，晶片的中央区域Z1中的曲率是恒定的，并且在从中央区域Z1到轮廓C的中央区域周围延伸的周边区域Z2中曲率变化。光传导元件16的出射区域18优选地面向中央区域Z1。

为了确保晶片14与透明基材22之间的更牢固的密封，晶片14的内面28包括周边区域50，该周边区域被包含在与图3B所示的轮廓C相同的OXY平面中。当然，周边区域50可以是不连续的，使得它由多个周边子区域形成，每个周边子区域被包含在同一平面OXY中并且具有不同的几何形状。

此外，光学设备可以进一步包括第二晶片，所述第二晶片被安排成使得光传导元件至少部分地放置在第一和第二晶片之间，如图4至图10所示。在这种情况下，所述晶片中离配戴者的眼睛最远的一个晶片称为前晶片60，而离眼睛最近的另一个晶片称为后晶片62。

根据图4所示的根据本发明的光学设备100的实施例，第二晶片(在此为前晶片60)可以与光传导元件12的透明基材22紧密接触。在这种情况下，光传导元件12优选地包括被安排在面向前晶片60的正面24上的隔离层64。在这种情况下，隔离层64与前晶片60紧密接触。例如，前晶片可以胶粘在隔离层和透明基材22上。

在本实施例中，后晶片62、并且更具体地其内表面28被安排和配置成使得在光传导元件16的至少出射面18与后晶片62的内表面之间存在间隙40。

此外，后晶片和/或前晶片可以被配置成用于呈现可以改善光学系统的光学或/和机械特性的若干功能。

所述功能可以包括从包括以下各项的组中选择的一个或多个功能：如光致变色功能和/或电致变色功能等振幅变化功能、电聚焦功能、太阳保护功能、偏振功能、防雾功能、硬涂层功能(耐磨和/或耐刮擦涂层和/或抗冲击涂层)、表面涂层功能、防污功能、减反射功能、干涉层、防静电功能和着色功能、以及它们的任何组合。

在一个实施例中，后晶片和/或前晶片可以具有光学系统的并且尤其是光传导元件的保护功能。

在另一实施例中，不排除第一实施例，后晶片和/或前晶片可以被配置成用于确保滤波功能和/或向配戴者提供矫正光学功能。

后晶片62和/或前晶片可以根据配戴者数据进行定制。例如，配戴者的数据包括配戴者处方。至于常规眼科镜片，确定有待提供给配戴者的矫正光学功能，并且对光学设备100的正面和背面中的至少一个进行定制，以提供这样的矫正光学功能。光学设备100的正面和背面分别是前晶片60的前表面和后晶片62的后表面30。

配戴者的处方是光焦度、散光以及下加光(在相关情况下)的一组光学特性，这些光学特性是由眼科医师确定的以便例如借助于被定位在他的眼睛前方的镜片来补偿/矫正配戴者的视觉缺陷。

在一个实例中，配戴者的处方可以是屈光不正配戴者或正视眼配戴者的处方。

有利地，根据配戴者数据仅定制光学设备100的背面，即后晶片62的后表面30。实际上，如果后晶片62可容易地从光学设备100上移除，则后晶片可以容易地被另一后晶片替换，所述另一后晶片被配置成用于确保在光传导元件16的至少出射面18与所述另一后晶片的内表面之间的间隙40并且具有与前一后晶片的“旧”后表面不同的“新”后表面。如果配戴者处方已经变化，则因此可以根据已更新的配戴者处方数据来定制“新”后晶片。因为不需要在晶片中进行光传导元件的复杂封装过程，并且光传导元件可以只在与前晶片接触的面上隔离，所以更换后晶片是特别容易的。

正面和/或背面还可根据配戴者的处方数据之外的其他数据进行定制，例如与色调相关的偏好、透射、反射、对光致变色镜片的需求、对偏振镜片的需求和/或对减反射的需求等。

根据图5所示的根据本发明的光学设备200的变型，光学设备200包括前晶片60和后晶片62以及光传导元件，所述光传导元件包括透明基材22并且被安排在前晶片60与后晶片62之间。

透明基材22具有前光学面24和后光学面26，所述前光学面和后光学面在这个实例中都是平面。后光学面26包括对应于光传导元件的出射面18的区域，光被配置成透过所述区域朝向配戴者的眼睛20输出。前光学面24包括对应于光传导元件的出射面18的区域68。

如同已经参照图1和图4描述的，后晶片62被安排和配置成确保在光传导元件16的至少出射面18与后晶片62的内表面28之间的间隙40。因此，后晶片的内面28至少包括弯曲表面，在此为面向出射面并具有大于0D的曲率的凹形区域32。在图5所示的实施例中，内表面28的整个表面是凹形的并且因此形成凹形区域32。

此外，前晶片60被安排和配置成确保在至少与透明基材22的出射面相反的面上对应于出射面18的区域68与前晶片60的内表面72之间的另一间隙70。前晶片的内面72至少包括弯曲表面，在此为凹形区域74，所述弯曲表面面向与出射面相反的面并且具有大于0D、优选大于0.2D并且更优选大于0.5D的曲率。在图5所示的实施例中，内表面72的整个表面是凹形的并且因此形成凹形区域74。

光传导元件与后晶片之间的间隙40将被称为“后间隙”，而在光传导元件与前晶片之间的另一间隙70将被称为“前间隙”。

优选地，前间隙40和后间隙70填充有空气。然而，间隙40、70中的至少一个间隙可以填充有具有的折射率低于光传导元件的折射率的另一种材料。

此外，如已经描述过的，光学设备200包括被安排在透明基材22的周边区域44与后晶片的内面28的周边区域46之间的密封装置42，以确保光学设备的间隙的水密性和气密性。

而且，光学设备200包括被安排在透明基材22的周边区域与前晶片的内面72的周边区域之间的另一密封装置76，以确保如已经针对后晶片和透明基材所描述过的光学设备的间隙的水密性和气密性。

在这样的实施例中，在前晶片60的凹形区域74与和光传导元件的出射面18相反的面68之间不存在接触。有利地，光传导元件不具有被安排在面向前晶片的面上的隔离层。

图6展示了图5的光学设备200的有利的子实施例，其中，前晶片60被配置成用于形成平光镜片，而后晶片62被配置成用于形成具有与配戴者相适配的屈光力的镜片，如图5所示。例如，后晶片被配置成用于形成双凹镜片。

换言之，前晶片60具有内面72以及与内面相反并形成光学设备200的正面的面78，内面72和正面78具有相同的曲率。而且，后表面30根据配戴者数据进行定制。

这样的子实施例允许在光学设备200是透视光学设备的情况下，实像和虚像都透射透过光学设备200的后表面30，所述后表面是光学设备200的根据配戴者数据定制的唯一表面，同时具有曲率不同于零的前表面78，确保良好的外观，同时具有曲率不同于零的前表面78确保漂亮的美学。

因此，配戴者可以清楚地同时观看实像和虚像，而不需要像在现有透视显示系统中、并且特别是其中光传导元件被封装在晶片中那样适应观看虚像，这对于晚期老花配戴者而言会产生问题。

图7示出了根据本发明的光学设备300的另一实施例。光学设备300与图6的光学设备200相似，并且包括前晶片和后晶片以及光传导元件，所述光传导元件具有被安排在前晶片与后晶片之间的透明基材22。

前晶片60的内面72和相反面78被配置成用于形成平光镜片。因此，两个面具有相同的曲率。

此外，前晶片60的内面72具有的曲率确保了至少在与透明基材22的出射面18相对应的区域68与前晶片60的内表面72之间的前间隙70。

光学设备300与图6的光学设备200的不同之处至少在于，后晶片362不被配置成用于形成双凹镜片。

实际上，后晶片362具有面向光传导元件16的出射面18的内面328以及与内面328相反、形成光学设备300的背面的面330。

后晶片的内面328至少包括凹形区域332，所述凹形区域具有用于确保在至少凹形区域332与出射面18之间的间隙340的最小曲率。在图7所示的实施例中，内表面328的整个表面是凹形的并且因此形成凹形区域332。

此外，与内面328相反、形成光学设备300的背面的面330基本上是凸形的。

而且，后晶片的后表面330和内面328根据配戴者的数据进行定制。

有利地，后晶片362可以被配置成用于形成具有等于远视配戴者的屈光不正的正屈光力的镜片。实际上，这样的光学设备300提供了与远视配戴者(实像和虚像)相适配的矫正光学功能。

尽管内面328具有用于确保后间隙340的最小曲率，但是后表面330经定制以提供与配戴者相适配的矫正光学功能的主要部分。

图8展示了根据本发明的光学设备400的另一实施例。光学设备400与图7的光学设备300相似，并且包括前晶片和后晶片以及光传导元件，所述光传导元件具有被安排在前晶片与后晶片之间的透明基材22。

光学设备400与图7的光学设备300的不同之处至少在于，后晶片462包括形成面向光传导元件的出射面18的双凸镜片的中央区域470。

实际上，后晶片462具有面向光传导元件16的出射面18的内面428以及与内面428相反、形成光学设备400的背面的面430。

内面428至少包括凸形区域472，所述凸形区域面向所述出射面而不与所述光传导元件接触并且被配置成用于接收从所述出射面朝向所述配戴者的眼睛20输出的补充光。

所述内面进一步包括凹形区域474，所述凹形区域从凸形区域472延伸到内面的周边并且具有被配置成用于确保凸形区域472与光传导元件的出射面18之间的间隙440的曲率。

这样的内面(局部凸形但整体凹形)限制了配戴者在面向出射面的区域中观察到的像差。

图9展示了根据本发明的光学设备500的另一实施例。光学设备500包括前晶片560和后晶片562以及光传导元件，所述光传导元件具有被安排在前晶片560与后晶片562之间的透明基材22。前晶片560和后晶片562被安排和配置成分别确保光传导元件16与前晶片560和后晶片562的内面572、528之间的前间隙570和后间隙540。

光学设备500的后表面530由后晶片562的与内面528相反的表面形成。

光学设备500的前表面578由前晶片560的与内面572相反的表面形成。

前晶片560和后晶片562被配置成用于形成与包括配戴者处方的配戴者数据相适配的光学系统。更具体地，前晶片被配置成用于形成具有球镜度Sf和柱镜度Cf的前镜片，并且后晶片被配置成用于形成具有球镜度Sb和柱镜度Cb的后镜片，使得光学设备500的球镜度S和柱镜度C被确定，以提供适于补偿/矫正配戴者关于常规眼科镜片的视力缺陷的矫正光学功能。根据实例，光学设备500的球镜度S是前镜片/晶片的球镜度Sf和后镜片/晶片的球镜度Sb的总和，并且光学设备500的柱镜度C是前镜片/晶片的柱镜度Cf和后镜片/晶片的柱镜度Cb的总和。

可以有利地选择前晶片和/或后晶片的屈光力，以便限定虚像的显示距离。

例如，为了具有等于1m的显示距离，前晶片应当具有等于1D的正屈光力。具有等于0.5D的正屈光力的前晶片限定等于2m的显示距离。

对于正视配戴者，前晶片560和后晶片562具有相反的屈光力，以便具有零光学矫正，但屈光力不同于零以限定显示距离。

有利地，前晶片被配置成具有基本上等于零的柱镜度，确保实像和虚像都矫正相同的柱镜度Cb。在本发明的意义上，基本上等于零的柱镜度意味着柱镜度的值小于或等于0.12D。

根据本发明，至于常规眼科镜片，确定有待提供给配戴者的矫正光学功能，并且对光学设备500的正面和背面中的至少一个面进行定制，以提供这样的矫正光学功能。

根据本发明的光学设备的其他实施例也是可能的。实际上，根据本发明的晶片的内面的若干种几何形状是可能的。在本发明的意义上，根据本发明的晶片是包括面向光传导元件的内面的晶片，被配置成用于确保在光传导元件的至少出射面与晶片之间的间隙，并且其内面至少包括具有大于0D的曲率的弯曲表面、并且优选是面向出射面并具有大于0.2D并优选地大于0.5D的曲率的凹形区域。因此，所述内面可以是非球面的或不连续的。

图10展示了根据本发明的光学设备600，其中后晶片662的内面628具有菲涅耳图形。内面628因此包括若干个凸形区域，其中中央若干区域面向光传导元件的出射面18而不与所述光传导元件接触并且被配置成用于接收从所述出射面朝向配戴者的眼睛20输出的光。

内面628是基本上整体凹形的，以确保凸形区域与光传导元件的出射面18之间的间隙640。

这样的光学设备对于高远视配戴者是非常有用的，确保了清晰的虚像和实像。

当然，只有前晶片的内面可以具有菲涅耳图形，或者前晶片和后晶片两者的内表面可以具有菲涅耳图形。

根据本发明，所述晶片或每个晶片由透明塑料和/或矿物材料制成。根据一个实施例，所述晶片中的一个晶片由透明塑料制成，而另一个晶片由矿物材料制成。

此外，所述晶片中的至少一个晶片通过铸造制成，通过注塑来模制，或者机加工而成，并且所述晶片的至少一个面如已经描述的那样根据配戴者数据进行表面处理。

而且，所述晶片中的至少一个晶片在外表面和/或内表面上和/或在晶片内包括可以提高光学系统的光学或/和机械特性的功能。

所述功能可以从包括以下各项的组中选择：如光致变色功能和/或电致变色功能等振幅变化功能、电聚焦功能、太阳保护功能、偏振功能、防雾功能、硬涂层功能(耐磨和/或耐刮擦涂层和/或抗冲击涂层)、表面涂层功能、防污功能、减反射功能、干涉层、防静电功能和着色功能、保护功能、滤波功能、以及它们的任何组合。

就光致变色功能而言，多种光致变色材料能够在清晰状态与其中它们被着色的状态之间切换。这些材料基于它们遇到的辐射的量和波长来改变状态。

在非限制性实例中，通过将光致变色染料合并到至少一种晶片材料(只要所述材料致力于接收UV光即可)中成为根据本发明的晶片或晶片光致变色层涂层来提供光致变色功能。

在另一实例中，光致变色功能是由暂时的光致变色膜(或补片)提供，所述光致变色膜可以容易地施用并符合与至少一个晶片并优选是后晶片的内面相反的面的形状和曲率。

在实施例中，如果晶片材料不是防UV过滤材料，所述暂时的光致变色膜可以被施用至晶片的凹面。

由于本发明，提供了一种与配戴者、特别是与配戴者的处方相适配的光学设备。提供这种与配戴者相适配的光学设备容易影响单位生产成本。根据本发明的光学设备可靠、紧凑并且可以容易地组装。

有利地，如果根据本发明的晶片可容易地从光学设备上移除，则晶片可以容易地被具有根据已更新的配戴者数据定制的外表面的另一晶片替换。由于光传导元件不需要在镜片中进行复杂的封装过程，所以更换晶片是特别容易的。

而且，由于光传导元件与根据本发明的晶片之间的间隙，所述光传导元件的至少面向晶片的面不需要难以提供的隔离层。

尽管已经优选地参考透视电光设备描述了前述多个实例，但应当认识到，本发明的方法可以应用于非沉浸式或沉浸式电光设备，如具有环视机构的头戴式显示系统。

尽管以上已经描述了本发明的优选实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，对于本领域技术人员来说，变化和修改将是明显的。

Claims (20)

1.一种与配戴者相适配的光学设备(10)，包括：

-发射系统(12)，所述发射系统包括光传导元件(16)，所述光传导元件被配置成用于透过所述光传导元件的出射面(18)朝向所述配戴者的眼睛(20)输出光，

-第一晶片(14)，所述第一晶片包括面向所述光传导元件的内面(28)，以及

-间隙(40)，所述间隙被安排在所述第一晶片与所述光传导元件的至少所述出射面之间，

其中，所述第一晶片的所述内面(28)至少包括面向所述出射面并且具有大于0D的曲率的弯曲表面，并且所述第一晶片的所述内面(28)的弯曲表面包括面向所述出射面并且具有大于0.2D的曲率的凹形区域。

2.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述第一晶片的所述内面(28)至少包括面向所述出射面并且具有大于0.5D的曲率的凹形区域。

3.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中，所述间隙(40)填充有具有的折射率低于所述光传导元件的折射率的材料。

4.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中，所述间隙(40)填充有空气。

5.根据权利要求1所述的光学设备，进一步包括第二晶片(60)，所述第二晶片被安排成使得所述光传导元件被放置在所述第一晶片与所述第二晶片之间。

6.根据权利要求5所述的光学设备，其中，所述光传导元件包括被安排在面向所述第二晶片的面上的隔离层(64)，所述隔离层与所述第二晶片紧密接触。

7.根据权利要求5所述的光学设备，进一步包括被安排在至少所述光传导元件(16)的和所述出射面相反的面与所述第二晶片之间的另一间隙(70)，并且其中，所述第二晶片包括面向所述光传导元件的内面，所述第二晶片的所述内面至少包括弯曲表面，该弯曲表面面向与所述出射面相反的面并且具有大于0D的曲率。

8.根据权利要求7所述的光学设备，其中：

-所述晶片中的、又被称为前晶片的一个晶片被配置成用于形成平光镜片，并且

-所述晶片中的、又被称为后晶片的另一个晶片被配置成用于形成具有与所述配戴者相适配的屈光力的镜片。

9.根据权利要求8所述的光学设备，其中，所述后晶片(462)的内面(474)至少包括凸形区域(472)，所述凸形区域面向所述出射面(18)而不与所述光传导元件接触并且被配置成用于接收从所述出射面朝向所述配戴者的所述眼睛(20)输出的光。

10.根据权利要求8所述的光学设备，其中，所述前晶片被配置成具有等于零的柱镜度。

11.根据权利要求1所述的光学设备，其中：

-所述光传导元件(16)具有透明基材(22)，所述透明基材具有两个面，所述面中的一个面包括所述出射面(18)，并且

-所述第一晶片和所述透明基材各自围绕轮廓根据镜架的尺寸被磨边，每个轮廓被包含在平面中。

12.根据权利要求11所述的光学设备，其中，所述第一晶片的所述内面包括周边区域(50)，所述周边区域被包含在与所述轮廓(C)相同的平面中。

13.根据权利要求11或12所述的光学设备，其中，所述光学设备包括被安排在所述透明基材的周边区域与所述第一晶片的所述内面的周边区域之间的密封装置(42)。

14.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中，所述第一晶片的面中的至少一个面是根据配戴者数据进行表面处理的。

15.根据权利要求1或2所述的光学设备，其中，所述第一晶片在所述出射面和/或内面上和/或在所述第一晶片内包括光学功能，所述光学功能是从包括以下各项的组中选择的：光致变色功能、偏振功能、着色功能以及其任何组合。

16.根据权利要求5所述的光学设备，其中：

-所述光传导元件(16)具有透明基材(22)，所述透明基材具有两个面，所述面中的一个面包括所述出射面(18)，并且

-所述第一晶片或所述第一晶片和所述第二晶片中的每一个，以及所述透明基材各自围绕轮廓根据镜架的尺寸被磨边，每个轮廓被包含在平面中。

17.根据权利要求16所述的光学设备，其中，所述第一晶片或所述第一晶片和所述第二晶片中的每一个的内面包括周边区域(50)，所述周边区域被包含在与轮廓(C)相同的平面中。

18.根据权利要求16所述的光学设备，其中，所述光学设备包括被安排在所述透明基材的周边区域与所述第一晶片或所述第一晶片和所述第二晶片中的每一个的内面的周边区域之间的密封装置(42)。

19.根据权利要求5或16到18中的任一项所述的光学设备，其中，所述第一晶片和所述第二晶片中的至少一个的面中的至少一个面是根据配戴者数据进行表面处理的。

20.根据权利要求5或16到18中的任一项所述的光学设备，其中，所述第一晶片和所述第二晶片中的至少一个在所述出射面和/或内面上和/或在所述第一晶片或所述第二晶片内包括光学功能，所述光学功能是从包括以下各项的组中选择的：光致变色功能、偏振功能、着色功能以及其任何组合。

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