KR102555599B1 - 광학적 요소 - Google Patents

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요르그 푸츠
게오르그 미첼스
볼프 크라우스
게르하르트 켈치
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투즈 테크놀로지스 게임베하
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Abstract

미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 광학적 반사 구조가 내재되어 있는 광학적 요소를 생산하기 위한 방법이 제공되는데, 이는
a) 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 한 조각으로 형성되어 있고 그 상부 측에 구조화된 부분을 포함하는 제1 쉘을 마련하는 단계,
b) 상기 광학적 반사 구조를 형성하기 위해 상기 구조화된 부분에 상기 미리 결정된 파장 범위에 대하여 광학적 반사 코팅을 적용하는 단계,
c) 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 한 조각으로 형성되어 있고 상기 상부 측의 형태를 보완하는 형태를 가지는 매끈한 하부 측을 포함하는 제2 쉘을 마련하는 단계,
d) 상기 제2 쉘의 하부 측 및/또는 상기 제1 쉘의 상부 측에 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명한 접착 층을 적용하는 단계, 및
e) 상기 접착 층을 이용해 상기 제1 쉘의 상부 측을 상기 제2 쉘의 하부 측에 결합하는 단계를 가지고, 그 결과 상기 광학적 반사 구조가 매립되어 있는 2 개-쉘의 광학적 요소가 생산된다.

Description

광학적 요소{OPTICAL ELEMENT}
본 발명은 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 광학적 반사 구조가 내재되어 있는 광학적 요소를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.
이러한 광학적 요소는 예를 들어 사용자의 머리에 착용될 수 있고 또한 이미지를 생성하는 디스플레이 장치를 위한 안경 렌즈로 사용될 수 있는데, 이때 광학적 요소는 디스플레이 장치의 이미징 광학 시스템의 일부일 수 있고 또한 이미징 광학 시스템은, 디스플레이 장치가 사용자의 머리에 착용될 때, 생성된 이미지를 이미징하여 사용자가 이를 가상 이미지로 인식할 수 있다.
높은 정확도를 가지고 또한 다량으로 매립된 광학적 반사 구조를 가지는 이러한 광학적 요소를 생산할 수 있는 필요가 점점 커진다.
그러므로 본 발명의 목적은 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 광학적 반사 구조가 내재되어 있는 광학적 요소를 생산하기 위한 방법을 제공하는 데 있는데, 이 방법은 다량으로 높은 품질을 가지는 광학적 요소를 생산하는 것을 가능하게 해준다.
이 목적은 본 발명에 따른, 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 광학적 반사 구조가 내재되어 있는 광학적 요소를 생산하기 위한 방법에 의해 달성되는데, 이 방법은
a) 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 한 조각으로 형성되어 있고 그 상부 측에 구조화된 부분을 포함하는 제1 쉘을 마련하는 단계,
b) 상기 광학적 반사 구조를 형성하기 위해 상기 구조화된 부분에 상기 미리 결정된 파장 범위에 대하여 광학적 반사 코팅을 적용하는 단계,
c) 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 한 조각으로 형성되어 있고 상기 상부 측의 형태를 보완하는 형태를 가지는 매끈한 하부 측을 포함하는 제2 쉘을 마련하는 단계,
d) 상기 제2 쉘의 하부 측 및/또는 상기 제1 쉘의 상부 측에 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명한 접착 층을 적용하는 단계, 및
e) 상기 접착 층을 이용해 상기 제1 쉘의 상부 측을 상기 제2 쉘의 하부 측에 결합하는 단계를 포함하고, 그 결과 상기 광학적 반사 구조가 매립되어 있는 2 개-쉘의 광학적 요소가 생산된다.
본 발명에 따른 이 방법을 가지고, 단지 2 개의 쉘들을 가지는 (특히 정확히 2 개의 쉘들을 가지는) 광학적 요소는 대량으로 원하는 정확도를 가지고 생산될 수 있다.
특히, 상기 제1 및 상기 제2 쉘들은 a) 및 c) 단계들에서 그 각각의 경우에 있어서 치수적으로 안정적인 쉘들로 마련될 수 있다. 치수적으로 안정적인 쉘은, 특히 중력 외의 다른 힘들이 이에 작용하지 않을 때 그 형태를 유지하는 쉘을 의미한다.
나아가, 상기 제1 및 제2 쉘들은 a) 및 c) 단계들에서 마련되어 상기 상부 측 및 상기 하부 측은 굽어져 형성될 수 있다. 이에 더하여, 제1 및 제2 쉘들은 상부 측 또는 하부 측 각각으로부터 멀리 면하는 측이 굽어져 형성된다. 곡률은 구면 곡률, 비구면 곡률 또는 다른 곡률일 수 있다.
상기 제1 쉘은 a) 단계에서 마련되어 상기 상부 측이 상기 구조화된 부분을 제외하고 매끈한 표면으로 형성될 수 있다.
이에 더하여, b) 단계 후 상기 구조화된 부분에 의해 형성되는 적어도 하나의 홈이 상기 상부 측까지 물질로 충진될 수 있다. 바람직하게 제1 쉘이 형성된 물질과 동일한 물질이 여기에 사용된다.
충진은 한 단계 또는 수 개의 충진 단계들에서 수행될 수 있다. 특히, 충진은 매끈한 연속적인 상부 측이 존재하도록 수행된다. 충진된 구조화된 부분은 이로써 상부 측의 나머지와 함께 연속적인 표면을 형성한다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, d) 단계에서 접착 층이 제1 쉘의 전체 상부 측 및/또는 제2 쉘의 전체 하부 측에 적용될 수 있다. 특히, 구조화된 부분(바람직하게 상부 측까지 물질로 채워진다면)에는 또한 접착 층이 마련되어 있을 수 있다.
접착 층은 예를 들어 광학적 접착제 또는 광학적 시멘트일 수 있다. 특히, 이것은 접착력 또는 결합 특성이 활성화에 의해 생성되는 접착 층일 수 있다. 예를 들어, UV 접착제 일 수 있다.
제1 쉘은, 제1 부분 몸체 또는 제1 반제품으로 지칭될 수 있는데, 이것은 제1 폴리머 물질로부터 생산될 수 있고, 제2 쉘은, 제2 부분 몸체 또는 제2 반제품으로 지칭될 수 있는데, 이것은 제2 폴리머 물질로부터 생산될 수 있다. 제1 폴리머 물질 및 제2 폴리머 물질은 그 각각의 경우에 있어서 써모플라스틱 물질 및/또는 열경화성(thermosetting) 물질일 수 있다. 써모플라스틱 물질은, 예를 들어 PMMA (polymethyl methacrylate, 예를 들어 Plexiglas), PA(polyamides, 예를 들어 Trogamid CX), COP(cyclo olefin polymers, 예를 들어 Zeonex), PC(polycarbonate, poly(bisphenol A carbonate), 예를 들어 Makrolon, 특히 LQ2647), LSR(Liqud Silicone Rubber, 예를 들어 Silopren, Elastosil), PSU(polysulfone, 예를 들어 Ultrason), PES(polyethersulfone) 및/또는 PAS(poly(arylene sulfone))이 사용될 수 있다. 열경화성 물질은 예를 들어 ADC(allyl diglycol carbonate, 예를 들어, CR-39), 아크릴레이트들(acrylates, 예를 들어 Spectralite), PUR(polyurethanes, 예를 들어 RAVolution), PU/PUR(polyureas, polyurethanes, 예를 들어 Trivex), PTU(polythiourethanes, 예를 들어 MR-8, MR-7) 및/또는 에피설파이드/폴리티올(episulfide/polythiol)에 기초한 폴리머들(예를 들어 MR-174)가 사용될 수 있다.
특히, 광학적으로 반사 구조는 광학적 요소 안에 완전히 내재될 수 있고, 그 결과 이것은 광학적 요소의 외부 경계 표면까지 확장되지 않는다. 광학적 반사 구조는 바람직하게 그 치수들에 있어서 광학적 요소의 치수들보다 더 작다. 또한 광학적 반사 구조는 광학적 요소의 일 부분에만 형성될 수 있다. 내재된 광학적 반사 구조는 광학적 요소의 최대 측면 치수보다 더 작은 최대 측면 치수를 가질 수 있다. 특히, 이것은 광학적 요소의 측면 치수의 50%보다 더 작을 수 있거나 또는 광학적 요소의 측면 치수의 40%, 30%, 또는 20%보다 작을 수 있다. 광학적 반사 구조는 이로써 바람직하게 광학적 요소 안에 내재되지만 부분적으로만 마련될 뿐이다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, b) 단계 후 및 d) 단계 전에, 열경화성 물질로 만들어진 보호 층이 광학적 반사 코팅에 푸어링(pouring)에 의해 적용될 수 있다. 이를 위해, 특히 RIM 프로세스(Reaction Injection Moulding process)가 사용될 수 있다. 여기서, 예를 들어 2 개의 성분들은 몰드에 주입 직전에 혼합될 수 있고, 그 결과로 성분들은 서로 반응하여 원하는 화학적으로 상호연결된 폴리머가 형성될 수 있다. 제1 쉘은 바람직하게 대응하는 몰드에 위치되고, 그 결과 원하는 보호 층이 형성될 수 있다.
광학적 반사 구조는 예를 들어 반사 및/또는 회절 구조로서 형성될 수 있다. 특히, 광학적 반사 구조는 부분적인 반사 구조 및/또는 파장-종속적인 반사 구조로서 형성될 수 있다.
제1 및/또는 제2 쉘의 형성은, 특히 그 각각의 경우에 있어서 적어도 2 개의 연속하는 부분 단계들에서 수행될 수 있다. 이것은 제1 또는 제2 쉘의 생산 동안 수축(shrinkage)을 감소시키는 것으로 귀결된다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 미리 결정된 파장 범위로부터 적어도 하나의 파장에 대하여 그 굴절률이 0.005 또는 0.001보다 크지 않은 만큼 차이가 있는 물질들이 제1 및 제2 폴리머 물질로서 사용될 수 있다. 특히, 굴절률들은 0.0005보다 크지 않은 만큼 다를 수 있다. 굴절률에 있어서 이러한 작은 차이를 가지고, 2 개의 폴리머 물질들 사이의 경계 표면은 미리 결정된 파장 범위에 대하여 광학적으로 거의 사라진다. 특히, 폴리머 물질들은 미리 결정된 파장 범위에서 동일한 분산(dispersion)을 가지도록 선택될 수 있다.
미리 결정된 파장 범위는 가시광선 파장 범위, 근적외선 범위, 적외선 범위 및/또는 UV 범위일 수 있다.
a) 단계에 따른 제1 쉘 및 c) 단계에 따른 제2 쉘을 제공하기 위해, 그 각각의 경우에 있어서 (예를 들어 주입 성형, 주입-압축 성형, RIM, 캐스팅과 같은) 성형 프로세스(moulding process), (예를 들어 써모포밍, 핫 엠보싱과 같은) 형성 프로세스(forming process), (예를 들어 다이아몬드 기계가공, 이온 충격(ion bombardment), 에칭과 같은) 제거 및/또는 절삭 프로세스가 사용될 수 있다. 물론, 제1 또는 제2 쉘을 제공하기 위해 이러한 프로세스들을 서로 결합하는 것 또한 가능하다.
제1 쉘 및 제2 쉘은 각각의 경우에 있어서, 특히, 치수적으로 안정적인 반제품들(semifinished products)로서 형성되는데, 이것은 접착 층을 이용해 서로 연결된다.
특히, 제1 쉘은 2 mm 내지 5 mm 범위로부터 평균 두께(예를 들어, 3.5 mm)를 가질 수 있고 제2 쉘은 0.15 mm 내지 2 mm 범위로부터 또는 0.15 mm 내지 0.25 mm 범위로부터 평균 두께(예를 들어, 0.17 mm)를 가질 수 있다. 제2 쉘의 평균 두께에 대한 제1 쉘의 평균 두께의 비율은 5 내지 40, 10 내지 35, 15 내지 25, 또는 18 내지 22의 범위 내(예를 들어, 20, 20.5, 또는 21)에 놓여질 수 있다.
제1 쉘은 제1 쉘의 평균 두께보다 더 큰 두께를 가지는, 테두리에 있는 소정의 영역(또는 경계 영역)을 가질 수 있다. 이 경계 영역은 바람직하게 제1 쉘의 평균 두께의 결정을 고려하지 않는다. 이에 더하여, 경계 영역은 제1 쉘과 한 조각으로 형성될 수 있거나 또는 제1 쉘에 결합되는 별도분리된 요소일 수 있다. 예를 들어, 경계 영역은 제1 쉘에 접착(glued) 또는 접합(cemented)될 수 있다. 경계 영역은 적어도 하나의 추가적인 광학적 기능을 제공하는 방식으로 형성될 수 있다. 이것은, 특히, 회절 및/또는 반사적인 광학적 기능일 수 있다. 특히, 경계 영역을 가지는 제1 쉘은 L자 형태로 형성될 수 있다.
b) 단계에 따른 광학적 반사 코팅의 적용은, 예를 들어, 증기 증착, 스퍼터링, CVD(화학 증기 증착), 습식 코팅 등에 의해 수행될 수 있다. 코팅은 단일 층일 수 있다. 하지만, 수 개의 층들을 적용하는 것 또한 가능하다. 특히, 간섭 층(interference layer) 시스템 또한 적용될 수 있다. 나아가, 적어도 접착 개선을 위한 하나의 층, 기계적인 보상을 위한 하나의 층 및 하나의 보호 층 (확산/이송, 열 보호, 화학적 보호, UV 차단 등)이 추가적으로 적용될 수 있다. 광학적 반사 코팅은 특정 파장들 또는 스펙트럼 범위들에 대하여 설계될 수 있다. 나아가, 입사각, 편광 및/또는 추가적인 광학적 특성들에 따라 그 기능을 추가적으로 또는 대안적으로 가질 수 있다. 광학적 반사 구조는 반사적, 특히 매우 반사적(예를 들어 거울-같이)이거나, 부분적으로 투과/부분적으로 반사될 수 있거나 및/또는 필터 효과를 제공할 수 있다. 나아가, 광학적 반사 코팅은 회절적인 광학적 요소일 수 있다.
광학적 반사 코팅이 구조화된 부분에만 적용될 수 있다. 또는 광학적 반사 코팅을 전체 표면 영역에 걸쳐 적용하고 그후 필요치 않은 표면의 부분들에서만 이를 제거하는 것도 가능하다. 예를 들어 화학적 에칭 또는 이온 에칭이 이러한 제거를 위해 사용될 수 있다.
적어도 하나의 금속, 적어도 하나의 금속 산화물 및 적어도 하나의 금속 질화물이 광학적 반사 코팅을 위해 사용될 수 있다. 유기 물질 및/또는 폴리머 물질 또한 사용될 수 있다. 나아가, 예를 들어 유기-무기 하이브리드 시스템들 또는 유기적으로 변형된 실레인들/폴리실록산들과 같은, 소위 하이브리드 물질들이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, a) 내지 e) 단계들은 광학적 반사 구조가 투명한 몸체에 완전히 내재되도록 수행될 수 있다. 이로써 광학적 반사 구조는 투명한 몸체의 물질 경계 표면까지 확장되지 않는다.
나아가, a) 내지 e) 단계들은 광학적 반사 구조가 원하는 광학적 기능을 제공하는, 서로 이격되어 있는 표면 조각들을 포함하도록 수행될 수 있다. 표면 조각들은, 예를 들어, 반사 표면 조각들일 수 있다. 반사 표면 조각들은 완전한 반사(거의 100%) 또는 단지 부분 반사(부분적으로 반사적인 표면 요소들)를 발생시킬 수 있다. 특히, 반사 표면 조각들은 공통 평면에 놓이지 않는다. 이들은 서로 평행하게 오프셋될 수 있다.
함께, 반사 표면 조각들은 편향 효과를 제공할 수 있고, 선택적으로, 이들은 추가적으로 다른 이미징 효과 또한 제공할 수 있다.
표면 조각들은 그 각각의 경우에 있어서 편평한 표면 조각들로서 또는 굽어져 형성된 표면 조각들로서 별도분리되어 형성될 수 있다.
a) 내지 e) 단계들 특히 a) 및 b) 단계들은 광학적 반사 구조는 정확히 단 하나의 표면 조각을 포함하도록 수행될 수 있는데, 이것은 원하는 광학적 기능을 제공한다. 표면 조각은, 예를 들어, 반사 표면 조각일 수 있다. 이것은 완전 반사(대략 100%) 또는 단지 부분 반사(부분적으로 반사적인 표면 조각)를 발생시킬 수 있다. 표면 조각은 편평한 표면 조각으로 또는 굽어진 표면 조각으로 형성될 수 있다. 특히, 이것은 또한 그 형태(바람직하게 그 굽어진 형태) 때문에 편향 효과에 더하여 다른 이미징 효과를 가질 수 있다.
광학적 반사 구조가 정확하게 단 하나의 표면 조각을 포함한다면, a) 단계에서 구조화된 부분은 제1 쉘에 정확하게 단 하나의 홈을 포함할 수 있다. 이 홈은 상부 측까지 물질로 충진될 수 있다. 바람직하게 제1 쉘이 형성된 물질과 동일한 물질이 여기에 사용된다.
충진은 한 단계 또는 수 개의 충진 단계들에서 수행될 수 있다. 특히, 충진은 매끈한 연속적인 상부 측이 존재하도록 수행된다. 충진된 구조화된 부분은 이로써 상부 측의 나머지와 함께 연속적인 표면을 형성한다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 광학적 요소는 e) 단계가 수행된 후 완료될 수 있다. 하지만, 예를 들어, 제1 쉘로부터 멀리 면하는 제2 쉘의 경계 표면을 기계가공하거나 또는 절삭하기 위해 적어도 하나 이상의 물질-제거 프로세싱 단계를 수행하는 것 또한 가능하다. 제2 쉘로부터 멀리 면하는 제1 쉘의 경계 표면에도 동일하게 적용된다.
물론, 적어도 하나 이상의 표면-마감 방법 단계 또한 예를 들어 반사방지 코팅의 적용, 단단한 코팅 등과 같이, 수행될 수 있다. 특히, 안경 렌즈의 제조에서 알려진 마감 작업들이 수행될 수 있다.
이로써 본 발명에 따른 방법을 이용해, 완료된 광학적 요소가 제공될 수 있다. 하지만, 의도하는 목적을 위해 사용되도록 광학적 요소를 마감하기 위해 또 다른 추가의 방법 단계들이 필요한 것 또한 가능하다.
나아가, 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 광학적 반사 구조가 내재된 광학적 요소가 제공되는데, 이때 광학적 요소는 본 발명에 따른 방법의 단계들을 이용해(추가적인 개선들을 포함하여) 생산된다.
특히, 광학적 요소는 사용자의 머리에 착용될 수 있고 또한 이미지를 생성하는 디스플레이 장치를 위한 안경 렌즈로서 형성될 수 있고, 또한 전면 및 후면, 커플링-인 부분 및 상기 커플링-인 부분으로부터 이격된 커플링-아웃 부분 및 생성된 이미지의 화소들의 광 다발들을 안내하기에 적절한 광-안내 채널을 포함할 수 있고, 상기 광 다발들은 상기 광학적 요소의 상기 커플링-인 부분을 통해 상기 광학적 요소로, 상기 광학적 요소 안에서 상기 커플링-아웃 부분까지, 커플링되고, 이로써 이들은 상기 광학적 요소로부터 커플링 아웃되고, 이때 상기 커플링-아웃 부분은 상기 광학적 반사 구조를 포함하는데, 이것은 상기 커플링-아웃을 위한 상기 광 다발들의 편향을 발생시키고, 상기 전면은 상기 제1 쉘로부터 멀리 면하는 상기 제2 쉘의 면에 의해 형성되고 또한 상기 후면은 상기 제2 쉘로부터 멀리 면하는 상기 제1 쉘의 면에 의해 형성된다.
광 안내 채널 안의 광 다발들의 안내는 특히, 하나 또는 그 이상의 반사들 또는 전체 내부 반사들에 의해 발생될 수 있다. 반사들 또는 전체 내부 반사들은 안경 렌즈의 전면 및 후면 상에서 발생될 수 있다. 하지만, 하나, 수 개, 또는 모든 반사들이 안경 렌즈 내부에서 발생되는 것 또한 가능하다. 이를 위해, 하나 또는 2 개의 대응하는 반사 층들이 제공될 수 있다.
광학적 요소에 있어서, 광학적 반사 구조는 정확하게 단 하나의 반사 표면 조각을 포함할 수 있다. 반사 표면 조각은 완전 반사(거의 100%) 또는 단지 부분 반사를 발생시킬 수 있다.
하나의 반사 표면 조각은 바람직하게 굽어져 형성된다. 이로써, 편향 광학적 특성에 더하여, 다른 이미징 광학적 특성을 가질 수 있다.
물론, 광학적 반사 구조가 수 개의 반사 표면 조각들을 포함하는 것 또한 가능하다. 이들은 바람직하게 서로 이격되어 있다. 수 개의 반사 표면 조각들은 편평하게 및/또는 굽어져 별도로 형성될 수 있다. 나아가, 수 개의 반사 표면 조각들은 함께 이미징 특성을 제공할 수 있다. 수 개의 반사 표면 조각들은 그 각각의 경우에 있어서 완전 반사(거의 100%) 또는 단지 부분 반사(부분적으로 반사적인 표면 조각들)을 발생시킬 수 있다.
나아가, 사용자의 머리에 착용될 수 있는 홀더, 이미지를 생성하고, 상기 홀더에 고정되는, 이미지-생성 모듈, 및 본 발명에 따른 광학적 요소를 포함하고, 상기 홀더에 고정되고, 상기 홀더가 상기 사용자의 머리에 착용된 때, 상기 사용자가 이를 가상 이미지로 인식할 수 있는 생성된 이미지를 이미징하는, 이미징 광학 시스템을 가지는, 디스플레이 장치가 제공된다.
이미징 광학 시스템은 단지 하나의 광학적 요소로서 광학적 요소를 포함할 수 있다. 하지만 이미징 광학 시스템이 이 광학적 요소와 함께 적어도 하나의 추가적인 광학적 요소를 포함하는 것 또한 가능하다.
이 디스플레이 장치는 이미지-생성 모듈을 활성화시키는 제어 유닛을 포함할 수 있다.
이미지-생성 모듈은, 특히, 예를 들어 LCD 모듈, LCoS 모듈, OLED 모듈 또는 틸팅 미러 매트릭스와 같은, 2차원 이미징 시스템을 포함할 수 있다. 이 이미징 시스템은 복수의 화소들을 포함할 수 있는데, 이것은 예를 들어 행들과 열들로 배치될 수 있다. 이미징 시스템은 자가-발광 또는 비자가-발광일 수 있다.
이미지-생성 모듈은, 특히, 단색 이미지 또는 다색 이미지를 생성하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 그 작동을 위해 필요한 당업자에게 알려진 추가적인 요소들을 포함할 수 있다.
나아가, 기술된 디스플레이 장치를 생산하기 위한 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 광학적 요소는 본 발명에 따른 생산 방법에 따라 생산되고 이로써 생산된 본 발명에 따른 광학적 요소는 (추가적인 개선들을 포함하여) 본 발명에 따른 디스플레이 장치가 생산되는 방식으로 디스플레이 장치의 다른 요소들과 결합(또는 조립)된다.
상기에서 명명된 특징들 및 이하에서 설명될 특징들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 기술된 조합 뿐만 아니라 다른 조합들 또는 그 자체로 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
본 발명은 예를 들어 본 발명에 필수적인 특징들을 개시하고 있는, 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다. 더 나은 명확함을 위해, 축척 및 비례적인 표현 및 음영이 도면들에는 적어도 일부는 사용되지 않았다.
도 1에는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 일 실시예가 도시되어 있다.
도 2에는 이미지-생성 모듈의 대략적인 표현을 포함하여, 본 발명에 따른 광학적 요소(1)의 확대 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 3 내지 도 7에는 본 발명에 따른 광학적 요소의 생산을 설명하기 위한 부분 단면도들이 도시되어 있다.
도 8에는 본 발명에 따른 광학적 요소의 생산의 대안적인 방식을 설명하기 위한 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 실시예의 경우에 있어서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(1)는 사용자의 머리에 착용될 수 있고 예를 들어 종래의 안경 프레임의 방식으로 형성될 수 있는 홀더(2), 뿐만 아니라 홀더(2)에 고정되는 제1 및 제2 안경 렌즈(3, 4)를 포함한다. 안경 렌즈들(3, 4)과 함께 홀더(2)는 예를 들어 스포츠 고글들 또는 안경들, 선글라스들 및/또는 결함있는 시력을 교정하기 위한 안경들로서 형성될 수 있는데, 이때 가상 이미지는 이하에서 설명되는 바와 같이, 제1 안경 렌즈(3)를 통해 사용자의 시야로 반사될 수 있다.
이를 위해, 디스플레이 장치(1)는 이미지-생성 모듈(5)을 포함하는데, 이것은 도 1에 대략적으로 도시된 바와 같이, 홀더(2)의 우측 안경 다리의 영역에 배치될 수 있다. 이미지-생성 모듈(5)은, 예를 들어 행들 및 열들로 배치되는, 복수의 화소들을 가지는, 예를 들어 OLED, LCD 또는 LCoS 칩 또는 틸팅 미러 매트릭스와 같은, 2차원 이미지-생성 요소(6)(도 2 참조)를 포함할 수 있다.
안경 렌즈들(3 및 4), 및 특히 제1 안경 렌즈(3)는 본 발명에 따른 디스플레이 장치(1)와 함께, 단지 예로서 설명될 뿐이다. 안경 렌즈들(3, 4) 또는 적어도 제1 안경 렌즈(3)는 그 각각의 경우에 있어서 본 발명에 따른 안경 렌즈(3, 4)로서 또는 본 발명에 따른 광학적 요소로서 분리되어 형성된다. 본 발명에 따른 광학적 요소는 또한 여기서 설명되는 디스플레이 장치(1)가 아닌 연결되어 사용될 수 있다. 그러므로, 안경 렌즈로서 형성될 때, 광학적 요소는, 물론, 제2 안경 렌즈(4)로서 형성될 수 있다.
도 2의 확대 부분 단면도로부터 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 이미징 광학 시스템(7)을 포함하는데, 이것은 이미지-생성 요소(6) 또는 이미징 시스템(6)과 제1 안경 렌즈(3) 사이에 배치되는 광학적 요소(8)를 포함한다. 이에 더하여, 제1 안경 렌즈(3) 그 자체는 또한 이미징 광학 시스템(7)의 일부로서 기능한다.
광 다발(9)은 이미징 시스템(6)의 각각의 화소로부터 나올 수 있다. 원하는 이미지는 이미지-생성 모듈(5)의 일부일 수 있는 제어 유닛(10)을 이용해, 이미징 시스템(6)의 화소들을 대응되게 활성화시키는 것에 의해 생성될 수 있다. 도 2에 있어서, 광 빔의 빔 경로는 광 다발들(9)으로 표현하는 것으로 도시되어 있고, 그 결과 광 빔(9) 또한 이하에서 설명된다.
이미징 시스템(6)로부터 나온 광 빔(9)은 광학적 요소(8)을 지나 커플링-인 부분(11)(여기서는 제1 안경 렌즈(3)의 끝면(end face))를 통해 제1 안경 렌즈(3)로 들어가고 이 안에서 광-안내 채널(12)을 따라 커플링-아웃 부분(13)까지 안내된다. 커플링-아웃 부분(13)는 서로 나란히 배치되는 수 개의 반사 편향 표면들(14)(이것은 또한 반사 면들(reflective facets)로서 지칭될 수 있음)을 포함하고, 여기서 제1 안경 렌즈(3)의 후면(15) 방향으로의 광 빔들(9)의 반사가 발생하여, 그 결과 광 빔들(9)이 후면(15)을 통해 제1 안경 렌즈(3)를 빠져나간다. 또는, 커플링-아웃 부분(13)은 정확하게 단 하나의 반사 편향 표면(14)을 포함할 수 있다.
이로써, 사용자가 의도된 대로 그의 머리에 본 발명에 따른 디스플레이 장치(1)를 착용하고 있을 때, 그가 커플링-아웃 부분(13)를 볼 때, 이미징 시스템(6)를 이용해 생성된 이미지를 가상 이미지로서 인식할 수 있다. 여기서 설명된 실시예에 있어서, 사용자는 정면의 시야 방향(G)에 대하여 대략 40°만큼 우측을 보아야 한다. 도 2에 있어서, 설명 목적을 위해, 사용자의 눈의 회전의 중심(16) 뿐만 아니라 이미징 광학 시스템(7)의 아이-박스(17) 또는 출사 동공(17)이 도시되어 있다. 아이-박스(17)는 디스플레이 장치(1)에 의해 제공되는 영역이고 또한 여기서 사용자의 눈은 움직일 수 있고 항상 생성된 이미지를 가상 이미지로서 볼 수 있다.
설명된 실시예에 있어서 커플링-인이 제1 안경 렌즈(3)의 끝면을 통해 수행되고, 이로써 커플링-인 부분(11)는 제1 안경 렌즈(3)의 끝면에 형성되더라도, 제1 안경 렌즈의 후면(15)을 통해 커플링-인을 수행하는 것 또한 가능하다.
도 2의 대략적인 표현에 도시된 바와 같이, 제1 안경 렌즈(3)의 후면(15) 및 전면(18) 모두는 굽어져 형성된다.
특히 도 2의 표현들로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 안경 렌즈(3)는 나아가 이중 쉘들로 형성되고 또한 제1 및 제2 면(20 및 21)을 가지는 외부 쉘(19) 뿐만 아니라 제1 및 제2 면(23 및 24)을 가지는 내부 쉘(22)을 포함한다.
외부 쉘(19)의 제1 면(20)은 제1 안경 렌즈(3)의 전면(18)을 형성하고 내부 쉘(22)의 제1 면(23)은 제1 안경 렌즈(3)의 후면(15)을 형성한다. 외부 쉘(19)의 제2 면(21) 뿐만 아니라 내부 쉘(22)의 제2 면(24)은, 서로 면하고 있는데, 보완적인 곡률들을 가지고 있고 접착 층(31)을 통해 그들의 표면들에 걸쳐 서로 연결된다.
광-안내 채널(12)은 원하는 광 빔들(9)의 안내가 커플링-인 부분(11)로부터 커플링-아웃 부분(13)까지 발생되도록 형성된다. 이것은 예를 들어 전면(18)(=외부 쉘(19)의 제1 면(20)) 및 후면(15)(=내부 쉘(22)의 제1 면(23)) 상의 전체 내부 반사에 의해 발생할 수 있다. 물론, 광 빔들(9)의 원하는 반사가 발생하는 반사 코팅이 광-안내 채널(12)의 영역 안의 전면(18) 및/또는 후면(15) 상에 형성되는 것 또한 가능하다. 반사 코팅의 반사도는 예를 들어 가능한 한 크거나(대략 100%) 또는 이보다 작을 수 있다. 그러므로 반사 코팅은 미러 층으로 또는 부분적인 반사 층으로 형성될 수 있다.
여기서 설명된 실시예에 있어서, 외부 쉘(19)의 2 개의 면들(20, 21)은 구면으로 굽어져 있고 외부 쉘(19)의 제1 면(20)은 곡률 반지름이 94 mm이고 외부 쉘(19)의 제2 면(21)의 곡률 반지름은 92 mm이다. 이로써, 외부 쉘의 두께는 2 mm이다. 하지만 외부 쉘(19)은 또한 작은 두께를 가지고 형성될 수 있다. 이로써, 외부 쉘(19)의 두께는 0.15 mm 내지 2 mm 보다 작은 범위 안에 놓일 수 있다. 특히, 외부 쉘(19)은 치수적으로 안정적인 필름으로 형성될 수 있다. 치수적으로 안정적이라는 것은 여기서, 특히, 필름이 적어도 중력을 견디고, 이로써 다른 힘들이 이에 작용하지 않는다면 그 형태를 유지하는 것을 의미한다.
내부 쉘(22)의 제2 면(24)은 구면으로 굽어져 있고 외부 쉘(19)의 제2 면(21)의 반지름에 대응하는 곡률 반지름을 가진다. 그러므로 이것은 여기서 92 mm의 반지름이다. 내부 쉘(22)의 제1 면(23)은 구면으로 굽어져 있고 사용자의 결함있는 시력을 교정하는 데 필요한 곡률 반지름을 가진다(예를 들어 내부 쉘(22)의 물질로 PMMA를 사용할 때 150 mm). 물론, 내부 쉘의 제1 면(23) 또한 구면으로 굽어져 있을 수 있다. 외부 쉘(19)의 물질은 바람직하게 내부 쉘(22)의 물질과 동일하다. 내부 쉘(22)의 두께는 실질적으로 내부 쉘(22)의 제2 면(24)과 내부 쉘(22)의 제1 면(23) 사이의 반지름의 차이에 종속하고 여기서 설명된 예에 있어서는 대략 3 mm이다.
이미 언급된 바와 같이, 내부 및 외부 쉘들(22, 19)의 물질들은 바람직하게 동일하여, 그 결과 이들은 동일한 굴절률을 가진다. 내부 및 외부 쉘들(22, 19)은 바람직하게 접착 층을 통해 그 전체 표면에 걸쳐 접착되어, 그 결과 조밀한 제1 안경 렌즈(3)가 제공된다.
여기서 설명된 실시예의 제1 안경 렌즈(3)는 +2 디옵터의 교정을 제공한다.
본 발명에 따른 광학적 요소는 이하와 같이 생산될 수 있다:
제1 단계에 있어서, 제1 반제품(25)이 주입 성형에 의해 써모플라스틱 폴리머로부터 생산된다. 도 3의 확대 부분 단면도에 도시된 바와 같이, 제1 반제품(25)은 제1 면(23) 및 제2 면(24)을 포함한다. 제2 면(24) 상에는, 원하는 반사 면들(14)의 형태를 미리 정의하는 미소구조(microstructuring)(26)가 형성된다.
제1 반제품(25)은 그후 광학적 반사 층(27)을 가지고 미소구조(26)의 영역에 코팅되는데, 이것은 점선으로 표현된다(표현을 단순하게 하기 위해, 도 2에 층(27)은 도시되지 않음). 이를 위해, 예를 들어 화학 증기 장착(CVD) 또는 물리 증기 증착(DVD)과 같이, 알려진 코팅 방법들이 사용될 수 있다. 광학적 반사 층(27)은, 도 4에 점선으로 표현되어 있는데, 설명된 상대적인 면들(14)이 제공되도록 선택된다.
미소구조(26)로 인해 존재하는 홈들은, 반제품(25)으로 제2 면(24)으로부터 연장되는데, 매끈한 연속적인 제2 면(24)이 야기되도록 후속 단계에서 충진된다(도 5 참조). 홈들을 충진하기 위해, 반제품(25) 또는 광학적 시멘트 또는 광학적 접착제(28)를 생산하기 위한 물질과 동일한 물질(28)이 사용될 수 있다.
외부 쉘(19)은 그후 제1 및 제2 면들(20, 21)을 포함하도록 제2 반제품(30)으로 주입 성형에 의해 써모플라스틱 폴리머로부터 생산된다. 제2 반제품(30)은 또한 제1 반제품(25)의 생산 전에 또는 제1 반제품(25)과 동시에 생산될 수 있다. 이 제2 반제품(30)은 그후 그 전체 표면에 걸쳐 제1 반제품(25)에 접착된다. 이를 위해, 제2 반제품(30)의 제2 면(21) 및/또는 제1 반제품(25)의 제2 면(24)은 접착 층(31)을 형성하기 위해 광학적 접착제 또는 광학적 시멘트를 가지고 코팅될 수 있다. 도 6에는, 제1 반제품(25)의 제2 면(24)이 접착 층(31)을 가지고 코팅되는 경우가 도시되어 있다. 2 개의 반제품들은 그후 도 6의 화살표들(P1)에 의해 지시되는 바와 같이, 접착 층(31)을 통해 그들의 표면들(21 및 24)에서 서로 접촉되게 되고, 또한 접착 층(31)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광학적 요소(3)를 생산하기 위해 경화된다. 이로써 본 발명에 따른 광학적 요소(3)가 존재하게 되는데, 이것은 이중-쉘들로 구축되고, 이때 2 개의 쉘들(19 및 22)의 외부 면들(23 및 20)은 제1 안경 렌즈(3)의 후면(15) 및 전면(18)을 형성한다.
서로 다른 물질들이 2 개의 반제품들(25 및 30)을 위한 물질로 사용될 수 있다. 하지만, 바람직하게 동일한 물질이 반제품들(25 및 30) 모두를 위해 사용된다. 특히, 써모플라스틱 폴리머들 및/또는 열경화성 폴리머들(thermosetting polymers)이 사용된다.
써모플라스틱 폴리머들로서, 예를 들어 PMMA (polymethyl methacrylate, 예를 들어 Plexiglas), PA(polyamides, 예를 들어 Trogamid CX), COP(cyclo olefin polymers, 예를 들어 Zeonex), PC(polycarbonate, poly(bisphenol A carbonate), 예를 들어 Makrolon), LSR(Liqud Silicone Rubber, 예를 들어 Silopren, Elastosil), PSU(polysulfone, 예를 들어 Ultrason), PES(polyethersulfone) 및/또는 PAS(poly(arylene sulfone))이 사용될 수 있다. 열경화성 폴리머들로서, 예를 들어 ADC(allyl diglycol carbonate, 예를 들어, CR-39), 아크릴레이트들(acrylates, 예를 들어 Spectralite), PUR(polyurethanes, 예를 들어 RAVolution), PU/PUR(polyureas, polyurethanes, 예를 들어 Trivex), PTU(polythiourethanes, 예를 들어 MR-8, MR-7) 및/또는 에피설파이드/폴리티올(episulfide/polythiol)에 기초한 폴리머들(예를 들어 MR-174)가 사용될 수 있다.
도 8에는, 미소구조(26) 및 광학적 반사 층(27)을 가지는 제1반제품(25)이 확대 단면도로 도시되어 있다. 한 단계로 이전에 설명된 미소구조(26)의 충진과는 달리, 도 8에 따른 변형에 있어서, 이것은 2 개의 단계들에서 수행된다. 충진 층들(281, 282)(즉, 충진 층(281) 및 그후 충진 층(282))의 물질의 경화 동안 발생할 수 있는, 원하지 않는 수축이 이로써 감소될 수 있다. 물론, 충진은 또한 2 개 이상의 단계들에서, 예를 들어 3, 4, 5 또는 6 개의 단계들에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서, 사용자의 시야로의 가상 이미지의 반사는 제1 안경 렌즈(3)를 통해 발생한다. 물론, 제2 안경 렌즈(4)를 통한 반사 또한 가능하다. 이에 더하여, 디스플레이 장치(1)는 가상 이미지들 또는 정보의 항목들이 안경 렌즈들(3, 4) 모두를 통해 반사되도록 형성될 수 있다. 여기서, 반사는 3차원 이미지 느낌을 형성하도록 발생될 수 있다. 하지만, 이것은 반드시 필요하지는 않다.
안경 렌즈들(3, 4)은 0의 굴절력 또는 (특히 결함있는 시력을 교정하기 위해) 0가 아닌 굴절력을 가질 수 있다. 도면들에 도시된 바와 같이, 안경 렌즈(3)의 전면(11) 및 후면(12) 모두는 굽어져 형성된다. 전면(11)은 특히, 구면으로 굽어져 있을 수 있다. 만약 결함있는 시력을 교정하기 위해, 안경 렌즈가 0가 아닌 굴절력을 가진다면, 일반적으로 후면(15)의 곡률은 대응하는 교정을 달성하기 위해, 대응되게 선택된다. 후면(15)은 구면 형태로부터 벗어나는 곡률을 가질 수 있다.
홀더(2)는 안경과 같은 타입의 홀더로서 형성될 필요는 없다. 사용자의 머리에 배치 또는 착용될 수 있는 디스플레이 장치를 가지는 어떠한 다른 종류의 홀더 또한 가능하다.

Claims (13)

  1. 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 광학적 반사 구조가 내재되어 있는 광학적 요소를 생산하기 위한 방법에 있어서,
    a) 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 한 조각으로 형성되어 있고 그 상부 측에 구조화된 부분을 포함하는 제1 쉘을 마련하는 단계, 여기서 상기 제1 쉘은 상기 상부 측이 상기 구조화된 부분을 제외하고 매끈한 표면으로 형성되며,
    b) 상기 광학적 반사 구조를 형성하기 위해 상기 구조화된 부분에 상기 미리 결정된 파장 범위에 대하여 광학적 반사 코팅을 적용하는 단계,
    c) 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명하고 또한 한 조각으로 형성되어 있고 상기 상부 측의 형태를 보완하는 형태를 가지는 매끈한 하부 측을 포함하는 제2 쉘을 마련하는 단계,
    d) 상기 제2 쉘의 하부 측 및/또는 상기 제1 쉘의 상부 측에 상기 미리 결정된 파장 범위에서 투명한 접착 층을 적용하는 단계, 및
    e) 상기 접착 층을 이용해 상기 제1 쉘의 상부 측을 상기 제2 쉘의 하부 측에 결합하는 단계를 가지고, 그 결과 상기 광학적 요소는 상기 광학적 반사 구조가 매립되어 있는 2 개-쉘의 광학적 요소로 생산되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 쉘들은 a) 및 c) 단계들에서 그 각각의 경우에 있어서 치수적으로 안정적인 쉘들로 마련되는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 쉘들은 a) 및 c) 단계들에서 마련되어 상기 상부 측 및 상기 하부 측은 굽어져 형성되는, 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, b) 단계 후 상기 구조화된 부분에 의해 형성되는 적어도 하나의 홈이 상기 상부 측까지 물질로 충진되는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, a) 및 b) 단계들은 상기 광학적 반사 구조가 서로 이격되어 있는 반사 표면 조각들을 포함하도록 수행되는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, a) 및 b) 단계들은 상기 광학적 반사 구조가 정확하게 하나의 반사 표면 조각을 포함하도록 수행되는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, b) 단계에서 접착 층은 상기 제1 쉘의 전체 상부 측 및/또는 상기 제2 쉘의 전체 하부 측에 적용되는, 방법.
  9. 접착 층(31)을 통해 서로 직접 결합되는, 제1 및 제2 쉘(22, 19)을 가지는 2 개-쉘의 광학적 요소로 형성되는, 광학적 요소에 있어서, 광학적 반사 구조(13)가 상기 광학적 요소(3)에 내재되고 상기 광학적 요소(3)는 제 1 항 내지 제 3 항 그리고 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 단계들을 이용해 생산되는, 광학적 요소.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광학적 반사 구조는 정확히 하나의 단일 반사 표면 조각(14)을 포함하는, 광학적 요소.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 반사 표면 조각(14)은 굽어져 형성되는, 광학적 요소.
  12. 제 9 항에 있어서, 이것은 사용자의 머리에 착용될 수 있고 또한 이미지를 생성하는 디스플레이 장치(1)를 위한 안경 렌즈로서 형성되고, 또한
    전면(18) 및 후면(15),
    커플링-인 부분(11) 및 상기 커플링-인 부분(11)으로부터 이격된 커플링-아웃 부분(13) 및
    생성된 이미지의 화소들의 광 다발들(9)을 안내하는 광-안내 채널(12)을 포함하고, 상기 광 다발들은 상기 광학적 요소(3)의 상기 커플링-인 부분(11)을 통해 상기 광학적 요소(3)로, 상기 광학적 요소(3) 안에서 상기 커플링-아웃 부분(13)까지, 커플링되고, 이로써 이들은 상기 광학적 요소(3)로부터 커플링 아웃되고,
    이때 상기 커플링-아웃 부분(13)은 상기 광학적 반사 구조를 포함하는데, 이것은 상기 커플링-아웃을 위한 상기 광 다발들(9)의 편향을 발생시키고, 상기 전면(18)은 상기 제1 쉘(22)로부터 멀리 면하는 상기 제2 쉘(19)의 면(20)에 의해 형성되고 또한 상기 후면(15)은 상기 제2 쉘(19)로부터 멀리 면하는 상기 제1 쉘(22)의 면(23)에 의해 형성되는, 광학적 요소.
  13. 디스플레이 장치에 있어서,
    사용자의 머리에 착용될 수 있는 홀더(2),
    이미지를 생성하고, 상기 홀더(2)에 고정되는, 이미지-생성 모듈(5), 및
    제 12 항에 따른 광학적 요소(3)를 포함하고, 상기 홀더(2)에 고정되고, 상기 홀더(2)가 상기 사용자의 머리에 착용된 때, 상기 사용자가 이를 가상 이미지로 인식할 수 있는 생성된 이미지를 이미징하는, 이미징 광학 시스템(7)을 가지는, 디스플레이 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016124420A1 (de) * 2016-12-14 2018-06-14 tooz technologies GmbH Linsenanordnung, insbesondere Brillenglasanordnung, und Verfahren zum Herstellen einer Linsenanordnung
JP2018151602A (ja) * 2017-03-15 2018-09-27 セイコーエプソン株式会社 接合光学部材の製造方法、虚像表示装置の製造方法、導光装置及び虚像表示装置
DE102018107365A1 (de) * 2018-03-28 2019-10-02 Carl Zeiss Vision International Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils mit einer gekrümmten Grenzfläche mit vorbestimmter Oberflächenrauheit
TW202204951A (zh) * 2018-11-07 2022-02-01 美商應用材料股份有限公司 使用灰調微影術及傾斜蝕刻的深度調節傾斜光柵
JP7441071B2 (ja) * 2020-02-20 2024-02-29 株式会社日立ハイテク 凹面回折格子の製造方法
CN115151856B (zh) * 2020-02-26 2024-03-29 Ａｇｃ株式会社 导光板和映像显示装置
CN114690295A (zh) * 2022-02-25 2022-07-01 中国科学院西安光学精密机械研究所 微光学反射结构、隐藏埋入式透视型近眼显示光学眼镜
WO2024042416A1 (en) * 2022-08-26 2024-02-29 3M Innovative Properties Company Multilayer optical gratings

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140043850A1 (en) 2012-08-13 2014-02-13 3M Innovative Properties Company Lighting devices with patterned printing of diffractive extraction features

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07508937A (ja) * 1992-04-15 1995-10-05 ２シー　オプティックス，　インコーポレイテッド 高い耐衝撃性および高い耐スクラッチ性を有するレンズ
WO2002057836A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-25 E-Vision L.L.C. Electro-optic lens with integrated components
US7194016B2 (en) * 2002-03-22 2007-03-20 The Research Foundation Of The University Of Central Florida Laser-to-fiber coupling
CN101174028B (zh) * 2004-03-29 2015-05-20 索尼株式会社 光学装置以及虚像显示装置
DE102007008540A1 (de) 2007-02-21 2008-08-28 Friedrich-Schiller-Universität Jena Verfahren zum Laser-gestützten Bonden, derart gebondete Substrate und deren Verwendung
DE102009010537B4 (de) * 2009-02-25 2018-03-01 Carl Zeiss Smart Optics Gmbh Strahlvereiniger und Verwendung eines solchen in einer Anzeigevorrichtung
EP2422232B1 (en) * 2009-04-20 2017-03-08 BAE Systems PLC Surface relief grating in an optical waveguide having a reflecting surface and dielectric layer conforming to the surface
CN102043502A (zh) 2009-10-15 2011-05-04 英华达股份有限公司 触控式显示装置及其制造方法
WO2011051660A1 (en) * 2009-10-27 2011-05-05 Milan Momcilo Popovich Compact holographic edge illuminated eyeglass display
US20110280515A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Carnegie Mellon University Coupled plasmonic waveguides and associated apparatuses and methods
CN107179607B (zh) 2010-12-24 2019-12-13 奇跃公司 人体工程学头戴式显示设备和光学系统
JP6119091B2 (ja) * 2011-09-30 2017-04-26 セイコーエプソン株式会社 虚像表示装置
WO2013116745A1 (en) 2012-02-02 2013-08-08 Pixeloptics, Inc. Method and apparatus for supplying an electro-active material to an electro-active optical system
US8665178B1 (en) * 2012-03-01 2014-03-04 Google, Inc. Partially-reflective waveguide stack and heads-up display using same
GB2500631B (en) * 2012-03-27 2017-12-27 Bae Systems Plc Improvements in or relating to optical waveguides
US9423552B2 (en) * 2014-02-24 2016-08-23 Google Inc. Lightguide device with outcoupling structures
DE102014207500B3 (de) 2014-04-17 2015-05-07 Carl Zeiss Ag Brillenglas für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare und ein Bild erzeugende Anzeigevorrichtung
DE102014207499B4 (de) 2014-04-17 2017-02-09 Carl Zeiss Jena Gmbh Brillenglas für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare und ein Bild erzeugende Anzeigevorrichtung
DE102014207492B4 (de) 2014-04-17 2017-02-09 Carl Zeiss Smart Optics Gmbh Anzeigevorrichtung
DE102014113966A1 (de) 2014-09-26 2016-03-31 Carl Zeiss Jena Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Optikelementes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140043850A1 (en) 2012-08-13 2014-02-13 3M Innovative Properties Company Lighting devices with patterned printing of diffractive extraction features

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