[实用新型]光学元件、具有这种光学元件的显示装置以及脱模壳层

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学元件，其具有用于将沿着入射方向入射到菲涅耳结构上的光束朝向出射方向折转的反射菲涅耳结构，其中，菲涅耳结构具有多个并排布置的反射折转面，并且朝入射方向看，折转面的前边棱分别经由遮光壁面与直接跟在后面的折转面的后边棱相连接。另外，本实用新型涉及一种具有这种光学元件的显示装置以及一种脱模壳层。

背景技术

基于这种具有多个并排布置的反光菲涅耳折转面和将这些折转面连接起来的遮光壁面的菲涅耳结构的构造，在制造中总是一再出现难点，这是因为例如在脱模的制造方法中可能在遮光壁与后边棱之间的连接部的区域中发生开裂和/或变形。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，以如下方式改进开头提到类型的光学元件，即：使其能够简单而较好地制造。

按照本实用新型的一个方面，光学元件具有反射菲涅耳结构，所述反射菲涅耳结构用于将沿着入射方向入射到所述反射菲涅耳结构上的光束朝向出射方向折转，其中，所述菲涅耳结构具有多个并排布置的反射折转面，以及朝入射方向看，各反射折转面的前边棱分别经由遮光壁面与直接跟在后面的反射折转面的后边棱相连接。至少一个遮光壁面在平行于由所述入射方向和所述出射方向撑开的平面的剖切平面中在后边棱的区域中弯曲，和/或具有至少两个围成小于180°的角的分段。

按照本实用新型的另一个方面，显示装置具有：能够装设到用户头部上的保持装置，固定在所述保持装置上的、产生图像的图像产生模块，以及固定在所述保持装置上的成像光学器件，所述成像光学器件具有前述光学元件，并且所述成像光学器件在所述保持装置被装设在头部上的状态下以如下方式对所产生的图像进行成像，使得所述图像能够作为虚像被用户感知到。

按照本实用新型的又一个方面，脱模壳层用于制造前述光学元件的菲涅耳结构的脱模工艺，其中，所述脱模壳层具有与起成像作用的反射折转面和遮光壁面互补的结构，所述结构具有至少一个用于脱模形成所述遮光壁面与后边棱的连接区域的凹陷的端部区域。

根据本实用新型，所述目的在开头提到类型的光学元件中以如下方式解决：至少一个遮光壁面在平行于由入射方向和出射方向撑开的平面的剖切平面中在后边棱的区域中弯曲，或者具有至少两个围成小于180°的角的分段。

通过遮光壁面的构造，遮光壁面与后边缘之间的连接区域被这样构造：能够避免尖锐的角。这种尖锐的角恰好在脱模的制造方法中难于实现，因为该尖锐的角是模具中的最深部位。

在这种尖锐的角能够被避免后，模具能够更好地制造，并且能够防止不希望的开裂和变形。

特别是遮光壁面可以具有两个、三个、四个或五个(优选平坦的或弯曲的)分段。分别相连的分段围成小于180°的角。

折转面是部分反射性的或者说是能够部分反射的。而折转面可以具有为100％或几乎为100％的反射率。

遮光壁面可以是透光的。

菲涅耳结构可以构造为埋入式菲涅耳结构。

菲涅耳结构可以具有成像的特性。

遮光壁面与后边棱的连接部位特别是可以被倒圆地构造。另外，遮光壁面的两个分段的连接部位可以被倒圆地构造。倒圆部可以具有小于等于50μm的半径。

根据本实用新型的光学元件例如可以由两个壳层构造而成。

内壳层和外壳层特别是可以由相同的材料构成。

另外，内壳层可以与外壳层平整地连接(例如利用光学封胶粘接或光学粘合剂)。

优选的是，内壳层和外壳层的彼此相对指向的侧面彼此互补地构造。

特别是彼此相向的侧面能够呈球形地弯曲。

另外，外侧和/或内侧能够呈球形地弯曲。

反射折转面可以分别平坦地或弯曲地构造。另外，折转面可以按照菲涅耳的类型后续调整出弯曲的反射面，该反射面除了单纯的使光线折转外还具有成像特性。

菲涅耳结构可以埋入光学元件中。菲涅耳结构特别是可以被这样构造：光学元件的正面和/或背面是光滑而连贯的面。

遮光壁面的两个分段可以围成65°至115°的角度。

遮光壁面特别是可以这样构造：使得遮光壁面的直线延长部或遮光壁面的第一分段的直线延长部交于一点。

另外，多个遮光壁面的第二分段可以这样布置：即这些第二分段处于一个平面内。

另外，提供一种具有用于将沿入射方向入射到菲涅耳结构上的光束沿出射方向折转的反射菲涅耳结构的光学元件，其中，菲涅耳结构具有多个并排布置的反射折转面。