[发明专利]成像光学器件和数据眼镜

权利要求书

1.一种用于产生虚拟图像的成像光学器件，包括：

至少一个佩戴在眼睛前面的镜片(1)，所述镜片具有朝向眼睛的内部面(3)和背向眼睛的外部面(5)，

显示装置(13)，所述显示装置包括用于显示原始图像的图像生成机构(15)，其中，图像生成机构(15)是从原始图像中产生虚拟图像的成像光路的初始点，

耦合输入装置(29、31、33)，用于将成像光路耦合输入到镜片(1)的内部面(3)与外部面(5)之间，

存在于镜片(1)中的耦合输出结构(7、107、207)，用于将成像光路从镜片(1)中朝向眼睛的方向耦合输出，

其中，耦合输入装置(29、31、33)将成像光路耦合输入到镜片(1)的内部面(3)与外部面(5)之间的方式为，使得成像光路通过在内部面(3)与外部面(5)之间的反射而朝向耦合输出结构(7、107、207)导送，

耦合输出结构(7、107、207)具有：包括磨面(35、135、235)的条带结构，所述条带结构沿分隔线(39)由两个彼此间成β角延伸的子结构(41、43)组成，所述子结构将由不同方向射入的光路(25、27)朝向眼睛耦合输出，其中，射入的光路(25、27)的不同的方向通过子结构(41、43)之间的角度β来确定，条带结构沿分隔线(39)被分成两个子结构(41、43)，β角代表两个垂直于磨面(35、135、235)的伸展方向延伸的直线之间的角度，以及

在显示装置(13)与镜片(1)的其中发生第一反射的区域之间存在分光器结构(21、23)，所述分光器结构将从图像生成机构(15)发出的成像光路分成两条成像子光路，所述成像子光路形成从不同方向打在耦合输出结构的子结构(41、43)上的光路(25、27)，

其特征在于，耦合输出结构(7、107、207)布置在镜片(1)的外部面(5)或内部面(3)上，β角被如下选择：在耦合输出结构(7、107)布置在镜片(1)的外部面(5)上的情况下，用于外部面(5)上的反射的最后的反射点相比于不是由两个相互间成β角布置的子结构(41、43)构成的耦合输出结构位于外部面(5)的一区域中，耦合输出结构(7、107)不处在外部面的该区域中，或者，在耦合输出结构(207)布置在镜片(1)的内部面(3)上的情况下，用于内部面(3)上的反射的最后的反射点相比于不是由两个相互间成β角布置的子结构(41、43)构成的耦合输出结构位于内部面的一区域中，耦合输出结构(207)不处在内部面的该区域中。

2.根据权利要求1所述的成像光学器件，其特征在于，来自不同方向的光路中的一条(25)与分隔线(39)夹成角度β/2，相反，来自不同方向的光路中的另一条(27)与分隔线(39)夹成角度-β/2。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的成像光学器件，其特征在于，耦合输入装置(29、31、33)布置在镜片(1)的侧边棱上，耦合输出结构(7、107、207)具有沿宽度伸展方向延伸的宽度(b)和沿垂直于宽度伸展方向的高度伸展方向延伸的高度(h)，其中，宽度伸展方向基本上沿镜片(1)的横向延伸，子结构之间的分隔线(39)平行于宽度伸展方向地延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述成像光学器件，其特征在于，分隔线(39)将耦合输出结构(7、107、207)分成两个相同大小的子结构(41、43)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述成像光学器件，其特征在于，用于每个成像子光路的分光器结构包括至少一个偏转元件(21、23)，所述偏转元件将相应的成像子光路朝向耦合输出结构(7、107、207)的相应的子结构(41、43)的方向偏转进入镜片(1)中，针对两个成像子光路的偏转元件(21、23)以如下方式取向：使得成像子光路的从图像生成机构(15)的相同的原图点发出的光束(25、27)再度会合在虚拟图像中的相同的图像点上，并且用于两个成像子光路的成像光学器件具有相同的焦距。

6.根据权利要求5所述的成像光学器件，其特征在于，分光器结构(21、23)包括至少一个反射性的偏转元件和/或至少一个折射性的偏转元件。