[发明专利]具有重叠的引导元件的光学引导件和制造方法

说明书

本发明涉及包括意在将光信号注入光学引导件的注入区和意在由光学引导件传输之后提供光信号的提取区的光学引导件。

通常，光学引导件包括引导区，在引导区中光信号通过反射从注入区传输至提取区。最常见的情况是光信号在滑片的两个平行平面上连续反射。光学引导件的外表面之间的距离被称作光学引导件的厚度，其中在光学引导件的外表面上光信号从注入区反射至提取区。

将要传输的图像或光信号由注入装置注入光学引导件中。图像包括从源发出的光束，该源可以为由光源照明的LCD(液晶显示)像素的矩阵。其也可以为OLED(有机发光二极管)像素矩阵。基于透镜的光学系统使得能够以准直束的形式投影该图像，该图像然后通过注入区被引入光学引导件中。

注入区的尺寸取决于光学引导件的厚度，光学引导件的厚度本身取决于提取区的尺寸和要求的分辨率，因此注入装置的总尺寸也为这样。

期望的是对于给定尺寸的提取区，提供允许减小注入装置的总尺寸的解决方案，这意味着减小注入区的尺寸。

尤其期望的是提供能够使在通过提取区提供的光信号中感知的亮度均匀的解决方案。

尤其期望的是提供易于实现并且成本低廉的解决方案。

本发明涉及包括意在将光信号注入光学引导件中的注入区和意在由光学引导件传输之后提供光信号的提取区的光学引导件。光学引导件在于其包括重叠方式的至少两个引导元件。此外，光学引导件使得，在位于注入区和提取区之间的区域中，引导元件由半反射涂层彼此部分隔开，该半反射涂层具有在光学引导件中的光信号的传播方向上的长度，该长度取决于光信号的最小入射角和半反射涂层隔开的引导元件的至少一个的厚度。

因此，对于给定尺寸的提取区，注入区被减小并且因此用于通过注入区提供光信号的注入装置的总尺寸被减小。

根据具体的实施方式，半反射涂层的长度为其允许光信号在所述半反射涂层上的至少两次弹回。

因此，在通过提取区提供的光信号中感知到的亮度的均匀性被提高，尤其是当半反射涂层的反射率和透射率不相等时，并且当半反射涂层的吸收相对于反射率和透射率是微不足道的时(吸收小于5％)。

根据具体的实施方式，半反射涂层的反射率和透射率基本上相等。

因此，在通过提取区提供的光信号中感知到的亮度的均匀性被提高。

根据具体的实施方式，光学引导件在于其包括以重叠方式形成连续的引导元件的至少三个引导元件、将每个引导元件从下一个引导元件部分地隔开的半反射涂层。并且光学引导件被布置为使得由半反射涂层透射的光信号由不下一个半反射涂层透射而没有中间反射。

因此，注入装置的总尺寸的减小被提高。此外，能够使用由相同材料制成并具有相同厚度的引导元件(如滑片)，这可简化并减少光学引导件的制造成本。

根据具体的实施方式，每个半反射涂层具有取决于该半反射涂层在连续引导元件中的位置的反射率，半反射涂层透射由具有比该半反射涂层的反射率高的反射率的另一个半反射涂层透射的光信号。

因此，在由提取区提供的光信号中感知到的亮度的均匀性被提高。

根据具体的实施方式，引导元件具有相同的厚度。

因此，简化光学引导件的制造并降低成本。

根据具体的实施方式，引导元件由相同材料组成。

因此，光学引导件的制造的简化和成本的降低被提高。

根据具体的实施方式，引导元件由不同材料制成，并且它们的厚度取决于它们的折射率和光信号的最小入射角度。

因此，能够根据引导元件在光学引导件的实现环境中的使用选择用于每个引导元件的材料。例如，包括用于能够固定注入装置的结构的引导元件可由提供适合该约束的机械属性的材料组成，而其他引导元件可由承受较低机械应力的材料制成，因此成本更低。从而提高制造光学引导件的灵活性。

根据具体的实施方式，光学引导件包括以重叠方式形成连续的引导元件的至少三个引导元件、将每个引导元件从下一个引导元件部分地隔开的半反射涂层。并且，光学引导件其被布置为使得由一个引导元件和下一个引导元件之间的一个半反射涂层透射的光信号在没有反射的情况下不进入所述下一个半反射涂层。

因此，注入装置的总尺寸的减小被提高了。