DE102004020818A1 - Anzeigevorrichtung - Google Patents
Anzeigevorrichtung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004020818A1 DE102004020818A1 DE200410020818 DE102004020818A DE102004020818A1 DE 102004020818 A1 DE102004020818 A1 DE 102004020818A1 DE 200410020818 DE200410020818 DE 200410020818 DE 102004020818 A DE102004020818 A DE 102004020818A DE 102004020818 A1 DE102004020818 A1 DE 102004020818A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- display device
- lens
- prism
- deflection
- deflecting element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 22
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 241000700608 Sagitta Species 0.000 description 1
- 241000897276 Termes Species 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
Es wird eine Anzeigevorrichtung mit einem Bildelement (1) zum Erzeugen eines Bildes und einer Abbildungsoptik (2), die das Bild so abbildet, daß es von einem die Vorrichtung tragenden Benutzer wahrnehmbar ist, bereitgestellt, wobei die Abbildungsoptik (2) ein Umlenkelement (4) umfaßt, das den Strahlengang (S) in der Abbildungsoptik (2) faltet, wobei das Umlenkelement (4) eine Eintrittsfläche, eine Austrittsfläche sowie eine Umlenkfläche aufweist und der Strahlengang (S) durch die Eintrittsfläche verläuft, dann an der Umlenkfläche mittels einer Reflexion gefaltet ist und sich bis zur Austrittsfläche und durch diese hindurch erstreckt, wobei die Eintritts- und/oder Austrittsfläche gekrümmt ausgebildet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einem Bildelement zum Erzeugen eines Bildes und einer Abbildungsoptik, die das Bild so abbildet, daß es von einem die Vorrichtung tragenden Benutzer wahrnehmbar bzw. erfaßbar ist, wobei die Abbildungsoptik ein Umlenkelement umfaßt, das den Strahlengang in der Abbildungsoptik faltet.
- Solche Anzeigevorrichtungen werden häufig als sogenannte HMD-Vorrichtungen (Head-Mounted-Display-Vorrichtungen) eingesetzt. In diesem Fall besteht die Problematik, daß die Anzeigevorrichtung einerseits leicht und andererseits kostengünstig herstellbar ist.
- Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie mit geringerem Gewicht und/oder kostengünstiger herstellbar ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Umlenkelement eine Eintrittsfläche, eine Austrittsfläche sowie eine Umlenkfläche aufweist und der Strahlengang durch die Eintrittsfläche verläuft, dann an der Umlenkfläche mittels einer Reflexion gefaltet ist und sich bis zur Austrittsfläche und durch diese hindurch erstreckt, wobei die Eintritts- und/oder Austrittsfläche gekrümmt ausgebildet ist.
- Durch diese Ausbildung des Umlenkelements kann die Vorrichtung einerseits kompakt und damit auch leicht ausgestaltet werden. Andererseits weist das Umlenkelement auch noch abbildende Eigenschaften auf, wodurch weitere Gewichtseinsparungen erzielbar sind.
- In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung umfaßt das Umlenkelement ein Umlenkprisma mit einer ersten und zweiten Prismenseite sowie eine erste Linse mit einer ersten und zweiten Linsenseite, wobei die erste Linsenseite die Eintritts- oder Austrittsfläche bildet, die zweite Linsenseite mit der ersten Prismenseite direkt oder über eine Kontaktschicht verbunden ist und die zweite Prismenseite die Umlenkfläche bildet. In diesem Fall kann das Umlenkelement äußerst kostengünstig mittels gängiger optischer Elemente hergestellt werden. Somit kann auf Spezialanfertigungen verzichtet werden.
- Die Kontaktschicht ist bevorzugt als Immersionsschicht ausgebildet. Dies ist eine besonders einfache und leichte Art der Verbindung der beiden Elemente, die zudem auch noch kostengünstig ist.
- Die Immersionsschicht ist bevorzugt so ausgewählt, daß sie auch eine mechanische Verbindung (neben der optischen Kopplung) von Prisma und der ersten Linse bewirkt. Damit können Halterungselemente eingespart werden. Insbesondere kann die Immersionsschicht eine stoffschlüssige bzw. stoffinnige Verbindung mit den entsprechenden Flächen des Prismas und der Linse bewirken. Damit wird eine dauerhafte Verbindung von Prisma und Linse sichergestellt.
- Besonders bevorzugt ist es bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, wenn die zweite Linsenseite und die erste Prismenseite jeweils als Planflächen ausgebildet sind. In diesem Fall ist die Verbindung besonders leicht herstellbar.
- Neben der Verbindung des Umlenkprismas mit der ersten Linse mittels der Immersionsschicht bzw. einer Immersionsflüssigkeit ist auch eine Verbindung mittels einem optischen Kitt oder durch Kleben möglich. Ferner können das Prisma und die Linse auch mittels Ansprengen miteinander verbunden werden.
- Bei der Anzeigevorrichtung kann die erste Linsenseite die Eintrittsfläche bilden, kann das Umlenkprisma eine dritte Prismenseite und das Umlenkelement eine zweite Linse aufweisen, wobei die zweite Linse mit ihrer ersten Seite mit der dritten Prismenseite direkt oder über eine Kontaktschicht verbunden ist und die zweite Seite der zweiten Linse die Austrittsfläche bildet. Damit läßt sich ein Umlenkelement zur Verfügung stellen, bei dem sowohl die Eintrittsfläche als auch die Austrittsfläche optisch abbildend wirken. Somit wird eine weitere Einsparung von Optikelementen in der Abbildungsoptik möglich.
- Bevorzugt ist die erste Seite der zweiten Linse und die dritte Prismenseite jeweils als Planfläche ausgebildet. Dies erleichtert die Verbindung der zweiten Linse mit der Prismenseite.
- Auch die Kontaktschicht zwischen der zweiten Linse und dem Umlenkprisma kann mittels einer Immersionsschicht, durch Kleben oder mittels einem optischen Kitt realisiert werden. Auch ist ein Ansprengen zur Herstellung der Verbindung möglich.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung besteht darin, daß die erste und zweite Linse gleiche geometrische Abmessungen aufweisen. In diesem Fall muß nur ein Linsentyp hergestellt werden, der als erste und als zweite Linse eingesetzt werden kann.
- Ferner kann die erste Linsenseite der ersten Linse und die zweite Seite der zweiten Linse in derselben sphärischen Fläche liegen.
- Des weiteren ist es bevorzugt, daß das Prisma und die erste und/oder zweite Linse aus dem gleichen Material gebildet sind. Dies ist für eine gute Abbildungseigenschaft von Vorteil. Insbesondere kann dann eine Kontaktschicht vorgesehen werden, die die gleiche Brechzahl wie die Brechzahl des Materials des Prismas und der Linsen aufweist.
- Besonders gute Abbildungseigenschaften werden erreicht, wenn sich die Brechzahl der Kontaktschicht um nicht mehr als 0,2 von der Brechzahl des Materials des Prismas und der Linse unterscheidet.
- Die Kontaktschicht weist bevorzugt eine Dicke in einem Bereich von 0 – 50 μm auf.
- Das Umlenkelement kann eine dritte Linse aufweisen, die in gleicher Weise wie die erste Linse mit der zweiten Prismenseite verbunden ist. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die nicht mit dem Prisma verbundene Fläche der dritten Linse die Umlenkfläche bildet.
- Die Linsen können auch als Plankonkavlinsen ausgebildet sein.
- Ferner kann das Umlenkelement einstückig ausgebildet sein. In diesem Fall wird die Montage der Anzeigevorrichtung erleichtert, da das Umlenkelement selbst schon fertig ist.
- Das Umlenkelement kann insbesondere eine sphärische Fläche aufweisen, wobei ein Abschnitt der sphärischen Fläche die Eintrittsfläche und ein anderer Abschnitt der sphärischen Fläche die Austrittsfläche bildet. Insbesondere kann das Umlenkelement als Halbkugel ausgebildet sein. Dies läßt sich besonders leicht herstellen. So ist die Herstellung von sphärischen Flächen mit hoher Genauigkeit leicht und schnell möglich. Das Umlenkelement kann auch als vertikal beschnittene Halbkugel ausgebildet sein, also als Halbkugel, bei der ein oder mehrere Halbkugelabschnitte abgeschnitten sind. Die Schnittfläche verläuft dabei bevorzugt senkrecht zur Umlenkfläche. Ein solches Umlenkelement weist vorteilhaft ein geringeres Gewicht auf als eine vollständige Halbkugel.
- Die Umlenkfläche des Umlenkelements ist insbesondere als Planfläche ausgebildet. Dabei kann die Umlenkung mittels einer internen Totalreflexion erfolgen. Alternativ kann die Planfläche teil- oder vollverspiegelt sein.
- Die Abbildungsoptik kann ferner eine erste und zweite Optikgruppe umfassen, wobei das Umlenkelement zwischen beiden Optikgruppen angeordnet ist. Damit läßt sich eine äußerst kompakte Abbildungsvorrichtung bereitstellen.
- Insbesondere kann die erste Optikgruppe ein Optikelement umfassen, das mit einer Seite mit der Eintritts- oder Austrittsfläche direkt oder über eine Kontaktschicht verbunden ist. Ferner ist es möglich, daß beide Optikgruppen jeweils ein Optikelement aufweisen, das jeweils direkt oder über eine Kontaktschicht mit der zugeordneten Eintritts- bzw. Austrittsfläche verbunden ist.
- Die durch das Umlenkelement bewirkte Faltung des Strahlengangs ist bevorzugt mittels einer einzigen Reflexion bewirkt. Die Umlenkung beträgt insbesondere 70° – 110° (bevorzugt 90°).
- Das Umlenkelement wird vorteilhafterweise insbesondere so ausgestaltet, daß es nur eine einzige Faltung des Strahlengangs bewirkt.
- Die Abbildungsoptik der Anzeigevorrichtung erzeugt bevorzugt ein virtuelles Bild des mittels des Bildelements erzeugten Bildes, wobei insbesondere eine Abbildung nach unendlich möglich ist.
- Die Austrittspupille der Abbildungsoptik liegt außerhalb der Abbildungsoptik, so daß der Betrachter problemlos sein Auge an den Ort der Austrittspupille bringen kann. Die Anzeigevorrichtung ist dabei insbesondere am Körper befestigt oder auf den Kopf aufgesetzt. Für diesen Fall weist die Anzeigevorrichtung ein entsprechendes Gestell auf.
- Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung kann natürlich noch eine Ansteuereinheit zur Ansteuerung des Bildelements anhand vorgegebener Bilddaten enthalten, wobei das Bildelement entweder ein selbstleuchtendes Bildelement, wie z. B. ein OLED (organisches LED), oder ein nicht selbstleuchtendes Bildelement sein kann, das reflektiv oder transmissiv ausgebildet sein kann (z. B. LCD-Modul, LCoS-Modul, Kippspiegelmatrix). Die Bildebene, in der das Bild erzeugt wird, kann durch das Bildelement selbst gegeben sein oder vom Bildelement beabstandet sein. Im letzteren Fall kann eine Zwischenabbildungsoptik zwischen dem Bildelement und der Bildebene angeordnet sein.
- Insbesondere ist die Anzeigevorrichtung als sogenannte HMD-Vorrichtung ausgebildet, die noch eine geeignete Haltevorrichtung bzw. ein geeignetes Gestell aufweist, mit dem sie auf dem Kopf des Benutzers aufgesetzt werden kann. Dieses Gestell kann ähnlich zu einem Brillengestell ausgebildet sein. Natürlich kann die Anzeigevorrichtung sowohl zur Bilddarstellung für ein Auge als auch für beide Augen ausgebildet werden und das Bildelement kann einfarbige oder mehrfarbige Bilder erzeugen.
- Das Umlenkelement und die Optikgruppen sind insbesondere aus Kunststoff oder Glas gebildet.
- Die Erfindung wird beispielshalber anhand der Figuren noch näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Anzeigevorrichtung, und -
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Anzeigevorrichtung. - Bei der in
1 gezeigten Ausführungsform umfaßt die Anzeigevorrichtung ein Bildelement1 zum Erzeugen eines darzustellenden Bildes sowie eine dem Bildelement1 nachgeordnete Abbildungsoptik2 , die das mittels dem Bildelement1 erzeugte Bild so als virtuelles Bild abbildet, daß ein Benutzer, für den stellvertretend ein Auge A eingezeichnet ist, das Bild wahrnehmen bzw. (vollständig) erfassen kann. - Die Abbildungsoptik umfaßt in dieser Reihenfolge nach dem Bildelement
1 eine erste Optikgruppe3 , ein Umlenkelement4 sowie eine zweite Optikgruppe5 . Wie durch den schematisch eingezeichneten Strahlengang S ersichtlich ist, bewirkt das Umlenkelement4 eine Faltung des Strahlengangs S um 90°. - Das Umlenkelement
4 umfaßt ein 90°-Umlenkprisma P mit einer ersten, zweiten und dritten Prismenseite6 ,7 und8 sowie eine erste und zweite Plankonvexlinse9 ,10 , die jeweils eine Planfläche11 und13 sowie eine konvexe Fläche12 und14 aufweisen. - Die erste Linse
9 bzw. die Planfläche11 ist über eine Immersionsflüssigkeit und somit über eine Immersionsschicht mit der ersten Prismenseite6 , die als Planfläche ausgebildet ist, verbunden. Die Dicke der Immersionsschicht liegt bevorzugt zwischen 0 μm und 50 μm, wobei in dem hier beschriebenen Beispiel das Prisma P sowie die beiden Linsen9 und10 aus PMMA gebildet sind und als Immersionsflüssigkeit Chloroform eingesetzt ist. In diesem Fall dient die Immersionsflüssigkeit (Chloroform) neben ihrer Funktion der optischen Kopplung von Prisma P und erster Linse9 auch noch zur mechanischen Verbindung und/oder Justierung der beiden Elemente miteinander, da es zu einer stoffschlüssigen bzw. stoffinnigen Verbindung zwischen Immersionsflüssigkeit und der ersten Prismenseite6 bzw. der Planfläche11 der ersten Linse9 kommt. - Die Immersionsflüssigkeit ist bevorzugt so gewählt, daß der Brechzahlunterschied zwischen der Brechzahl der Immersionsflüssigkeit und dem Material des Umlenkprismas P bzw. der ersten Linse
9 nicht größer als 0,2 beträgt. - Die zweite Linse
8 ist mit ihrer Planfläche13 in gleicher Weise wie die erste Linse über eine Immersionsschicht mit dem Umlenkprisma P verbunden. Somit ist ein Freiformprisma aus dem 90°-Prisma P und den beiden Linsen9 ,10 gebildet, wobei die konvexe Seite12 der ersten Linse9 als Eintrittsfläche und die konvexe Seite14 der zweiten Linse10 als Austrittsfläche des Umlenkelements4 dient. - Die zweite Prismenseite
7 kann als totalreflektierende Fläche, als vollverspiegelte oder auch als teilverspiegelte Fläche ausgebildet sein. Eine Teilverspiegelung wird bevorzugt dann eingesetzt, wenn die Anzeigevorrichtung so ausgebildet sein soll, daß der Betrachter auch noch die Umgebung (in Überlagerung mit dem erzeugten Bild) wahrnehmen kann. - In
2 ist eine zweite Ausführungsform der Anzeigevorrichtung gezeigt, wobei gleiche Elemente im Vergleich zu der Darstellung von1 mit gleichen Bezugszeichen dargestellt sind und zu deren Beschreibung auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. Die Ausführungsform von2 unterscheidet sich von der in1 gezeigten Ausführungsform darin, daß das Umlenkelement4 als einstückiges Element ausgebildet ist, das eine sphärische Fläche20 und eine Umlenkfläche21 aufweist, die als Planfläche ausgebildet ist. Die sphärische Fläche20 ist so groß ausgebildet, daß ein erster Abschnitt22 der sphärischen Fläche als Eintrittsfläche des Umlenkelements4 und ein davon getrennter Abschnitt23 der sphärischen Fläche20 als Austrittsfläche des Umlenkelements4 dient. Die Umlenkfläche21 kann in gleicher Weise wie die zweite Prismenseite7 als totalreflektierende Fläche ausgebildet sein. Alternativ kann sie teil- oder vollverspiegelt sein. Das Umlenkelement4 wirkt als bikonvexe Linse mit interner Umlenkung. - Die erste Optikgruppe
3 umfaßt in der hier beschriebenen Ausführungsform eine Konvex-Konkav-Linse24 mit negativer Brechkraft und die zweite Optikgruppe5 umfaßt hier eine Plankonkav-Linse25 . Die Flächen F1 und F6 der Linsen24 und25 sind jeweils als asphärische Flächen ausgebildet, wobei die Fläche F6 auch noch als diffraktive Fläche ausgebildet ist. Die diffraktive Fläche umfaßt konzentrische Ringe mit dem Linsenscheitel der Fläche F6 als Mittelpunkt. Jeder Ring hat einen inneren und einen äußeren Radiuspunkt. Der innere Radius des ersten Rings ist 0. Der äußere Radius des m-ten Rings ist der innere Radius des m + 1-ten Rings. Die Breite der Ringe wird von der Mitte zum Rand der Linse kontinuierlich kleiner. Die Furchentiefe am inneren Radius ist null, am äußeren Radius beträgt sie d. Beim Übergang vom m-ten Ring auf den m + 1-ten Ring ist somit eine Stufe der Höhe d vorhanden. Die diffraktive Fläche kann mit der nachfolgenden Phasenprofilfunktion φ beschrieben werden. dabei steht λ0 für die Referenzwellenlänge und Cn sind die Koeffizienten des Phasenpolynoms. -
-
-
- z
- Pfeilhöhe
- K
- Exzentrizität
- ρ
- Scheitelkrümmung
- h
- Höhe
- A,
- B, C Koeffizienten für Terme höherer Ordnung.
- Der genaue optische Aufbau der Abbildungsoptik
2 läßt sich den nachfolgenden Tabellen 1 bis 4 entnehmen, wobei Tabelle 1 die Linsen der beiden Optikgruppen3 und4 und das Umlenkelement beschreibt, in der Tabelle 2 die asphärischen Flächen genauer angegeben sind. In Tabelle 3 ist die diffraktive Fläche beschrieben und in Tabelle 4 sind die verwendeten Materialien (siehe Spalte "Material" von Tabelle 1) charakterisiert. - In Tabelle 4 bezeichnet nd die Brechzahl für 587,56 nm, νd ist die entsprechende Abbesche Zahl und ρ ist die Dichte.
- Das Umlenkelement
4 kann halbkugelförmig ausgebildet sein, jedoch ist ein seitlicher Beschnitt aus fassungstechnischen Gründen oder aus Gewichtseinsparungsgründen möglich. - Für die Korrektur des Farblängsfehlers ist es vorteilhaft, eine Fläche der zweiten Optikgruppe diffraktiv auszubilden, wie es hier beispielsweise die Fläche F6 ist. Für die Korrektur des Farbquerfehlers ist es vorteilhaft, eine Fläche in der ersten Optikgruppe
3 diffraktiv zu gestalten. - Das Bildelement
1 umfaßt bevorzugt bei beiden Ausführungsformen entweder ein selbstleuchtendes Bildelement oder ein nicht selbstleuchtendes Bildelement, das reflektiv oder transmissiv ausgebildet sein kann. Ferner kann noch eine Ansteuereinheit (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die anhand vorgegebener Bilddaten das Bildelement entsprechend ansteuert. - Die Abbildungsvorrichtung weist bevorzugt bei beiden Ausführungsformen noch eine Halterung bzw. ein Gestell auf, mit der die Abbildungsvorrichtung am Körper des Benutzers befestigbar ist, bevorzugt am Kopf des Benutzers fixiert werden kann.
Claims (19)
- Anzeigevorrichtung mit einem Bildelement (
1 ) zum Erzeugen eines Bildes und einer Abbildungsoptik (2 ), die das Bild so abbildet, daß es von einem die Vorrichtung tragenden Benutzer erfaßbar ist, wobei die Abbildungsoptik (2 ) ein Umlenkelement (4 ) umfaßt, das den Strahlengang (S) in der Abbildungsoptik (2 ) faltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (4 ) eine Eintrittsfläche, eine Austrittsfläche sowie eine Umlenkfläche aufweist und der Strahlengang (S) durch die Eintrittsfläche verläuft, dann an der Umlenkfläche mittels einer Reflexion gefaltet ist und sich bis zur Austrittsfläche und durch diese hindurch erstreckt, wobei die Eintrittsfläche und/oder Austrittsfläche gekrümmt ausgebildet ist. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (
4 ) ein Umlenkprisma (P) mit einer ersten und zweiten Prismenseite (6 ,7 ,8 ) sowie eine erste Linse (9 ,10 ) mit einer ersten und zweiten Linsenseite (11 ,12 ;13 ,14 ) aufweist, wobei die erste Linsenseite (12 ;14 ) die Eintritts- oder Austrittsfläche bildet, die zweite Linsenseite (11 ;13 ) mit der ersten Prismenseite (6 ;8 ) direkt oder über eine Kontaktschicht verbunden ist und die zweite Prismenseite (7 ) die Umlenkfläche bildet. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht als Immersionsschicht ausgebildet ist.
- Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Immersionsschicht eine mechanische Verbindung zwischen dem Prisma (P) und der ersten Linse (
9 ) bewirkt. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Immersionsschicht eine stoffschlüssige Verbindung bewirkt.
- Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linsenseite (
11 ) und die erste Prismenseite (6 ) jeweils als Planfläche ausgebildet sind. - Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsenseite (
12 ) die Eintrittsfläche bildet, das Umlenkprisma (P) eine dritte Prismenseite (8 ) und das Umlenkelement (4 ) eine zweite Linse (10 ) aufweist, wobei die zweite Linse (10 ) mit ihrer ersten Seite (13 ) mit der dritten Prismenseite (8 ) direkt oder über eine Kontaktschicht verbunden ist und die zweite Seite (14 ) der zweiten Linse (10 ) die Austrittsfläche bildet. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Seite (
13 ) der zweiten Linse und die dritte Prismenseite (8 ) jeweils als Planfläche ausgebildet sind. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Linse (
9 ,10 ) gleiche geometrische Abmessungen aufweisen. - Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsenseite (
12 ) der ersten Linse (9 ) und die zweite Seite (14 ) der zweiten Linse (8 ) in derselben sphärischen Fläche liegen. - Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkprisma (P) und die Linse (
9 ;10 ) bzw. Linsen (9 ;10 ) aus dem gleichen Material gebildet sind. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (
4 ) einstückig ausgebildet ist. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (
4 ) eine sphärische Fläche (20 ) aufweist, wobei ein Abschnitt (22 ) der sphärischen Fläche (20 ) die Eintrittsfläche und ein anderer Abschnitt (23 ) der sphärischen Fläche (20 ) die Austrittsfläche bildet. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (
4 ) als Halbkugel ausgebildet ist. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (
4 ) als vertikal beschnittene Halbkugel ausgebildet ist. - Anzeigevorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (
7 ) als Planfläche ausgebildet ist. - Anzeigevorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsoptik (
2 ) eine erste und zweite Optikgruppe (3 ,5 ) umfaßt, wobei das Umlenkelement (5 ) zwischen beiden Optikgruppen (3 ,5 ) angeordnet ist. - Anzeigevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Optikgruppe (
3 ) ein Optikelement (24 ) umfaßt, das mit einer Seite (F2) direkt oder über eine Kontaktschicht mit der Eintritts- oder Austrittsfläche verbunden ist. - Anzeigevorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (
4 ) die Faltung des Strahlengangs (S) mittels einer einzigen Reflexion um 70° – 110°, bevorzugt um 90°, bewirkt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200410020818 DE102004020818A1 (de) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Anzeigevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200410020818 DE102004020818A1 (de) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Anzeigevorrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102004020818A1 true DE102004020818A1 (de) | 2005-11-24 |
Family
ID=35219871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE200410020818 Ceased DE102004020818A1 (de) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Anzeigevorrichtung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102004020818A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7889429B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-02-15 | Carl Zeiss Ag | Optical ocular system |
| DE102012216581A1 (de) * | 2012-09-17 | 2014-02-27 | Carl Zeiss Ag | Anzeigevorrichtung |
| CN109814262A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-28 | 深圳市数泽科技有限公司 | 一种微型显示器成像光学系统及具备vr/ar功能的设备 |
| WO2022016793A1 (zh) * | 2020-07-23 | 2022-01-27 | 歌尔股份有限公司 | 光学系统及投影装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097542A (en) * | 1996-10-16 | 2000-08-01 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical system having reflecting surface of non-rotationally symmetric surface configuration |
| US6313950B1 (en) * | 1997-11-06 | 2001-11-06 | Olympus Optical Co., Ltd. | Image display apparatus |
| EP1312969A1 (de) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Bildanzeigegerät und Bildaufnahmeapparat |
| US6646812B2 (en) * | 2001-01-29 | 2003-11-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | De-centered optical system and optical apparatus equipped therewith |
-
2004
- 2004-04-28 DE DE200410020818 patent/DE102004020818A1/de not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097542A (en) * | 1996-10-16 | 2000-08-01 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical system having reflecting surface of non-rotationally symmetric surface configuration |
| US6313950B1 (en) * | 1997-11-06 | 2001-11-06 | Olympus Optical Co., Ltd. | Image display apparatus |
| US6646812B2 (en) * | 2001-01-29 | 2003-11-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | De-centered optical system and optical apparatus equipped therewith |
| EP1312969A1 (de) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Bildanzeigegerät und Bildaufnahmeapparat |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7889429B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-02-15 | Carl Zeiss Ag | Optical ocular system |
| DE102012216581A1 (de) * | 2012-09-17 | 2014-02-27 | Carl Zeiss Ag | Anzeigevorrichtung |
| CN109814262A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-28 | 深圳市数泽科技有限公司 | 一种微型显示器成像光学系统及具备vr/ar功能的设备 |
| WO2022016793A1 (zh) * | 2020-07-23 | 2022-01-27 | 歌尔股份有限公司 | 光学系统及投影装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2130083B1 (de) | Optisches okularsystem | |
| DE102016105060B3 (de) | Brillenglas für eine Abbildungsoptik, Abbildungsoptik und Datenbrille | |
| EP1513000B1 (de) | HMD-Vorrichtung (Head Mounted Display) mit einer eine asphärische Fläche aufweisenden Abbildungsoptik | |
| DE102013223964B3 (de) | Abbildungsoptik sowie Anzeigevorrichtung mit einer solchen Abbildungsoptik | |
| DE102013223963B4 (de) | Abbildungsoptik sowie Anzeigevorrichtung mit einer solchen Abbildungsoptik | |
| DE102007038706B4 (de) | Weitwinkel-Variolinsensystem | |
| DE102015122302B4 (de) | Ophthalmologisches optisches Element, Brille, kopfgetragene Anzeigevorrichtung, computerimplementiertes Verfahren zum Auslegen eines ophthalmologischen optischen Elements, Verfahren zum Herstellen eines ophthalmologischen optischen Elements sowieComputerprogrammprodukt | |
| DE102013219623B4 (de) | Brillenglas für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare und ein Bild erzeugende Anzeigevorrichtung sowie Anzeigevorrichtung mit einem solchen Brillenglas | |
| DE3033509A1 (de) | Monozentrisches optisches system | |
| DE102015116297A1 (de) | Abbildungsoptik sowie Anzeigevorrichtung mit einer solchen Abbildungsoptik | |
| DE10200841B4 (de) | Variolinsensystem | |
| EP3742217B1 (de) | Beobachtungsfernrohr | |
| DE102014119550A1 (de) | Abbildungsoptik zum Erzeugen eines virtuellen Bildes und Datenbrille | |
| DE19933144A1 (de) | Projektionslinse | |
| DE102004020818A1 (de) | Anzeigevorrichtung | |
| DE69024771T2 (de) | Vorrichtung zum Anzeigen eines virtuellen Bildes mit zwei Spiegeln für das Armaturenbrett eines Fahrzeugs | |
| DE102007044228A1 (de) | Optische Einrichtung | |
| DE102007046505A1 (de) | Anzeigevorrichtung | |
| EP1519210A1 (de) | Stereoskopisches Mikroskopobjektiv | |
| DE4322015A1 (de) | Farbkorrigiertes Okular | |
| DE202005021014U1 (de) | HMD-Vorrichtung | |
| DE102007046711B4 (de) | Anzeigevorrichtung | |
| DE102007036974A1 (de) | HMD-Vorrichtung | |
| DE102024105587A1 (de) | Fotografisches weitwinkelobjektiv | |
| DE19549247C2 (de) | Kompaktes Superweitwinkel - Okular mit ebenem Bildfeld |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CARL ZEISS AG, 73447 OBERKOCHEN, DE |
|
| R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20110330 |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20120904 |