包括投影光学器件和光导管的设备的制作方法

本发明总体上涉及光导管，并且特别地，本发明涉及在不需要重新设计的情况下可以相对于相关的系统部件部署的光导管。

背景技术：

1、广角倾斜被定义为透镜相对于对象的主要凝视绕水平轴线的倾斜。以一种简单的方式，广角倾斜可以被解释为“透镜底部朝向脸颊的旋转”。通常，这些倾斜在0度至12度范围内，并且倾斜在3度与7度之间被认为是正常的。广角倾斜通常取决于一副眼镜如何安置在使用者的(佩戴者的)脸上。

2、广角倾斜量根据使用和使用者而不同。透镜可以被用于显示用于诸如增强现实(ar)和虚拟现实(vr)之类的应用的图像。在这些情况下，需要部件来提供图像以供透镜显示。部件可以包括电源、图像源、光源、光学操纵和投影。可以使用的一个部件是光导管。光管通常被用于组合多种波长的光(例如来自rgb led光源)和/或均匀穿过光导管的出口孔以输入到光波导管装置或系统的均质化光。

3、出于美观的原因，期望使光导管与眼镜的框架对准。然而，系统的不同部件和部件的不同取向、比如透镜和广角倾斜会改变相关部件的相对构型(几何关系)，包括改变常规的光导管的取向。常规的解决方案是重新设计光导管，使得光导管可以与眼镜的框架对准。

技术实现思路

1、基于光导管的输出的对称旋转轴线与投影光学器件的输入轴线重合，光导管可以绕旋转轴线旋转，以便使光导管与相关的眼镜的框架、或者相应地与眼镜的佩戴者的太阳穴对准。因此，可以实现显示系统的改善的或优化的美学外观。根据实施方式细节和对图像投影部件的要求，显示系统的光导管可以与眼镜的框架对准，或者甚至可以被隐藏在框架内。如果透镜(波导管)的广角倾斜改变，则光导管的旋转可以被应用于光导管，以使光导管再次处于与太阳穴对准的位置，从而避免对光导管的重新设计的需要。

2、根据本实施方式的教导，提供了一种包括投影光学器件和光导管的设备：所述投影光学器件(24)包括空间光调制器(slm)(8)，投影光学器件具有投影光学器件输入表面(24n)，投影光学器件输入表面具有与空间光调制器(8)的输入表面对应的x轴线和y轴线；并且所述光导管(2) 具有沿着光导管的长轴从光导管输入表面(2n)到光导管输出表面(2t) 的光导管轴线(30)以及垂直于光导管输出表面和投影光学器件输入表面 (24n)的输出z轴线(10)，光导管(2)与光导管轴线(30)以相对于 x轴线、y轴线和z轴线倾斜的角度部署。在优选实施方式中，光导管轴线(30)与旋转轴线(10)不平行。

3、在可选实施方式中，还包括各向异性漫射器(3)，各向异性漫射器(3) 配置成接收来自光导管输出表面(2t)的输出光(28t)并向投影光学器件输入表面(24n)提供漫射光(28d)，漫射器(3)平行于光导管输出表面(2t)布置并且以与投影光学器件输入表面(24n)的x轴线和y轴线不平行的方式旋转。

4、在另一可选实施方式中，各向异性漫射器(3)具有相对于在第二方向上将光散射到较小角度范围而言在第一方向上将光散射到较大角度范围的非对称功能。

5、在另一可选实施方式中，漫射器(3)以与光导管输出表面(2t)接触的方式部署。

6、在另一可选实施方式中，光导管(2)和漫射器(3)配置在照明系统 (26)中，照明系统(26)还包括光源(1)，光源(1)经由第一菲涅尔透镜(22a)向光导管输入表面(2n)提供输入光(28n)。

7、在另一可选实施方式中，照明系统(26)还包括第二菲涅尔透镜(22b) 和偏振器(4)，经由第二菲涅尔透镜(22b)和偏振器(4)向照明系统输出表面(26t)提供漫射光(28d)。

8、在另一可选实施方式中，光导管(2)配置在照明系统(26)中，照明系统可旋转地连接至投影光学器件(24)。

9、在另一可选实施方式中，照明系统(26)还包括各向异性漫射器(3)，各向异性漫射器(3)可操作地连接到光导管(2)，使得光导管(2)和漫射器(3)相对于旋转轴线(10)同步旋转。在另一可选实施方式中，照明系统(26)还包括各向异性漫射器(3)，使得光导管(2)和漫射器(3) 相对于旋转轴线(10)独立旋转。

10、在另一可选实施方式中，光导管轴线(30)与旋转轴线(10)不平行。

11、根据本实施方式的教导，提供了一种部署设备的方法，其中，光导管 (2)与使用者的眼镜的框架(11)的框架轴线(110)基本上对准，框架轴线(110)是沿着框架(11)的纵向轴线，框架(11)位于眼镜的透镜与使用者的耳朵之间。

12、一种设备，包括光导管(2)，光导管(2)具有沿着光导管的长轴从光导管输入表面(2n)到光导管输出表面(2t)的光导管轴线(30)以及垂直于光导管输出表面和投影光学器件(24)的旋转轴线(10)，光导管(2)与光导管轴线(30)部署成与直立圆锥体(14)的几何结构的侧向表面(14l)基本上对准，直立圆锥体(14)具有与旋转轴线(10)重合的顶点(14v)，锥体具有与旋转轴线10对准的锥体轴线，并且顶点(14v) 与光导管输出表面(2t)基本上对准。

13、一种部署包括投影光学器件和光导管的设备的方法，其中，旋转轴线 (10)与框架轴线(110)之间的第一角基本上等于旋转轴线(10)与光导管轴线(30)之间的第二角，框架轴线(110)是沿着框架(11)的纵向轴线，使得使光导管(2)绕旋转轴线(10)旋转将光导管轴线(30) 与框架轴线(110)之间的间隔角(38a)最小化，从而使光导管(2)与框架(11)基本上平行对准。

技术特征：

1.一种包括投影光学器件和光导管的设备：

2.根据权利要求1所述的包括投影光学器件和光导管的设备，还包括各向异性漫射器(3)，所述各向异性漫射器(3)配置成接收来自所述光导管输出表面(2t)的输出光(28t)并向所述投影光学器件输入表面(24n)提供漫射光(28d)，所述各向异性漫射器(3)平行于所述光导管输出表面(2t)布置并且以与所述投影光学器件输入表面(24n)的所述x轴线和所述y轴线不平行的方式旋转。

3.根据权利要求2所述的包括投影光学器件和光导管的设备，其中，所述各向异性漫射器(3)具有相对于在第二方向上将光散射到较小角度范围而言在第一方向上将光散射到较大角度范围的非对称功能。

4.根据权利要求2所述的包括投影光学器件和光导管的设备，其中，所述各向异性漫射器(3)以与所述光导管输出表面(2t)接触的方式部署。

5.根据权利要求2所述的包括投影光学器件和光导管的设备，其中，所述光导管(2)和所述各向异性漫射器(3)配置在照明系统(26)中，所述照明系统(26)还包括光源(1)，所述光源(1)经由第一菲涅尔透镜(22a)向光导管输入表面(2n)提供输入光(28n)。

6.根据权利要求5所述的包括投影光学器件和光导管的设备，其中，所述照明系统(26)还包括第二菲涅尔透镜(22b)和偏振器(4)，经由所述第二菲涅尔透镜(22b)和所述偏振器(4)向照明系统输出表面(26t)提供所述漫射光(28d)。

7.根据权利要求1所述的包括投影光学器件和光导管的设备，其中，所述光导管(2)配置在照明系统(26)中，所述照明系统以可旋转的方式连接至所述投影光学器件(24)。

8.根据权利要求7所述的包括投影光学器件和光导管的设备，其中，所述照明系统(26)还包括各向异性漫射器(3)，所述各向异性漫射器(3)以可操作的方式连接至所述光导管(2)，使得所述光导管(2)和所述各向异性漫射器(3)相对于所述输出z轴线(10)同步旋转。

9.根据权利要求7所述的包括投影光学器件和光导管的设备，其中，所述照明系统(26)还包括各向异性漫射器(3)，使得所述光导管(2)和所述各向异性漫射器(3)相对于所述输出z轴线(10)独立旋转。

10.根据权利要求1所述的包括投影光学器件和光导管的设备，其中，所述光导管轴线(30)与所述输出z轴线(10)不平行。

技术总结
本申请公开了一种包括投影光学器件和光导管的设备。在本申请中，基于光导管的输出的对称旋转轴线与投影光学器件的输入轴线重合，光导管可以绕旋转轴线旋转，以便使光导管与相关的眼镜的框架、或者相应地与眼镜的佩戴者的太阳穴对准。因此，可以实现显示系统的改善的或优化的美学外观。根据实施方式细节和对图像投影部件的要求，显示系统的光导管可以与眼镜的框架对准，或者甚至可以被隐藏在框架内。如果透镜(波导管)的广角倾斜改变，则光导管的旋转可以被应用于光导管，以使光导管再次处于与太阳穴对准的位置，从而避免对光导管的重新设计的需要。

技术研发人员：希蒙·格拉巴尼克,齐翁·艾森菲尔德
受保护的技术使用者：鲁姆斯有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13