用于將導(dǎo)光光學(xué)元件封裝到透明囊中的方法
【專利說明】用于將導(dǎo)光光學(xué)元件封裝到透明囊中的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將導(dǎo)光光學(xué)元件封裝到透明囊中的方法。
[0002]頭戴式系統(tǒng)是由佩戴者佩戴在頭部上的電光裝置。通常此類系統(tǒng)是電子地控制的，以便在多個不同階段之間切換或以便向佩戴者顯示信息。頭戴式系統(tǒng)通常像具有電子地控制的眼鏡片的眼鏡架一樣。
[0003]更具體地說，本發(fā)明涉及包括環(huán)視機構(gòu)或透視機構(gòu)的頭戴式系統(tǒng)。
[0004]頭戴式透視顯示系統(tǒng)能夠在現(xiàn)實世界視圖上疊加信息，例如計算機生成的信息。此類頭戴式透視顯示系統(tǒng)特別地用于實現(xiàn)增強現(xiàn)實。
[0005]因為佩戴者通過該頭戴式透視系統(tǒng)看現(xiàn)實世界，所以需要針對佩戴者的觀看能力來定制此類系統(tǒng)。當(dāng)佩戴者需要矯正性眼科鏡片來正確地看現(xiàn)實世界時，該頭戴式透視系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)被適配用于此類需求。
[0006]使佩戴者通過頭戴式透視系統(tǒng)觀看真實世界要求提供特別是在外觀和光學(xué)要求方面高品質(zhì)的頭戴式透視系統(tǒng)。
[0007]此外，這類系統(tǒng)通常包括由包括投影儀和光源的光學(xué)系統(tǒng)照亮的導(dǎo)光光學(xué)元件。該導(dǎo)光件、尤其是眼睛運動盒相對于眼睛的位置是用于確保增強品質(zhì)的現(xiàn)實元件的非常重要的參數(shù)。
[0008]因此，需要一種這種頭戴式透視系統(tǒng)的高品質(zhì)組裝方法。
[0009]本發(fā)明的目標(biāo)是提供這樣一種高品質(zhì)的組裝方法。
[0010]為此，本發(fā)明提出了一種用于將導(dǎo)光光學(xué)元件至少部分地封裝到透明囊中的方法，該方法至少包括:
[0011 ]-透明囊提供步驟，在該步驟過程中，提供透明囊，
[0012]-導(dǎo)光光學(xué)元件提供步驟，在該步驟過程中，提供導(dǎo)光光學(xué)元件，
[0013]-粘合劑沉積步驟，在該步驟過程中，將粘合劑沉積在該透明囊的面和/或該導(dǎo)光光學(xué)元件的面的至少一部分上，
[0014]-定位步驟，在該步驟過程中，將該透明囊和該導(dǎo)光光學(xué)元件相對于彼此定位以便形成光學(xué)系統(tǒng)，
[0015]-粘結(jié)步驟，在該步驟過程中，利用該粘合劑將該導(dǎo)光光學(xué)元件和該透明囊制成一體，
[0016]其中，該方法在該粘結(jié)步驟之前進一步包括控制步驟，在該控制步驟過程中，對該光學(xué)系統(tǒng)的至少一個參數(shù)進行控制。
[0017]在該粘結(jié)步驟之后，使該導(dǎo)光光學(xué)元件和該透明囊分開是非常困難的。因此，該粘結(jié)步驟是透視系統(tǒng)提供過程的非常重要的步驟。
[0018]此外，該導(dǎo)光光學(xué)元件是易碎元件，并且在該粘結(jié)步驟之后試圖分開該導(dǎo)光光學(xué)元件時，破損率是很高的。
[0019]有利地，本發(fā)明的方法的控制步驟允許在該粘結(jié)步驟之前控制由該導(dǎo)光光學(xué)元件和該透明囊形成的光學(xué)系統(tǒng)的多個參數(shù)。該導(dǎo)光光學(xué)元件是非常昂貴的元件。因此，有利的是在該粘結(jié)步驟之前具有控制步驟，以便能夠在非一致性檢測的情況下在該粘結(jié)步驟之前恢復(fù)該導(dǎo)光光學(xué)元件或者調(diào)整參數(shù)以具有高品質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)。
[0020]有利地，本發(fā)明的封裝方法確保了具有最佳光學(xué)品質(zhì)和均一光學(xué)功能的囊30和導(dǎo)光光學(xué)元件16的不同部分的粘結(jié)。
[0021]根據(jù)可以單獨或組合地進行考慮的進一步的實施例:
[0022]-該控制步驟包括確定該光學(xué)系統(tǒng)的至少一個參數(shù)并且將所確定的參數(shù)的值與所述參數(shù)的參考值作比較;和/或
[0023]-繼該控制步驟之后并且基于該比較的結(jié)果，重復(fù)該粘合劑沉積步驟和/或該定位步驟直到所確定的參數(shù)的值與所述參數(shù)的參考值之間的差異小于或等于閾值;和/或
[0024]-在該控制步驟過程中，對該透明囊和/或該導(dǎo)光光學(xué)元件的至少一個表面的至少一個外觀參數(shù)進行控制;和/或
[0025]-在該控制步驟過程中，對該光學(xué)系統(tǒng)的至少一個光學(xué)參數(shù)進行控制;和/或
[0026]-在該控制步驟過程中，對該透明囊的至少一個表面與該導(dǎo)光光學(xué)元件的至少一個表面的相對位置進行控制;和/或
[0027]-該方法進一步包括施力步驟，在該步驟過程中，將力施加至該透明囊和/或該導(dǎo)光光學(xué)元件，以便在該透明囊的面與該導(dǎo)光光學(xué)元件的面之間形成一層粘合劑;和/或
[0028]-所施加至該透明囊的力基于所確定的參數(shù)的值;和/或
[0029]-所施加的力是由該透明囊或該導(dǎo)光光學(xué)元件分別施加在該導(dǎo)光光學(xué)元件和/或該透明囊上的重力來限定的；和/或
[0030]-所施加的力是由施加在該導(dǎo)光光學(xué)元件和/或該透明囊上的壓力來限定的；和/或
[0031]-使用下列各項來施加該壓力:
[0032]-至少可移動的可變形襯墊或者
[0033]-至少在流體或固體或真空壓力下可變形的隔膜;和/或
[0034]-所施加的力被修改以調(diào)整該光學(xué)參數(shù)，例如光學(xué)屈光力;和/或
[0035]-該力被維持直到粘結(jié)步驟完成;和/或
[0036]-在該粘合劑沉積步驟過程中，至少將粘合劑膜沉積在該透明囊的面和/或或該導(dǎo)光光學(xué)元件的一個面上;和/或
[0037]-在該粘合劑沉積步驟過程中，利用旋涂方法將至少一滴粘合劑沉積在該透明囊的面和/或該導(dǎo)光光學(xué)元件的一個面上;和/或
[0038]-該粘結(jié)步驟包括通過紫外光和/或可見光和/或溫度處理來使該粘合劑固化。
[0039]本發(fā)明還涉及一種用于提供頭戴式電光系統(tǒng)的方法，該方法包括:
[0040]-電光系統(tǒng)提供步驟，在該步驟過程中，提供電光系統(tǒng)，以及
[0041]-封裝步驟，在該步驟過程中，通過以下方式將該電光系統(tǒng)至少部分地封裝在透明囊中:將該電光系統(tǒng)與該透明囊的至少一個基片緊密接觸地堆疊起來并且利用粘合劑來制成一體，
[0042]其中，該封裝步驟是根據(jù)本發(fā)明的封裝方法來實施的。
[0043]根據(jù)進一步的方面，本發(fā)明涉及一種包括一個或多個存儲的指令序列的計算機程序產(chǎn)品，該一個或多個存儲的指令序列可由處理器訪問并且當(dāng)由該處理器執(zhí)行時致使該處理器實施根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。
[0044]本發(fā)明還涉及一種計算機可讀介質(zhì)，該計算機可讀介質(zhì)承載了根據(jù)本發(fā)明的計算機程序產(chǎn)品的一個或多個指令序列。
[0045]此外，本發(fā)明涉及一種使計算機執(zhí)行本發(fā)明的方法的程序。
[0046]本發(fā)明還涉及一種具有在其上記錄有程序的計算機可讀存儲介質(zhì)；其中，該程序使計算機執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0047]本發(fā)明進一步涉及一種包括處理器的裝置，該處理器被適配用于存儲一個或多個指令序列并且實施根據(jù)本發(fā)明的方法的多個步驟中的至少一個步驟。
[0048]如從以下討論中明顯的是，除非確切地陳述是其他情況，否則應(yīng)了解到，貫穿本說明書，使用如“計算”、“運算”、“生成”或類似術(shù)語的討論是指計算機或計算系統(tǒng)或類似的電子計算裝置的動作和/或過程，該動作和/或過程對于在該計算系統(tǒng)的寄存器和/或存儲器內(nèi)表現(xiàn)為物理(例如電子)量的數(shù)據(jù)進行操縱和/或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成在該計算系統(tǒng)的存儲器、寄存器或其他此類信息存儲、傳輸或顯示裝置內(nèi)類似地表現(xiàn)為物理量的其他數(shù)據(jù)。
[0049]本發(fā)明的實施例可以包括用于執(zhí)行在此的這些操作的一個或多個裝置。此類設(shè)備可以是為所希望的目的而專門構(gòu)建的，或此設(shè)備可以包括通用計算機或由存儲在該計算機中的計算機程序選擇性地激活或重新配置的數(shù)字信號處理器(“DSP” )。這種計算機程序可以存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中，如但不限于任何類型的磁盤，包括軟盤、光盤、CD-ROM、磁光盤、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、電可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、磁性或光學(xué)卡，或任何其他類型的適合于存儲電子指令并且能夠耦聯(lián)到計算機系統(tǒng)總線上的介質(zhì)。
[0050]此處所提出的方法和顯示器并非本來就與任何具體的計算機或其他裝置相關(guān)。不同通用系統(tǒng)都可以與根據(jù)此處的傳授內(nèi)容的程序一起使用，或者其可以證明很方便地構(gòu)建一個更專用的裝置以執(zhí)行所希望的方法。各種這些系統(tǒng)所期望的結(jié)構(gòu)將從以下描述中得以明了。此外，本發(fā)明的實施例并沒有參考任何具體的編程語言而進行描述。將認(rèn)識到的是，各種編程語言都可以用來實現(xiàn)如在此描述的本發(fā)明的傳授內(nèi)容。
[0051]現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的非限制性實施例，在附圖中:
[0052]-圖1a至圖1i是表示根據(jù)本發(fā)明的若干個實施例的方法的步驟的流程圖，
[0053]-圖2是透視電光系統(tǒng)的示意圖，
[0054]-圖3是根據(jù)本發(fā)明的封裝方法的示意圖，并且
[0055]-圖4是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
[0056]附圖中的元件僅是為了簡潔和清晰而展示的并且不一定是按比例繪制的。例如，圖中的某些元件的尺寸可以相對于其他元件被放大，以便幫助提高對本發(fā)明的實施例的理解。
[0057]圖2展示了透視顯示系統(tǒng)的實例。此類透視顯示系統(tǒng)10包括顯示源12、準(zhǔn)直裝置14以及由導(dǎo)光光學(xué)元件16 (LOE)構(gòu)成的光學(xué)插件16。
[0058]此類透視顯示系統(tǒng)10允許二維圖像源被成像到無限遠或有限遠并且被反射到佩戴者的眼睛中。
[0059]顯示源12可以是發(fā)射性的或非發(fā)射性的。
[0060]它可以直接從空間光調(diào)制器(SLM)(如一個陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(IXD)、有機發(fā)光二極管(OLED)陣列、掃描源、硅基液晶(LCoS)或類似裝置)獲得，或間接地借助于中繼透鏡或光纖束獲得。顯示源12包括由準(zhǔn)直裝置14(例如，準(zhǔn)直鏡片)成像到無限遠的元素(像素)陣列。
[0061]導(dǎo)光光學(xué)元件16通常包括至少兩個主表面20和22和邊緣、至少一個部分反射表面24以及用于將光耦合到該導(dǎo)光光學(xué)元件中的光學(xué)元件26。來自準(zhǔn)直裝置14的輸出波18通過導(dǎo)光光學(xué)元件16的下表面20進入該導(dǎo)光光學(xué)元件。入射波(朝向?qū)Ч夤鈱W(xué)元件16)從表面26被反射并且被截留在導(dǎo)光光學(xué)元件16中。
[0062]準(zhǔn)直裝置14可以輕易地被整合至單個機械模塊中，該單個機械模塊可以獨立于導(dǎo)光光學(xué)元件16來組裝而具有相當(dāng)寬松的機械公差。
[0063]在圖3上表示的優(yōu)選實現(xiàn)方式中，導(dǎo)光光學(xué)元件16(切邊或未切邊的)緊密接觸地被堆疊在被組裝以便形成透明囊30的第一面32和第二面34的兩個基片之間并利用粘合劑來制成一體。
[0064]如圖3所展示的，第一基片40可以是具有對應(yīng)于透明囊3