伪装的网格结构的制作方法

伪装的网格结构
1.本发明涉及波导以及图像再现装置。
2.在可视电话中出现的问题是各个对话者通常看着显示有对话者的显示器。然而，对应的相机通常安装在显示器的边缘上，远离显示器的图像再现区域。对话者通常将此视为缺乏目光接触。此外，还需要能够使用移动图像再现装置进行可视电话。
3.以此为出发点，本发明基于指定波导和图像再现装置的目的，波导和图像再现装置允许获得更自然和更沉浸的会话体验。
4.该目的通过主权利要求和替选的独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求中指定了有利的配置。
5.提出了一种波导，该波导：包括输入耦合部分，特别是部分透明的输入耦合部分；包括输出耦合部分，特别是在横向方向上与输入耦合部分在空间上远离的输出耦合部分；并且包括基本上透明的主体，该主体位于输入耦合部分的外部以及输出耦合部分的外部，该透明主体具有前侧和后侧，该波导在输入耦合部分中具有衍射输入耦合结构，该波导在输出耦合部分中具有输出耦合结构，该衍射输入耦合结构被配置成仅部分地衍射来自待检测的对象并且入射在输入耦合部分中的波导的前侧上的辐射，使得所衍射的部分作为经输入耦合的辐射在主体中通过反射(特别是全内反射)传播直到输出耦合部分，输出耦合结构使入射在其上的经输入耦合的辐射中的至少一些辐射偏转，以使得所偏转的部分作为经输出耦合的辐射在输出耦合部分中经由主体的前侧或后侧从主体出射，并且衍射输入耦合结构具有至少向输入耦合部分的边缘连续减小的衍射效率。
6.波导可以具有基本上平面的形状。术语前侧和后侧可以表示具有最大面积的平面波导的两个面。横向可以表示基本上与前侧和/或后侧垂直的方向。观察者将以基本上垂直的方式观看波导的前侧。来自待检测的对象并入射在波导的前侧上的辐射(例如来自观察者的辐射)仅被部分地衍射，使得所衍射的部分作为经输入耦合的辐射在主体中通过反射传播直到输出耦合部分。相反，输入耦合部分中的衍射输入耦合结构还作用于在朝向观察者的方向上导向波导的后侧的辐射。对于观看波导的观察者来说，输入耦合部分因此相对于基本上透明的主体的前侧的其余部分显得被遮蔽。如下面将要描述的，实施方式可以使衍射输入耦合结构具有朝向输入耦合部分的边缘连续减小的衍射效率。这种措施可以将从波导的被遮蔽区域到其余区域的过渡设计得更柔和，使得遮蔽对于观察者不太可见。在这种情况下，连续降低的衍射效率表示没有可见跳跃的衍射效率分布，这可能被观察者认为是麻烦的。衍射效率表示已通过衍射输入耦合的辐射与来自待检测的对象并且入射在输入耦合部分中的波导的前侧上的辐射之间的比率。
7.在第一实施方式中，衍射输入耦合结构可以具有成像效果。成像效果可以包括来自待检测对象并且入射到输入耦合部分中的波导的前侧的辐射作为平面波耦合到波导中。特别地，成像效果可以是会聚效果。在这种情况下，衍射输入耦合结构可以具有会聚效果，特别地，在垂直于波导的前侧设置并且延伸穿过输入耦合部分的中心和输出耦合部分的中心的截面中。例如，成像效果可以由焦距f'e来描述。特别地，成像效果可以对应于柱面透镜的会聚效果。该输入耦合结构还可以在多于一个平面中具有会聚效果。例如，焦距f'e可以
在200mm与1000mm之间，特别地在300mm与800mm之间，以将来自距离波导的前侧大约200mm到1000mm的对象的辐射作为平面波输入到波导中。
8.在第二实施方式中，衍射输入耦合结构在输入耦合部分的中心部分中的衍射效率大于0.1(大于10％)。这足以能够检测从输出耦合部分出射的输出耦合辐射。优选地，衍射输入耦合结构在中心部分的衍射效率大于0.2(大于20％)。特别地，在光线条件差的情况下，例如在微光下，为了将足够量的光从待检测对象引导到输出耦合部分，在中心部分中衍射效率大于0.4(大于40％)可能是有利的。
9.在又一实施方式中，衍射输入耦合结构在输入耦合部分的中心部分或中心部分的衍射效率小于0.6(小于60％)。这可以促进上述遮蔽效应的最小化，并且确保从波导的后侧导向的辐射在朝向观察者的方向上充分传输。
10.特别地，衍射输入耦合结构在输入耦合部分的边缘处的衍射效率可以接近零(0)。这可以进一步降低从输入耦合部分向波导的剩余区域过渡的可察觉性。
11.此外，波导的实施方式提供具有高斯或超高斯分布的衍射效率。在这种情况下，高斯分布被理解为满足以下公式的分布：
[0012][0013]
超高斯分布被理解为意指满足以下公式的衍射效率的分布：
[0014][0015]
在这种情况下，η(x)表示作为位置x的函数的衍射效率η。
[0016]
超高斯分布的使用可以确保在输入耦合部分的宽广区域上存在尽可能恒定的高衍射效率，同时衍射效率朝向输入耦合部分的边缘均匀地降低。
[0017]
在又一实施方式中，衍射输入耦合结构被实现为起伏光栅(relief grating)。起伏光栅可以特别容易制造，使得波导的生产更具成本效益。类似地，输出耦合结构也可以被实现为起伏光栅。在这种情况下，输入耦合结构和输出耦合结构也可以分别被称为输入耦合起伏光栅和输出耦合起伏光栅。
[0018]
为了实现衍射输入耦合结构的成像效果，光栅周期可以在输入耦合部分上略微但连续地变化。
[0019]
在一个示例性实施方式中，输入耦合光栅的轮廓深度朝向边缘减小导致衍射效率朝向边缘减小。输入耦合起伏光栅的轮廓深度在起伏光栅的生产期间容易受到影响。
[0020]
可替选地或附加地，输入耦合起伏光栅的轮廓形状朝向边缘变化也可能导致衍射效率朝向边缘减小。使用变化的轮廓形状，可以可选地有利地影响来自待检测对象但不以垂直方式入射到主体前侧的辐射的衍射。
[0021]
特别地，输入耦合起伏光栅可以包括闪耀光栅。在这种情况下，闪耀光栅的斜率朝向边缘变化可能导致衍射效率朝向边缘减小。
[0022]
原则上，同样可以想到将衍射输入耦合结构形成为反射式或透射式体积全息图(transmissive volume hologram)。然后可以通过对朝向边缘减小的折射率进行调制来获
得朝向边缘减小的衍射效率。可替选地或附加地，在这种情况下也可以改变体积全息图的层厚度。在这种情况下，使用具有与波导类似的高折射率的用于透射式体积全息图的材料可能导致作为输入耦合辐射在主体中传播的衍射部分的比例高。
[0023]
衍射输入耦合结构和/或输出耦合结构可以分别形成为掩埋在主体中的衍射输入耦合结构和输出耦合结构。从制造的观点来看，在主体的表面上或在主体的表面内形成衍射输入耦合结构和/或输出耦合结构被发现是特别有利的。有利地，衍射输入耦合结构可以被形成为在主体的后侧的输入耦合起伏光栅并且/或者输出耦合结构可以被形成为在主体的前侧的输出耦合起伏光栅。优选地，输入耦合起伏光栅和/或输出耦合起伏光栅被直接引入主体的高折射材料中，而不是作为被涂覆至主体的单独的聚合物层，其中，起伏光栅是模制的。这可以有助于减少制造波导所需的工艺步骤的数量。此外，可以避免在不同材料之间的分界面处几乎不可避免地出现的辐射损失。
[0024]
在其后侧，主体可以至少在输入耦合部分中设置有输入耦合涂层，所述输入耦合涂层的材料的折射率高于用于制造主体的材料的折射率。在这种情况下，特别地，可以在输入耦合起伏光栅的表面上设置输入耦合涂层。输入耦合涂层可以进一步提高衍射效率。特别地，二氧化钛可以被认为是用于输入耦合涂层的材料。这种材料可以特别容易地涂覆于主体并且具有高折射率。
[0025]
输入耦合涂层的层厚度可以在输入耦合部分内变化以产生朝向输入耦合部分的边缘减小的衍射效率。在具有较薄涂层的区域中，衍射效率可能减小。
[0026]
特别地，输入耦合涂层可以是气相沉积层。
[0027]
在又一实施方式中，主体在其前侧至少在输出耦合区域中设置有输出耦合涂层。输出耦合涂层可以促进几乎整体输入耦合辐射的输出耦合。特别地，输出耦合涂层可以是金属涂层，优选地为铝涂层。为了增加金属涂层的机械和化学耐久性，可以另外在背离主体的一侧向金属涂层涂覆介电保护层。
[0028]
在另一实施方式中，提出主体由折射率大于或等于1.50，特别地大于或等于1.60，特别地大于或等于1.74的聚合物制造。在这种情况下，折射率与546.07nm(e线)的波长有关。在其他波长下可能出现略微不同的折射率。
[0029]
这样的聚合物也被称为高折射率聚合物(hrip)。特别地，主体可以由环硫树脂生产。例如，主体可以由可以以商品名从mitsuichemicals,inc.商购的材料生产。
[0030]
与将玻璃用于主体相比，选择聚合物使得能够提供更轻的主体。因此，这也更适合于在移动图像再现装置中使用。
[0031]
此外，原则上，为了能够使用输入耦合结构在大的角度范围内输入耦合来自对象的辐射，期望在主体内满足全内反射条件的最大可能角度范围。针对主体使用折射率大于1.6的聚合物可以使得能够选择非气态材料以邻接主体、在主体的前侧和后侧，而不破坏全内反射条件。这可以进一步简化波导的结构设计。
[0032]
如果将折射率大于1.74的聚合物用于主体，则即使在非气态材料邻接主体的情况下，也可以获得几乎对应于空气－玻璃－空气的材料序列的全内反射的角度范围。通常，由于接触传感器例如触摸板仍然规则地布置在波导的前侧，所以在移动图像再现装置中几乎不能实现主体前侧的气隙。当接触传感器被触摸时，不能通过气隙耗散的力被施加在接触
传感器上。因此，触摸传感器必须具有非常坚固并且因此结实的设计，使得产生的力可以经由触摸传感器的边缘耗散。因此，上述波导使得能够生产包括触摸传感器的更轻的移动图像再现装置。
[0033]
可以通过使主体再成形来在主体中产生输入耦合起伏光栅和/或输出耦合起伏光栅。例如，可以通过热冲压将输入耦合起伏光栅和/或输出耦合起伏光栅引入到主体中。这可以借助于具有与输入耦合起伏光栅或输出耦合起伏光栅互补的表面结构的印模非常容易地实现。在这种情况下，由高折射率聚合物制成的平面主体可以被用作初始材料，其可以容易地制造并且高质量地具有均匀呈现的高透明度。与由玻璃生产的主体相比，输入耦合起伏光栅可以容易地压印到由高折射率聚合物制造的主体中。
[0034]
同样可以想到的是：通过至少一种蚀刻工艺将输入耦合起伏光栅和/或输出耦合起伏光栅引入到主体中。为此，最初可以将掩模应用于主体，随后可以通过蚀刻工艺，特别是出于生产输入耦合起伏光栅或输出耦合起伏光栅的目的的定向蚀刻工艺(例如溅射)，去除主体的材料，并且最终可以去除蚀刻掩模。
[0035]
在这种情况下，仅需提供用于主体的平面材料。
[0036]
可替选地，可以通过再成形来与输入耦合起伏光栅和/或输出耦合起伏光栅一起生产主体。作为示例，可以通过注塑模制来生产具有输入耦合起伏光栅并且/或者具有输出耦合起伏光栅的主体。在这种情况下，可以通过使用具有与输入耦合起伏光栅或输出耦合起伏光栅互补的表面结构的模具来设计输入耦合起伏光栅或输出耦合起伏光栅。
[0037]
还可以想到的是：例如，在主体的初级成形期间形成输出耦合起伏光栅，并且随后通过使主体再成形来形成输入耦合起伏光栅。同样地，最初可以在主体的初级成形期间生产输入耦合起伏光栅，并且随后可以通过再成形来提供具有输出耦合光栅的预制主体。
[0038]
根据又一实施方式，提供后侧粘合剂层压件，该后侧粘合剂层压件具有被布置在主体的后侧和/或输入耦合涂层上的至少一个第一后侧粘合剂层，并且第一后侧粘合剂层被布置在后侧粘合剂层压件的面向主体的一侧上。在这种情况下，后侧粘合剂层压件可以仅由第一后侧粘合剂层组成。
[0039]
第一后侧粘合剂层可以由折射率小于或等于1.329，特别地小于或等于1.324，优选地小于或等于1.319的材料生产，以改善主体中的输入耦合辐射的折射率。
[0040]
此外，后侧粘合剂层压件可以具有第二后侧粘合剂层，其中第二后侧粘合剂层被设置在第一后侧粘合剂层的背离主体的一侧，并且第二后侧粘合剂层由折射率大于生产第一后侧粘合剂层的材料的折射率的材料生产。
[0041]
特别地，第二后侧粘合剂层可以用于将波导连接至另一元件，并且在该过程中补偿由于第一后侧粘合剂层和另一元件的不同热膨胀系数而产生的应力。
[0042]
第一后侧粘合剂层可以由下述粘合剂制成：所述粘合剂在与主体和/或输入耦合涂层接触时为液态形式。例如，粘合剂可以被简单地涂覆于预制主体，并且随后例如通过uv辐射或热来固化。特别地，这可以在已经使用静止的液态粘合剂将波导连接至另一元件之后实现。可替选地，还可以提供在一定量时间之后固化的液态粘合剂。例如，这样的粘合剂可包括双组分粘合剂。
[0043]
在另一实施方式中，前侧粘合剂层压件也可以被设置在主体的前侧。前侧粘合剂层压件可以同样包括第一前侧粘合剂层和/或第二前侧粘合剂层。具体地，第一前侧粘合剂
层可以由与第一后侧粘合剂层相同的材料制造，并且第二前侧粘合剂层可以由与第二后侧粘合剂层相同的材料制造。第一前侧粘合剂层通常同样地设置在前侧粘合剂层压件的面向主体的一侧。前侧粘合剂层压件也可以仅由第一前侧粘合剂层组成。
[0044]
第一后侧粘合剂层和/或第二后侧粘合剂层可以特别地由聚合物制成，所述聚合物由1重量％至15重量％的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯和85重量％至99重量％的丙烯酸类单体组成。这样的聚合物的示例可以以商品名norland optical adhesive 1315(商品代码：noa 1315)、norland optical adhesive 132(商品代码：noa 132)和norland optical adhesive1327(商品代码：noa 1327)从norland products inc.获得。
[0045]
此外，提出一种具有上述波导的图像再现装置，该装置包括：具有图像再现区域的显示器，该显示器通过后侧粘合剂层压件连接至显示器；设置在显示器的再现区域外部的输出耦合部分；以及设置在显示器的图像再现区域内部的输入耦合部分。
[0046]
特别地，该显示器可以是透射显示器或反射显示器。此处所讨论的显示器的示例包括lcd显示器和oled显示器。
[0047]
在图像再现装置的一个实施方式中，图像再现装置包括布置在图像再现区域外部的相机，该相机具有至少一个用于捕获输出耦合辐射的传感器。例如，相机可以在波导的后侧紧邻显示器附接。
[0048]
例如，相机传感器可以是cmos传感器或ccd传感器。此外，相机可以包括透镜。
[0049]
在图像再现区域外部，可以在显示器与输出耦合部分之间将光束陷阱应用于波导的前侧和/或后侧。光束陷阱可以使来自显示器的光到达相机传感器的风险最小化。
[0050]
特别地，图像再现装置可以是智能电话、平板计算机、台式计算机、笔记本计算机、视频电话或内部通信系统的终端。
[0051]
下面，参照附图，基于示例性实施方式更详细地说明本发明。在附图中：
[0052]
图1和2示出了图像再现装置的实施方式的侧视图；
[0053]
图3示出了输入耦合部分周围的透射分布和强度分布；以及
[0054]
图4示出了输入耦合部分周围的衍射效率分布。
[0055]
图1示出了图像再现装置10。在所示的示例性实施方式中，图像再现装置10是智能电话。图像再现装置10包括波导1。波导具有部分透明的输入耦合部分1e和在横向方向上与输入耦合部分1e空间远离的输出耦合部分1a。
[0056]
主体在输入耦合部分1e的外部和输出耦合部分1a的外部基本上是透明的。在本文中，基本上透明是指来自主体的后侧2r的光可以无阻碍地到达布置在前侧2v前面的观察者6。特别地，基本上透明可以意味着来自显示器11的图像再现区域的光可以到达观察者6。可以提供相对小的不透明区域，例如用于机械地紧固主体2。在其输入耦合部分中，波导1具有衍射输入耦合结构3。
[0057]
在所示的示例性实施方式中，衍射输入耦合结构3被实施为输入耦合起伏光栅3。非常示意性地示出的输入耦合起伏光栅3是闪耀光栅。
[0058]
主体2可以由例如高折射率聚合物制成。然后可以将输入耦合起伏光栅引入表面，特别是主体2的后侧2r。例如，这可以通过利用具有与输入耦合起伏光栅互补的表面结构的印模进行热压印来实现。
[0059]
此外，波导1具有输出耦合结构4的输出耦合部分1a。输出耦合结构4还实施为起伏光栅，特别是输出耦合起伏光栅。
[0060]
衍射输入耦合结构3被配置成仅衍射来自待检测的对象6(在当前情况下是观察者6)并且入射在输入耦合部分1e中的波导1的前侧1v上的一些辐射，以使得作为输入耦合辐射se的衍射部分通过反射在主体2中传播直到输出耦合部分1a。
[0061]
输出耦合结构4操纵入射到其上的输入耦合辐射se中的至少一些，使得被偏转的部分作为输出耦合辐射sa经由主体2的后侧从主体2的输出耦合部分1a中出射。原则上，同样可以想到的是，输出耦合辐射sa经由主体的前侧2v出射。
[0062]
将入射到输入耦合部分1e中的波导1上的来自对象6的一些辐射so经由输入耦合结构3和主体2传输到输出耦合部分1a也可以被称为潜望镜功能。
[0063]
输入耦合涂层5设置在主体2的后侧2r上。输入耦合涂层5的材料的折射率高于制造主体2的材料的折射率。在这种情况下，输入耦合涂层5不仅在输入耦合起伏光栅3上延伸，而且在主体2的整个后侧2r上延伸。
[0064]
波导1还具有布置在输入耦合涂层5上的后侧粘合层压板8。后侧粘合层压板8包括在后侧粘合层压板8的面向主体2的一侧上的第一后侧粘合层81。第一后侧粘合层由折射率小于1.48的材料制成，更精确地由折射率小于或等于1.315的材料制成。
[0065]
结合使用折射率为1.74的用于主体2的材料，使用由折射率小于或等于1.315的材料制成的第一后侧粘合层有助于49.1
°
至90
°
的可用于全内反射的角度范围。这几乎对应于由玻璃制造并邻接空气的波导的角度范围。
[0066]
此外，后侧粘合层压板8具有第二后侧粘合层82。优选地选择第二后侧粘合层的材料，使得其能够补偿由于经由后侧粘合层压板8连接的元件的不同热膨胀系数而导致的热诱导应力。
[0067]
波导1通过后侧粘合层压板8连接到显示器11。在当前情况下，显示器11是oled显示器。然而，同样可以使用lcd显示器。由于主体2的透明度，观察者6可以感知由显示器11显示的图像。同时，来自观察者6的辐射通过输入耦合结构3输入耦合到主体2中，传播到输出耦合结构4并在那里再次输出耦合。
[0068]
输出耦合结构4的后侧，即输出耦合起伏光栅4的后侧，设置有输出耦合涂层。输出耦合涂层7可以是金属涂层，特别是铝涂层，其确保可能的最大比例的辐射被输出耦合。输出耦合辐射sa可以由相机12的传感器检测到。除了传感器之外，在这种情况下的相机还包括仅在输出耦合结构4和传感器之间示出的成像光学单元。因此，观察者6感知由显示器11显示的图像的方向和观察者6被相机12记录的方向彼此对应。因此，对于观察者会产生更自然的会话体验。
[0069]
在主体2的前侧2v上设置有也覆盖输出耦合涂层7的前侧粘合层压板9。以对应于后侧粘合层压板8的方式，前侧粘合层压板9同样包括第一前侧粘合层91和第二前侧粘合层92。在这种情况下，第一前侧粘合层91可由与第一后侧粘合层81相同的材料制成。特别地，这可以保持波导1的全内反射特性。与此相反，第二前侧粘合层92可由简化与其它元件的连接的材料制成。
[0070]
在当前情况下，触摸传感器16设置在前侧粘合层压板9的前面。它可以用于操作图像再现装置10。然而，原则上，可以提供例如由玻璃制成的简单透明盖板来代替触摸传感器
16，以便保护波导1免受外部影响。
[0071]
在显示器11和输出耦合部分1a之间的横向方向上，束阱14和15分别附接到波导1的前侧和后侧。束阱14和15防止来自显示器的光通过反射到达相机12的传感器，使得相机12优选地仅检测来自观察者6的光。在主体1的端侧上横向地设置有具有相同对象并且在当前情况下形成为光吸收涂层13和17的束阱。此外，输入耦合光栅结构3被优化为使从显示器11发出并且同样不可避免地在输入耦合结构3处被衍射的光在基本上指向远离输出耦合部分1a的方向上(也就是图1和图2中的右边)衍射。特别地，束阱/光吸收涂层17可以将波导1/主体2的该端处的背反射减小到最小。
[0072]
通过波导1的输入耦合部分1e中的输入耦合结构3，来自要被检测的对象，即观察者6的辐射so仅部分地衍射到波导1中，作为输入耦合辐射se。输入耦合辐射1e随后通过全内反射在波导1中被引导。
[0073]
在这种情况下，在所示的示例性实施方式中，输入耦合辐射se的功率与来自观察者6的所有辐射so的功率之比为1：10。这也通过用于输入耦合辐射se的箭头来指示，所述输入耦合辐射se被描绘为仅具有来自观察者6的所有辐射so的箭头宽度的十分之一。
[0074]
图2再次示出了已经在图1中描绘的图像再现装置10，为了清楚起见省略了一些附图标记。
[0075]
与图1相比，图2描绘了由显示器发射并通过透明波导1由观察者6感知的辐射sd、sh。
[0076]
输入耦合结构3的效果不限于来自观察者6的辐射so。相反，输入耦合部分1e中的输入耦合结构3还减少了从波导1后面的对象沿朝向观察者6的方向的辐射的传输。在由位于波导1后面的显示器11均匀照明的情况下，减小了由观察者6感知的输入耦合部分1e中的辐射sh。这再次由具有减小的宽度的箭头示出。
[0077]
与考虑到所使用的衍射级的最大效率的闪耀光栅的通常优化相比，实施为闪耀光栅的输入耦合起伏光栅3可以被优化以最小化来自显示器11的在输出耦合结构4的方向上衍射的光的分量。
[0078]
来自显示器的辐射sd和从输入耦合部分1e中的波导1沿观察者6的方向出射的功率sh之间的差与来自显示器11的辐射sd的比率可以达到第一近似，在这种情况下基本上对应于输入耦合辐射se和来自对象6的辐射so之间的比率。
[0079]
输入耦合辐射se相对于来自对象6的辐射so的分量越大，显示器11所描绘的图像在输入耦合部分中越模糊。
[0080]
通过相对于位于输入耦合部分1e内的点，针对位于输入耦合部分1e外的所有点将在显示器11上描绘的图像变暗来补偿衍射输入耦合结构3的局部遮蔽效应。这在图3中示出。
[0081]
图3a)示出了显示器11和波导1的一部分，其中衍射输入耦合结构3围绕输入耦合部分1e。在这种情况下，输入耦合结构3的衍射效率η在整个输入耦合部分1e上具有恒定值。
[0082]
图3b)示意性地示出了作为位置x的函数的波导1的透射率t的曲线。由于衍射输入耦合结构3，从显示器1到波导1的前侧1v的透射率在x1和x2之间减小。例如，透射率在该输入耦合部分1e外部可以是90％(0.9)并且在输入耦合部分1e内部(也就是说在x1和x2之间)可以是80％(0.8)。
[0083]
图3c)再现由显示器11在输入耦合部分1e的区域中发射的辐射的强度i。例如，点x1和x2之间的强度是100％(1)。其在该区域外减少到约88.8％(0.888)。因此，由显示器11描绘的图像对于垂直注视在图像再现装置10或显示器11上的观察者6而言看起来是均匀的。
[0084]
然而，如果观察者6不以垂直方式观看显示器11，则由于输入耦合结构3和显示器11不位于一个平面中，所以由输入耦合结构3遮蔽的区域相对于显示器11和由此描绘的图像移位。这在图3b)中用虚线和点线表示。
[0085]
在输入耦合部分1e的边缘区域中，对于特定视角执行的衍射输入耦合结构3的遮蔽效应的补偿对于其它视角是无效的。相反，在输入耦合部分1e的边缘区域中存在显著的亮度变化，这可能被观察者6感知为麻烦的。对于不同视角发生的亮度变化也可以称为视差。如果观察者6垂直地注视在图像再现装置10上，但距离相对较小，则也可能出现这种情况，因为在这种情况下，观察者6的每只眼睛从稍微不同的角度指向输入耦合部分1e。
[0086]
图4a)再次描绘了在输入耦合部分1e的区域中的图像再现装置10的一部分。图4b)描绘了衍射输入耦合结构3的衍射效率η，其形成了关于图3的说明的基础。它在点x1和x2之间具有恒定值。例如，衍射效率η的这个值可以是10％(0.1)。如图4c)所示，如果衍射输入耦合结构3的衍射效率η从位置x1和x2之间的中心的最大值10％(0.1)朝向输入耦合部分1e的边缘连续减小，则输入耦合部分1e中的透射率t的值接近输入耦合部分1e外部的值，因此即使在不同视角的情况下，观察者6也几乎不能感知到亮度跳跃。
[0087]
因此，通过均匀调节由显示器11发射的辐射sd的强度可以补偿衍射输入耦合结构3的遮蔽效应，而在改变视角的情况下感知不到在输入耦合部分1e的边缘区域中出现的亮度变化。可以发现这是有利的，特别是当衍射输入耦合结构3不设置在主体2的后侧2r上，而是设置为主体2内的埋入式输入耦合结构时。由于在埋入式输入耦合结构3的情况下衍射输入耦合结构3和显示器11之间的距离通常大于设置在主体2的后侧2r上的衍射输入耦合结构3的情况下的衍射输入耦合结构3和显示器11之间的距离，因此，补偿的视角依赖性可以尤其明显。
[0088]
因此，所提出的图像再现装置10的实施方式允许衍射输入耦合结构3不被观察者6感知，因此这也可以被称为隐蔽光栅结构。
[0089]
特别地，本公开内容还涉及以下示例：
[0090]
示例1.一种波导，包括输入耦合部分，包括输出耦合部分，包括基本上透明的主体，所述主体位于所述输入耦合部分的外部以及所述输出耦合部分的外部，所述透明主体具有前侧和后侧，所述波导在所述输入耦合部分中具有衍射输入耦合结构，所述波导在所述输出耦合部分中具有输出耦合结构，所述输入耦合结构被配置成仅部分地衍射来自待检测的对象并且入射在所述输入耦合部分中的前侧上的辐射，使得所衍射的部分作为经输入耦合的辐射在所述主体中通过反射传播直到所述输出耦合部分，所述输出耦合结构使入射到其上的经输入耦合的辐射中的至少一些辐射偏转，以
使得所偏转的部分作为经输出耦合的辐射在所述输出耦合部分中经由所述主体的前侧或后侧从所述主体出射，所述主体由折射率大于或等于1.50，特别是大于或等于1.60，特别是大于或等于1.74的聚合物制成。
[0091]
示例2.根据示例1所述的波导，其特征在于，所述衍射输入耦合结构具有成像效果，更特别地具有会聚效果。
[0092]
示例3.根据示例1或2所述的波导，其特征在于，所述衍射输入耦合结构被实现为输入耦合起伏光栅，以及/或者所述输出耦合结构被实现为输出耦合起伏光栅。
[0093]
示例4.根据示例3所述的波导，其特征在于，所述输入耦合起伏光栅和/或所述输出耦合起伏光栅通过所述主体的再成形而在所述主体中被生产。
[0094]
示例5.根据前述示例3和4中任一项所述的波导，其特征在于，通过热压印和/或蚀刻工艺将所述输入耦合起伏光栅和/或所述输出耦合起伏光栅引入到所述主体中。
[0095]
示例6.根据前述示例中任一项所述的波导，其特征在于，通过初级成形将所述主体与所述输入耦合起伏光栅和/或与所述输出耦合起伏光栅一起生产。
[0096]
示例7.根据前述示例中任一项所述的波导，其特征在于，通过注塑模制来生产具有所述输入耦合起伏光栅和/或具有所述输出耦合起伏光栅的所述主体。
[0097]
示例8.根据前述示例中任一项所述的波导，其特征在于，所述主体在其后侧上至少在所述输入耦合部分内设置有输入耦合涂层，所述输入耦合涂层的材料的折射率大于用于制造所述主体的材料的折射率。
[0098]
示例9.根据前述示例中任一项所述的波导，其特征在于，所述主体在其前侧上至少在所述输出耦合部分内设置有输出耦合涂层。
[0099]
示例10.根据前述示例中任一项所述的波导，其特征在于，具有至少一个后侧粘合剂层的后侧粘合剂层压件被布置在所述主体的后侧和/或所述输入耦合涂层上，第一后侧粘合剂层被布置在所述后侧粘合剂层压件的面向所述主体的一侧上，
所述第一后侧粘合剂层由折射率小于1.48，特别是小于或等于1.315的材料制成。
[0100]
示例11.根据示例10所述的波导，其特征在于，所述后侧粘合剂层压件具有第二后侧粘合剂层，所述第二后侧粘合剂层被布置在所述第一后侧粘合剂层的背离所述主体的一侧上，所述第二背侧粘合剂层由具有大于用于生产所述第一后侧粘合剂层的材料的折射率的折射率的材料制成。
[0101]
示例12.根据前述示例10和11中任一项所述的波导，其特征在于，所述第一后侧粘合剂层是由以下粘合剂制造，该粘合剂在其与所述主体和/或所述输出耦合涂层接触时呈液体形式。
[0102]
示例13.根据前述示例中任一项所述的波导，其特征在于，在所述主体的至少一个端侧上设置有光吸收涂层。
[0103]
示例14.一种印模，用于将输入耦合起伏光栅和/或输出耦合起伏光栅引入到主体中，以用于制造根据示例4至7中任一项所述的波导。
[0104]
示例15.一种用于注塑模具的注塑模具插入件，所述注塑模具用于注塑模制具有输入耦合起伏光栅和/或输出耦合起伏光栅的主体，以用于制造根据示例6或7所述的波导。
[0105]
例16.一种图象再现装置，其特征在于，所述图像再现装置包括根据前述示例10至13中任一项所述的波导，所述图像再现装置包括具有图像再现区域的显示器，所述显示器借助于所述后侧粘合剂层压件连接至所述波导。所述输出耦合部分被布置在所述显示器的图像再现区域的外部，所述输入耦合部分被布置在所述显示器的图像再现区域内。
[0106]
示例17.根据示例16所述的图像再现装置，其特征在于，所述图像再现装置包括布置在所述图像再现区域的外部的相机，所述相机具有用于捕获经输出耦合的辐射的至少一个传感器。
[0107]
示例18.根据前述示例16和17中任一项所述的图像再现装置，其特征在于，在所述图像再现区域的外部，在所述显示器与所述输出耦合部分之间，在所述波导的前侧和/或后侧上应用束阱。
[0108]
示例19.根据前述示例16至18中任一项所述的图像再现装置，其特征在于，所述图像再现装置是智能电话、平板计算机、台式计算机、笔记本计算机、视频电话或内部通信系统的终端。
[0109]
附图标记
1 波导1e 输入耦合部分1a 输出耦合部分1r 波导的后侧1v 波导的前侧2 主体2v 主体的前侧2r 主体的后侧3 衍射输入耦合结构，输入耦合起伏光栅4 输出耦合结构，输出耦合起伏光栅5 输入耦合涂层6 对象，观察者7 输出耦合涂层8 后侧粘合剂层压件81 第一后侧粘合剂层82 第二后侧粘合剂层9 前侧粘合剂层压件91 第一前侧粘合剂层92 第二前侧粘合剂层10 图像再现装置，智能电话11 显示器12 相机13,17 光吸收涂层14,15 束阱16 触摸传感器se 经输入耦合的辐射sa 经输出耦合的辐射so 来自对象6的辐射sd 由显示器11发射并由观察者6在输入耦合部分1e的外部感知的辐射sh 由显示器11发射并由观察者6在输入耦合部分内感知的辐射