光学元件和显示装置制造方法及图纸

光学元件和显示装置，能够减少条纹状的不均或者重影。该光学元件具有：多个半反射镜，它们设置为隔开间隔地彼此平行，使图像光和外界光中的一部分反射，使图像光和外界光中的另外一部分透过；以及透光性部件，其介于多个半反射镜的相邻的两个半反射镜之间。透光性部件具有：入射面，图像光和外界光入射到该入射面；以及射出面，其使图像光和外界光射出。多个半反射镜各自被配置为，分别相对于入射面和射出面倾斜。多个半反射镜包含对图像光和外界光中包含的规定的偏振光成分的反射率彼此不同的至少一个第1半反射镜和至少一个第2半反射镜。

Optical elements and display devices

The optical element and the display device can reduce the uneven or heavy shadow of the stripe. The optical element has a plurality of half mirror, they are set to be spaced parallel to each other, so that the image of light and light is a part of the reflection, the image of light and light in another part of the transmission; and a light transmission component, between 2.5 adjacent the mirror between multiple half mirror. The light transmittance component has the incident plane, the image light and the external light incident on the incident surface; and the ejection surface, which causes the image light and the outside light to be shot out. Each of the multiple half mirrors is configured to tilt relative to the incident plane and the ejection surface respectively. A plurality of semi reflecting mirrors includes at least one first half reflector and at least one second half mirror with different reflectivity of the prescribed polarized light components contained in the image light and the external light.

【技术实现步骤摘要】
光学元件和显示装置
本专利技术涉及光学元件和显示装置。
技术介绍
近年来，作为可穿戴信息设备之一，提供了头戴式显示器等佩戴于观察者的头部进行使用的方式的图像显示装置。此外，已经公知有在观察者佩戴了图像显示装置时，能够同时视觉辨认外界的像和由显示元件生成的图像这双方的图像显示装置，即所谓的透视型图像显示装置。在下述的专利文献1中公开了如下的图像显示装置：该图像显示装置具有：光源及扫描单元，该扫描单元具有第1反射镜、第1光偏转单元、第2反射镜和第2光偏转单元，该图像显示装置将从第2光偏转单元射出的光引导至观察者的瞳孔。在专利文献1中记载了如下内容：构成第2光偏转单元的多个半透膜分别对S偏振光成分和P偏振光成分中的任意一方的偏振光成分进行反射，并使另一方的偏振光成分透过。在下述的专利文献2中记载了具有图像显示光学系统的图像显示装置，该图像显示光学系统具有：具备透光性的基板以及由多镜(multiplemirrors)构成的偏转光学部。在专利文献2中记载了如下内容：多镜具有相对于基板的法线倾斜的多个微小反射面、以及根据入射光的偏振状态对微小反射面进行优化设计。专利文献1：日本特开2012-008356号公报专利文献2：国际公开第2005/088384号
技术实现思路
专利文献1和专利文献2所记载的图像显示装置以全部半透膜或者微小反射面具有相同的反射特性为前提。这些图像显示装置存在如下等课题：由于多个半透膜的图案、或者多镜的带状图案而引起显示图像中视觉辨认到条纹状的不均、及外界像被视觉辨认为双重的现象(ghost，重影)。本专利技术的一个方式正是为了解决上述题中的至少一部分而完成的。即，本专利技术的一个方式的目的之一在于提供一种能够减少视觉辨认到条纹状的不均的情况的显示装置。或者，本专利技术的一个方式的目的之一在于提供一种能够减少外界像被看成双重的情况的显示装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一在于提供一种适合在上述显示装置的光射出部中使用的光学元件。为了达到上述目的，本专利技术的一个方式的光学元件的特征在于，具有：多个半反射镜，它们被设置为隔开间隔地彼此平行，并使图像光和外界光中的一部分反射，使所述图像光和所述外界光中的另外一部分透过；以及透光性部件，其介于所述多个半反射镜中的相邻的两个所述半反射镜之间；所述透光性部件具有：入射面，所述图像光和所述外界光入射到该入射面；以及射出面，其使所述图像光和所述外界光射出，所述多个半反射镜各自被配置为，分别相对于所述入射面和所述射出面倾斜，所述多个半反射镜包含对所述图像光和所述外界光中包含的规定的偏振光成分的反射率彼此不同的至少一个第1半反射镜和至少一个第2半反射镜。本专利技术的一个方式的光学元件具有多个半反射镜，该多个半反射镜包含对规定的偏振光成分的反射率彼此不同的至少一个第1半反射镜和至少一个第2半反射镜。因此，本专利技术的一个方式的光学元件在图像光分别入射到第1半反射镜和第2半反射镜而射出时，与具有反射率相同的多个半反射镜的现有的光学元件的情况相比，能够减小从各半反射镜射出的反射光之间的强度差。由此，能够减少视觉辨认到条纹状的不均的情况。此外，本专利技术的一个方式的光学元件具有多个半反射镜，该多个半反射镜包含对规定的偏振光成分的反射率彼此不同的至少一个第1半反射镜和至少一个第2半反射镜。因此，本专利技术的一个方式的光学元件与具有反射率相同的多个半反射镜的现有的光学元件相比，能够减小在外界光被第1半反射镜反射后再被第2半反射镜反射后的光的强度。由此，能够减少外界像被看成双重的情况。在本专利技术的一个方式的光学元件中，也可以是，在设所述半反射镜对S偏振光成分的反射率和所述半反射镜对P偏振光成分的反射率的平均值为平均反射率时，所述第1半反射镜对所述S偏振光成分的反射率比所述平均反射率高且对所述P偏振光成分的反射率比所述平均反射率低，所述第2半反射镜对所述S偏振光成分的反射率比所述平均反射率低且对所述P偏振光成分的反射率比所述平均反射率高。根据该结构，与以往相比，能够减小从各半反射镜射出的S偏振光成分和P偏振光成分合起来后的反射光的强度差。由此，能够减少条纹状的不均。在本专利技术的一个方式的光学元件中，也可以是，所述多个半反射镜包含多个所述第1半反射镜和多个所述第2半反射镜，在所述多个半反射镜的排列方向上交替配置有所述第1半反射镜和所述第2半反射镜。根据该结构，能够减小从相邻的2个半反射镜射出的图像光的反射光之间的强度差。由此，能够减少与半反射镜的排列间距对应地产生的条纹状的不均。此外，与现有的光学元件相比，能够减小外界光被第1半反射镜进行反射后再被位于其相邻位置的第2半反射镜反射的情况下的光的强度。由此，能够减少与半反射镜的排列间距对应地产生的双重像。本专利技术的一个方式的显示装置的特征在于：具有：图像形成装置；以及导光装置，其对由所述图像形成装置生成的图像光进行引导，所述导光装置具有：入射部，所述图像光入射到该入射部；导光体，其对从所述入射部入射的所述图像光进行引导；以及射出部，其使所述图像光射出，所述射出部具有本专利技术的一个方式的光学元件。本专利技术的一个方式的显示装置具有射出部，该射出部具有本专利技术的一个方式的光学元件，所以能够实现可减轻视觉辨认到条纹状的不均的情况的显示装置。或者，能够实现可减轻外界像被看作双重的情况的显示装置。在本专利技术的一个方式的显示装置中，也可以是，所述射出部设置于所述导光体的靠视觉辨认侧的面。根据该结构，能够实现易于设计的显示装置。附图说明图1是实施方式的显示装置的俯视图。图2是从观察者侧观察导光装置时的背面图。图3是示出导光装置中的图像光的光路的图。图4是实施方式的光学元件的放大图。图5是示出第1半反射镜的反射/透射特性的曲线图。图6是示出第2半反射镜的反射/透射特性的曲线图。图7是用于说明现有的光学元件的一个作用的图。图8是用于说明实施方式的光学元件的一个作用的图。图9是示出第2半反射镜对S偏振光成分的反射率与光强度差之间的关系的一例的曲线图。图10是示出第2半反射镜对S偏振光成分的反射率与光强度差之间的关系的另一例子的曲线图。图11是示出第2半反射镜对S偏振光成分的反射率与光强度差之间的关系的又一例的曲线图。图12是示出第2半反射镜对S偏振光成分的反射率与光强度的标准偏差之间的关系的曲线图。图13是示出现有的光学元件的显示图像的一例的照片。图14是示出沿着图13的A-A线的光强度曲线的图。图15是用于说明现有的光学元件的另一作用的图。图16是用于说明实施方式的光学元件的另一作用的图。图17是示出第2半反射镜对S偏振光成分的反射率与重影对比度之间的关系的一例的曲线图。图18是示出第2半反射镜对S偏振光成分的反射率与重影对比度之间的关系的另一例子的曲线图。图19是示出图像的仿真结果的图。图20是示出沿着图19的B-B线的光强度曲线的图。图21是用于说明实施方式的光学元件的又一作用的图。标号说明10：图像形成装置；20：导光装置；21：入射部；22：平行导光体(导光体)；23：射出部；30：光学元件；31：半反射镜；31A：第1半反射镜；31B：第2半反射镜；32：透光性部件；32a：入射面；32b：射出面；100：显示装置。具体实施方式下面，利用附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件，其特征在于，具有：多个半反射镜，它们被设置为隔开间隔地彼此平行，并使图像光和外界光中的一部分反射，使所述图像光和所述外界光中的另外一部分透过；以及透光性部件，其介于所述多个半反射镜中的相邻的两个所述半反射镜之间；所述透光性部件具有：入射面，所述图像光和所述外界光入射到该入射面；以及射出面，其使所述图像光和所述外界光射出，所述多个半反射镜各自被配置为，分别相对于所述入射面和所述射出面倾斜，所述多个半反射镜包含对所述图像光和所述外界光中包含的规定的偏振光成分的反射率彼此不同的至少一个第1半反射镜和至少一个第2半反射镜。

【技术特征摘要】
2016.09.21 JP 2016-1838471.一种光学元件，其特征在于，具有：多个半反射镜，它们被设置为隔开间隔地彼此平行，并使图像光和外界光中的一部分反射，使所述图像光和所述外界光中的另外一部分透过；以及透光性部件，其介于所述多个半反射镜中的相邻的两个所述半反射镜之间；所述透光性部件具有：入射面，所述图像光和所述外界光入射到该入射面；以及射出面，其使所述图像光和所述外界光射出，所述多个半反射镜各自被配置为，分别相对于所述入射面和所述射出面倾斜，所述多个半反射镜包含对所述图像光和所述外界光中包含的规定的偏振光成分的反射率彼此不同的至少一个第1半反射镜和至少一个第2半反射镜。2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，在设所述半反射镜对S偏振光成分的反射率和所述半反射镜对P偏振光成分的反射率的平均值为平均反射率时，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田昇平，松木隼人，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP