導(dǎo)光裝置及導(dǎo)光裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】導(dǎo)光裝置及導(dǎo)光裝置的制造方法
[0001 ] 本申請(qǐng)是于2012年9月13日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01210338954.4、名稱(chēng)為“虛像顯示裝置及虛像顯示裝置的制造方法”的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及在頭部安裝使用的頭戴顯示器等的虛像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，作為像頭戴顯示器那樣可進(jìn)行虛像的形成及觀察的虛像顯示裝置，提出了各種通過(guò)導(dǎo)光板將來(lái)自顯示元件的圖像光引導(dǎo)至觀察者的瞳孔的類(lèi)型(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2等)，還提出例如通過(guò)對(duì)導(dǎo)光板組裝全息元件(hologram element)，能使圖像光和外界光重疊的透視光學(xué)系統(tǒng)(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。還有，并非涉及頭戴顯示器的技術(shù)，但是為了保護(hù)樹(shù)脂制的成型品的表面，公知的有設(shè)置硬涂層(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。
[0004]在頭戴顯示器，為了以恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)引導(dǎo)圖像光，需要良好地保持通過(guò)反射等使圖像光進(jìn)行傳送處理的導(dǎo)光板的表面部分的狀態(tài)。因此，考慮設(shè)置硬涂層，以防止該表面部分的損傷，和容易地進(jìn)行表面的污物的消除。特別地，在透視型的頭戴顯示器情況下，導(dǎo)光板中露出的部分容易變多，在表面部分設(shè)置硬涂層變得更重要。這里，在硬涂層的成膜中，為了成為在成膜之前的表面部分沒(méi)有附著物的狀態(tài)，一般進(jìn)行清洗。
[0005]然而，在頭戴顯示器的導(dǎo)光部分，需要設(shè)置例如像上述專(zhuān)利文獻(xiàn)3的全息元件那樣用于導(dǎo)光的各種光學(xué)元件。因此，若將清洗作為例如硬涂層的成膜的預(yù)處理，則在導(dǎo)光部分設(shè)置的光學(xué)元件產(chǎn)生剝落等的情形，有導(dǎo)光的性能等惡化的可能性。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2008-172367號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2000-249969號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2007-240924號(hào)公報(bào)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2009-51920號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明鑒于上述【背景技術(shù)】的問(wèn)題而提出，目的是提供一種虛像顯示裝置及虛像顯示裝置的制造方法，該虛像顯示裝置具有硬涂層，能抑制損傷、消除表面的污物，并且，能將光學(xué)特性維持在良好的狀態(tài)。
[0011]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明涉及的一種導(dǎo)光裝置，其特征在于，包括:光入射部，向內(nèi)部取入光;導(dǎo)光部，通過(guò)在第I及第2面的全反射引導(dǎo)從上述光入射部取入的上述光;光射出部，向外部取出經(jīng)過(guò)了上述導(dǎo)光部的上述光;反射部，在上述光入射部及上述光射出部的至少一方彎曲上述光;覆蓋部件，覆蓋上述反射部；和硬涂層，保護(hù)至少含有上述第I及第2面的上述光的導(dǎo)光面;上述硬涂層，在上述反射部被上述覆蓋部件覆蓋的狀態(tài)下形成為:至少覆蓋在包括至少構(gòu)成上述光入射部、上述導(dǎo)光部及上述光射出部的導(dǎo)光主體部分和覆蓋光彎曲用的上述反射部的狀態(tài)下的上述覆蓋部件的部件全體中的、上述光的導(dǎo)光面。
[0012]另外，本發(fā)明涉及的另一種導(dǎo)光裝置，其特征在于，包括:光入射部，向內(nèi)部取入光；導(dǎo)光部，通過(guò)在第I及第2面的全反射引導(dǎo)從上述光入射部取入的上述光;光射出部，向外部取出經(jīng)過(guò)了上述導(dǎo)光部的上述光;硬涂層，保護(hù)至少含有上述第I及第2面的上述光的導(dǎo)光面;和反射部，在上述光入射部及上述光射出部的至少一方彎曲上述光；上述硬涂層，至少覆蓋在包括至少構(gòu)成上述光入射部、上述導(dǎo)光部及上述光射出部的導(dǎo)光主體部分的部件全體中的、上述光的導(dǎo)光面，光彎曲用的上述反射部形成在上述硬涂層上。
[0013]本發(fā)明涉及的一種導(dǎo)光裝置的制造方法，其特征在于，上述導(dǎo)光裝置包括:光入射部，向內(nèi)部取入光；導(dǎo)光部，通過(guò)在第I及第2面的全反射引導(dǎo)從上述光入射部取入的上述光;光射出部，向外部取出經(jīng)過(guò)了上述導(dǎo)光部的上述光；反射部，在上述光入射部及上述光射出部的至少一方彎曲上述光;覆蓋部件，覆蓋上述反射部；和硬涂層，保護(hù)至少含有上述第I及第2面的上述光的導(dǎo)光面;上述導(dǎo)光裝置的制造方法包括:反射部制作步驟，在構(gòu)成上述光入射部或上述光射出部中至少一方的導(dǎo)光主體部分制作光彎曲用的上述反射部;覆蓋步驟，通過(guò)上述覆蓋部件覆蓋在上述反射部制作步驟制作的上述反射部;和硬涂層成膜步驟，在上述覆蓋步驟之后，對(duì)覆蓋部件全體的上述硬涂層進(jìn)行成膜，上述部件全體包含至少構(gòu)成上述光入射部、上述導(dǎo)光部及上述光射出部的導(dǎo)光主體部分，和在上述覆蓋步驟覆蓋光彎曲用的上述反射部的狀態(tài)下的上述覆蓋部件。
[0014]另外，本發(fā)明涉及的另一種導(dǎo)光裝置的制造方法，其特征在于，上述導(dǎo)光裝置包括:光入射部，向內(nèi)部取入光；導(dǎo)光部，通過(guò)在第I及第2面的全反射引導(dǎo)從上述光入射部取入的上述光;光射出部，向外部取出經(jīng)過(guò)了上述導(dǎo)光部的上述光;硬涂層，保護(hù)至少含有上述第I及第2面的上述光的導(dǎo)光面;和反射部，在上述光入射部及上述光射出部的至少一方彎曲上述光;上述導(dǎo)光裝置的制造方法包括:硬涂層成膜步驟，對(duì)覆蓋部件全體的上述硬涂層進(jìn)行成膜，上述部件全體包含至少構(gòu)成上述光入射部、上述光射出部及上述導(dǎo)光部的導(dǎo)光主體部分；和反射部制作步驟，在上述硬涂層成膜步驟已成膜的上述硬涂層中構(gòu)成上述光入射部或上述光射出部的至少一方的導(dǎo)光主體部分上制作彎曲上述光的反射部。
[0015]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明涉及的第I虛像顯示裝置包括:(a)圖像顯示裝置，其形成圖像光；(b)投射光學(xué)系統(tǒng)，其形成基于從圖像顯示裝置射出的圖像光形成的虛像;和(C)導(dǎo)光裝置，其具有:(Cl)光入射部，向內(nèi)部取入通過(guò)了投射光學(xué)系統(tǒng)的圖像光；(c2)導(dǎo)光部，通過(guò)在第I及第2面的全反射引導(dǎo)從光入射部取入的圖像光;和(c3)光射出部，向外部取出經(jīng)過(guò)了導(dǎo)光部的圖像光，(d)導(dǎo)光裝置具有:反射部，在光入射部及光射出部的至少一方彎曲圖像光;覆蓋部件，覆蓋反射部;和硬涂層，保護(hù)至少含有第I及第2面的對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光的面(即圖像光的導(dǎo)光面)，(e)硬涂層，至少覆蓋在包括至少構(gòu)成光入射部、導(dǎo)光部及光射出部的導(dǎo)光主體部分和覆蓋光彎曲用的上述反射部的狀態(tài)下的覆蓋部件的部件全體中的、對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光的面。
[0016]根據(jù)上述虛像顯示裝置，在通過(guò)覆蓋部件覆蓋在用于進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光裝置內(nèi)組裝的光學(xué)元件即光彎曲用的反射部的狀態(tài)下，將硬涂層成膜。因此，即使例如在虛像顯示裝置的制作中作為硬涂層的成膜的預(yù)處理，清洗構(gòu)成導(dǎo)光裝置的導(dǎo)光主體部分的表面，也能避免由此引起光彎曲用的反射部剝落的情形，不會(huì)損壞該反射部的光學(xué)特性。依據(jù)以上內(nèi)容，虛像顯示裝置通過(guò)具有硬涂層，能抑制損傷、容易消除表面的污物，并且，能將光學(xué)特性維持在良好的狀態(tài)。再者，在上述的反射部，包括彎曲圖像光并使外界光透射的各種部件。即，在反射部，不僅有通過(guò)將金屬反射膜和/或電介質(zhì)多層膜成膜而形成的半透射反射膜，還包含具有半透射反射性的半透射部件、半透射性的片、僅對(duì)特定波長(zhǎng)的光起作用而使其他波長(zhǎng)的光透射的全息元件等各種半透射性的反射部(半透射反射部)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的具體方面，上述光彎曲用的反射部是設(shè)置于光射出部側(cè)，向外部取出圖像光并使外界光透射的反射膜。這個(gè)情況下，通過(guò)反射膜反射圖像光并使外界光透射的透視觀察成為可能。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的具體方面，覆蓋部件是通過(guò)與光射出部接合而構(gòu)成覆蓋反射膜并且使外界光的觀察成為可能的透視部的光透射部件。這個(gè)情況下，在通過(guò)透視部的透視觀察中可成為沒(méi)有失真的狀態(tài)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，導(dǎo)光裝置具有:在光入射部側(cè)設(shè)置于硬涂層上，并向?qū)Ч獠恳龑?dǎo)圖像光的鏡膜。這個(gè)情況下，鏡膜在硬涂層的成膜后形成。因此，能不受硬涂層的成膜時(shí)的清洗等的影響將良好的狀態(tài)的鏡膜成膜。
[0020]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明涉及的第2虛像顯示裝置包括:(a)圖像顯示裝置，其形成圖像光；(b)投射光學(xué)系統(tǒng)，其形成基于從圖像顯示裝置射出的圖像光的虛像;和(C)導(dǎo)光裝置，其具有:(Cl)光入射部，向內(nèi)部取入通過(guò)了投射光學(xué)系統(tǒng)的圖像光；(c2)導(dǎo)光部，通過(guò)在第I及第2面的全反射引導(dǎo)從光入射部取入的圖像光;和(c3)光射出部，向外部取出經(jīng)過(guò)了導(dǎo)光部的圖像光，(d)導(dǎo)光裝置具有:硬涂層，保護(hù)至少含有第I及第2面的對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光的面;和反射部，在光入射部及光射出部的至少一方彎曲圖像光，(e)硬涂層，至少覆蓋在包括至少構(gòu)成光入射部、導(dǎo)光部及光射出部的導(dǎo)光主體部分的部件全體中的、對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光的面，光彎曲用的反射部形成在硬涂層上。
[0021]上述虛像顯示裝置中，在進(jìn)行硬涂層的成膜之后，形成光彎曲用的反射部。因此，即使例如在虛像顯示裝置的制作中作為硬涂層的成膜的預(yù)處理，清洗構(gòu)成導(dǎo)光裝置的導(dǎo)光主體部分的表面，也不產(chǎn)生由此引起光彎曲用的反射部剝落的情形，不會(huì)損壞該反射部的光學(xué)特性。依據(jù)以上內(nèi)容，虛像顯示裝置具有硬涂層，能抑制損傷、消除表面的污物，并且，能將光學(xué)特性維持在良好的狀態(tài)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的具體方面，上述光彎曲用的反射部是設(shè)置于光射出部側(cè)，向外部取出圖像光并使外界光透射的反射膜。這個(gè)情況下，通過(guò)保護(hù)反射圖像光并使外界光透射的反射膜，良好的透視觀察成為可能。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，導(dǎo)光裝置具有通過(guò)與光射出部接合構(gòu)成使外界光的觀察成為可能的透視部的光透射部件。這個(gè)情況下，在通過(guò)透視部的透視觀察中可成為沒(méi)有失真的狀態(tài)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，上述光彎曲用的反射部是設(shè)置于光入射部側(cè)并向?qū)Ч獠恳龑?dǎo)圖像光的鏡膜。這個(gè)情況下，通過(guò)保護(hù)鏡膜，能進(jìn)行良好的圖像光的傳送。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，硬涂層通過(guò)浸泡處理而涂布(涂敷)涂層材料來(lái)形成。這個(gè)情況下，能避免硬涂層的成膜時(shí)的清洗等的影響，能將良好的狀態(tài)的鏡膜成膜。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，導(dǎo)光部具有彼此平行配置并能通過(guò)全反射來(lái)導(dǎo)光的上述第I面和上述第2面，光入射部具有對(duì)第I面成預(yù)定的角度的第3面，光射出部具有對(duì)第I面成預(yù)定的角度的第4面。這種情況下，將反射次數(shù)不同的圖像光同時(shí)合成并取出形成I個(gè)虛像的圖像光，能很大地確保越過(guò)光射出部觀察的虛像的顯示尺寸。
[0027]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明涉及的第I虛像顯示裝置的制造方法中，上述第I虛像顯示裝置包括:(a)圖像顯示裝置，其形成圖像光；(b)投射光學(xué)系統(tǒng)，其形成基于從圖像顯示裝置射出的圖像光