光学器件、图像投影装置及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及光学器件、图像投影装置以及电子设备。
【背景技术】
[0002]近年来，下述图像投影装置被商品化:该图像投影装置使用具有导光板的光学器件将从图像显示装置射出的图像光引导至观察者的眼睛、使观察者观察图像(虚像)。例如，就作为图像投影装置的一种的头戴式显示器而言，进行着关于小型化、广视角化、高效率化的开发。在这样的光学器件中，现有提出了下述技术:使用衍射光学元件，作为使光入射到导光板内或者使在导光板内进行导光的光射出的构成。
[0003]此外，衍射光学元件的衍射特性存在大的波长相关性。因此，在具有使用了衍射光学元件的光学器件的图像投影装置中，有时所观察的虚像的色不均会变得显著。
[0004]因此，提出了具有与多种颜色(例如，红、绿、蓝)的光分别对应的多个衍射光学元件的光学器件。在使用了这样的光学器件的图像投影装置中，对导光板进行引导的光中所含的多种颜色的光，用与各种颜色的光对应的衍射光学元件使其衍射，由此能够显示降低了因衍射效率的波长相关性引起的每色的效率差的虚像(例如专利文献I)。
[0005]专利文献1:日本特开2009-186794号公报
【发明内容】
[0006]在上述专利文献I所记载的构成中，关于使光入射于导光板内的构成以及用于使光从导光板内射出的构成的各个，与在导光板内进行导光的光所包含的多种颜色对应地层叠多个衍射光学元件。因此，上述专利文献I所记载的光学器件中，有可能结构变得复杂、图像投影装置的制造成本增大。
[0007]此外，在层叠与不同颜色对应的多个衍射光学元件而设置的情况下，由与一种颜色对应的衍射光学元件衍射的光会入射于与其他颜色对应的衍射光学元件，接受进一步的衍射。因此，有时也会产生:衍射角的控制变得困难、所显示的虚像的画质(像质)下降等冋题。
[0008]本发明是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于提供用于图像投影装置、能够以简单的构成显示高品质的图像的光学器件。此外，目的还在于提供具有这样的光学器件、能够显示高品质的图像的图像投影装置。进而，目的还在于提供具有这样的图像投影装置、能够显不尚品质的图像的电子设备。
[0009]为了解决上述问题，本发明的一方式提供光学器件，其特征在于，具有:导光体；透射型的第I衍射元件，其设置于所述导光体的第I面，使在所述导光体的内部导光了的光的至少一部分衍射而取出；透射型的第2衍射元件，其设置于所述导光体的所述第I面，使朝向所述导光体的光的至少一部分衍射；以及反射型的第3衍射元件，其设置于所述导光体的与所述第I面相反侧的面即第2面，使介由所述第2衍射元件入射到所述导光体的内部的光的至少一部分衍射。
[0010]根据该构成，由于能够使在第2衍射元件中未衍射的O次光由第3衍射元件衍射，所以能够增加从第I衍射元件射出的光的光量。因此，能够以简单的构成显示明亮的、高品质的图像(虚像)。
[0011]在本发明的一方式中，也可以为下述构成:由所述第2衍射元件衍射的光与所述第I面所成的角，和由所述第3衍射元件衍射的光与所述第2面所成的角，为相同角度。
[0012]根据该构成，能够容易地以高效率使光从导光体射出。
[0013]在本发明的一方式中，也可以为下述构成:所述第3衍射元件具有:表面浮雕(relief)型的衍射光栅；和覆盖所述衍射光栅的表面的反射膜。
[0014]根据该构成，可以实现光学器件整体的薄型化。
[0015]在本发明的一方式中，也可以为下述构成:所述第3衍射元件具有:透射型的衍射光栅；和相对于所述衍射光栅设置于与所述第2面相反侧的第I反射部件。
[0016]根据该构成，能够以简单的构成显示明亮的、高品质的图像(虚像)。
[0017]在本发明的一方式中，也可以为下述构成:所述第2衍射元件，在所述第2衍射元件的与所述第I面相反侧的面具有第2反射部件，该第2反射部件设置为覆盖所述导光体的一部分。
[0018]根据该构成，能够使在第3衍射元件中未衍射的O次光由第2衍射元件衍射。因此，能够增加从第I衍射元件射出的光的光量，能够以简单的构成显示明亮的、高品质的图像(虚像)。
[0019]在本发明的一方式中，也可以为下述构成:所述第I衍射元件、所述第2衍射元件以及所述第3衍射元件中的至少一个是体积全息图。
[0020]根据该构成，一般体积全息图由于比表面浮雕型的衍射元件的衍射效率高，所以能够增加从第I衍射元件射出的光的光量，能够以简单的构成显示明亮的、高品质的图像(虚像)。
[0021]在本发明的一方式中，也可以为下述构成:所述第I衍射元件包括第I部分和第2部分，所述第I部分使第I波段的光以相对于所述第I面成第I角度的方式衍射，所述第2部分使第2波段的光以相对于所述第I面成所述第I角度的方式衍射。
[0022]根据该构成，能够从第I衍射元件射出按波段分光了的光。
[0023]在本发明的一方式中，也可以为下述构成:所述第2衍射元件包括第3部分和第4部分，所述第3部分使所述第I波段的光以相对于所述第I面成第2角度的方式衍射，所述第4部分使所述第2波段的光以相对于所述第I面成所述第2角度的方式衍射。
[0024]根据该构成，能够从第I衍射元件射出由第2衍射元件分光了的光。
[0025]在本发明的一方式中，也可以为下述构成，即设置为:由所述第3部分衍射的所述第I波段的光入射于所述第I部分；由所述第4部分衍射的所述第2波段的光入射于所述第2部分。
[0026]根据该构成，能够使由第2衍射元件分光了的光以高效率从第I衍射元件射出。
[0027]在本发明的一方式中，也可以为下述构成:所述第3衍射元件包括第5部分和第6部分，所述第5部分使所述第I波段的光以相对于第2面成所述第2角度的方式衍射，所述第6部分使所述第2波段的光以相对于所述第2面成所述第2角度的方式衍射。
[0028]根据该构成，能够从第I衍射元件射出由第3衍射元件分光了的光。
[0029]在本发明的一方式中，也可以为下述构成，即设置为:由所述第5部分衍射的所述第I波段的光入射于所述第I部分；由所述第6部分衍射的所述第2波段的光入射于所述第2部分。
[0030]此外，本发明的一方式，提供一种图像投影装置，其特征在于，具有:射出图像光的图像显示装置；以及上述的光学器件；其中，所述光学器件使所述图像光入射于所述导光体，使在所述导光体的内部传播的所述图像光由所述第I衍射元件衍射而取出。
[0031]根据该构成，由于具有上述的光学器件，所以可以显示高品质的图像。
[0032]此外，本发明的一方式，提供一种电子设备，其特征在于，具有上述的图像投影装置。
[0033]根据该构成，由于具有上述的图像投影装置，所以可以显示高品质的图像。
【附图说明】
[0034]图1是本发明的一实施方式涉及的电子设备的外观图。
[0035]图2是表示显示装置的左眼用显示部的构成例的俯视图。
[0036]图3是本发明的第I实施方式涉及的光学器件的说明图。
[0037]图4是本发明的第2实施方式涉及的光学器件的说明图。
[0038]图5是本发明的第3实施方式涉及的光学器件的说明图。
[0039]图6是本发明的变形例涉及的光学器件的设计思想的说明图。
[0040]符号说明
[0041]1、2、3…光学器件，21…导光板(导光体)，21a…第I面，2Ib…第2面，2Ix----端，
21y…另一端，31…第I衍射部(第I衍射元件)，32…第2衍射部(第2衍射元件)，33、34…第3衍射部(第3衍射元件)，34b…第I反射板(第I反射部件)，35…第2反射板(第2反射部件)，1000…显不装置，L、LO…光。
【具体实施方式】