平视显示装置的制造方法_4

文档序号:9252309阅读:来源:国知局
学元件2032的弯曲面2033均设定在通过表面顶点2034的纵剖面相互相等的曲率半径R。此夕卜,针对第二实施方式的各光学元件2032表面的弯曲面2033,将作为从在方向z成为基准的表面顶点2034至边界(纵剖面的拐点)2035的偏移量的深度定义为下沉量S。
[0118]在进行上述的设定后,大下沉量Sa的光学元件2032如图18那样从方向z观察呈正方形,从而如图19那样经由阶面状的边界2035与小下沉量Sb的四个元件2032邻接。与此同时,小下沉量Sb的光学元件2032如图18那样从方向z观察呈正方形,从而如图19那样经由阶面状的边界2035与大下沉量Sa的四个元件2032邻接。
[0119]在上述的第二实施方式中,将邻接的光学元件2032之间的边界2035形成阶梯面状,使这些光学元件2032的表面顶点2034的相对位置错开,从而能够可靠地确保能够抑制亮度不均的相互不同的下沉量S(Sa、Sb)。另外,同时,根据使弯曲面2033的曲率半径R以及边界2035之间的元件宽度W在任意的光学元件2032中均相等的第二实施方式,能够减少基于这些光学元件2032的激光的漫反射范围的差别,从而抑制入射至眼点61的入射损耗。
[0120](第三实施方式)
[0121]如图20所示,本公开的第三实施方式为第二实施方式的变形例。在第三实施方式中,针对元件宽度W与峰值间距P相互相等并且下沉量S(Sa、Sb)相互不同的各光学元件3032,曲率半径R的设定与第二实施方式不同。具体而言,在扫描面31整个区域且在各光学元件3032的弯曲面3033,通过表面顶点3034的纵剖面中的曲率半径R设定为在邻接元件3032彼此之间相互不同。特别是作为第三实施方式的曲率半径R设定大小两种曲率半径Ra、Rb,小曲率半径Ra的光学元件3032与大曲率半径Rb的光学元件3032在任意的方向x、y均交替地排列。凭借上述的排列形态,各光学元件3032使与在水平方向X邻接的光学元件3032相比的曲率半径R的大小关系和与在垂直方向I邻接的光学元件3032相比的曲率半径R的大小关系一致。此外,在第三实施方式中,在大下沉量Sa的光学元件3032设定小曲率半径Ra,并且在小下沉量Sb的光学元件3032设定大曲率半径Rb。
[0122]在进行上述的设定后,大下沉量Sa的光学元件3032也从方向z观察呈正方形(未图示),从而经由线状的边界3035与小下沉量Sb的四元件3032邻接。另外,小下沉量Sb的光学元件3032从方向z观察呈正方形(未图示),从而经由线状的边界3035与大下沉量Sa的四元件3032邻接。
[0123]在上述的第三实施方式中,使邻接的光学元件3032彼此的曲率半径R相互不同,并使这些光学元件3032的表面顶点3034的相对位置错开,从而能够可靠地确保能够抑制亮度不均的相互不同的下沉量S(Sa、Sb)。另外,同时,根据使光学元件3032彼此经由线状的边界3035邻接的第三实施方式,能够抑制因该边界3035处的激光衍射而产生入射至眼点61的入射损耗以及重像。
[0124](第四实施方式)
[0125]如图21所示,本公开的第四实施方式为第一实施方式的变形例。在第四实施方式中,各光学元件4032的表面作为相互共通的弯曲形态而呈弯曲为凹状的凹状弯曲形态,从而形成圆弧面状等的弯曲面4033。在各光学元件4032表面,弯曲面4033从与方向x、y正交的方向z中的和激光扫描仪10以及光学系统40相向的一侧向相反一侧凹陷,以最凹陷点为表面顶点4034。S卩,各光学元件4032表面的弯曲面4033形成于沿厚度方向(S卩,此处为方向z)夹持屏幕部件30的两侧中的和激光扫描仪10以及光学系统40相向的一侧的扫描面31。通过上述的结构,从激光扫描仪10向扫描面31投射的激光被光学元件4032表面的弯曲面4033反射,从而从该弯曲面4033漫反射而向光学系统40侧出射。
[0126]使在各方向x、y邻接的光学元件4032彼此各自的弯曲面4033的外缘(轮廓)相互重叠,从而在相互之间形成边界4035。此处,针对第四实施方式的各光学元件4032表面的弯曲面4033,将作为从在方向z成为基准的表面顶点4034至边界(纵剖面的拐点)4035的偏移量的高度定义为下沉量S。
[0127]根据具备除了以上说明的特征之外与第一实施方式相同的特征的第四实施方式,能够发挥与第一实施方式相同的作用效果。
[0128](第五实施方式)
[0129]如图22所示,本公开的第五实施方式为第一实施方式的变形例。在第五实施方式的各光学元件5032表面,弯曲面5033向与方向x、y正交的方向z中的与和激光扫描仪10以及光学系统40相向的一侧相反一侧突出,以最突出点为表面顶点5034。S卩,各光学元件5032表面的弯曲面5033形成于沿厚度方向(S卩,此处为方向z)夹持屏幕部件30的两侧中的与和激光扫描仪10以及光学系统40相向的一侧的光学面5036相反一侧的扫描面5031。通过上述的结构,从激光扫描仪10向光学面5036投射的激光透过屏幕部件30内而入射至光学元件5032表面的弯曲面5033。作为其结果,如图23所示,激光被光学元件5032表面的弯曲面5033反射而透过屏幕部件30内,从而从光学面5036漫反射而向光学系统40侧出射。
[0130]在第五实施方式的各方向x、y中,也如图22所示,使邻接的光学元件5032彼此各自的弯曲面5033的外缘(轮廓)相互重叠,从而在相互之间形成边界5035。另外,针对各光学元件5032表面的弯曲面5033,也将作为从在方向z成为基准的表面顶点5034至边界(纵剖面的拐点)5035的偏移量的高度定义为下沉量S。此处,依照第一实施方式在邻接的光学元件5032彼此之间且在扫描面5031的整个区域设定相互不同的下沉量S,即大小两种下沉量Sa、Sb。与此同时,依照第一实施方式在邻接的光学元件5032彼此之间且在扫描面5031的整个区域设定通过表面顶点5034的纵剖面中的相互不同的元件宽度W,即大小两种元件宽度Wa、Wb。
[0131]在第五实施方式中,例如如图23那样产生被邻接的各光学元件5032表面的弯曲面5033反射,并从光学面5036以出射角Θ出射,从而相互干涉的激光彼此的光程差Δ L。此处光程差Δ L在定义为邻接元件5032彼此的下沉量Sa、Sb的差Λ S时,能够通过与第一实施方式相同的式3或者式4来表示。另外,光程差AL变化波长λ的出射角Θ的角度差α能够通过与第一实施方式相同的式5来表示。
[0132]在上述的第五实施方式中,在一光学元件5032与其两侧的邻接元件5032之间产生的衍射光的衍射峰也通过与第一实施方式相同的原理,以相互不同的出射角Θ为中心产生,从而相互错开。该错开作用的结果,在一光学元件5032与任意一方的邻接元件5032之间产生的衍射峰和在一光学元件5032与任意另一方的邻接元件5032之间产生的衍射谷重叠,因此难以相互加强强度。因此,虽未图示,但在使在一光学元件5032与两侧邻接元件5032之间产生的衍射光重合的强度分布中,强度差在各衍射峰中心的出射角Θ与邻接元件5032之间的出射角Θ处变小。因此能够根据较小的强度差抑制识别者感觉到的亮度不均。
[0133]另外,如上所述,在第五实施方式中,采用各光学元件5032通过弯曲面5033中的反射使激光漫反射并从与该弯曲面5033相反一侧的光学面5036出射的结构。在这样的结构中,在将I以上的任意的奇数定义为m且将屏幕部件30的折射率定义为η时,假定邻接的光学元件5032彼此的下沉量的差Λ S与m.λ /4/η 一致的情况。在该情况下,在一光学元件5032与其两侧的邻接元件5032之间产生的衍射峰存在相互重叠的担忧。这是因为在Δ S = m.λ/4/η的情况下,衍射峰从Θ0= α/2/η且-Θ O = - α/2/η分别每错开土 α的位置处会产生。
[0134]因此,在第五实施方式中,邻接的光学元件5032彼此的下沉量差AS设定为使下述的式15成立的值。并且,只要式15成立,则下沉量差Λ S优选设定为使下述的式16成立的值,尤其特别是,更加优选设定为使下述的式17成立的值。通过这些式15、式16、式17中任一个的成立,在第五实施方式中,不使邻接的光学元件5032彼此的下沉量S (Sa,Sb)的差Λ S与m.λ /4/η 一致,从而能够可靠地避免衍射峰的重叠。因此,能够提高抑制识别者感觉到的亮度不均的效果的可靠性。
[0135]Δ S ^ m.λ/4/η…式 15
[0136](2m-1).λ /16/η < Δ S < (2m+1).λ/16/n…式 16
[0137]Δ S = m.λ/8/n…式 17
[0138]此外,在第五实施方式中,也与第一实施方式相同地,使用多色激光,因此式15、式16、式17的波长λ相对于至少一种颜色的激光被假定。例如在仅相对于一种颜色的激光假定的情况下,优选将绿色激光或者红色激光的峰值波长假定为波长λ。另外,在相对于两种颜色以上的激光假定的情况下,针对每种颜色设定相互不同的m,从而能够使式15、式16、式17成立。
[0139]此处特别是,在将绿色激光的峰值波长假定为波长λ的情况下,下沉量差AS[单位nm]设定为使基于式15的式18、优选基于式16的式19、进一步优选基于式17的式20成立的值。
[0140]490.m/4/n ?530.m/4/n...式 18
[0141]490.(2m-l)/16/n < Δ S < 530.(2m+l)/16/η…式 19
[0142]AS = 490.m/8/n ?530.m/8/n…式 20
[0143]另外,特别是,在将红色激光的峰值波长假定为波长λ的情况下,下沉量差Δ S[单位nm]设定为使基于式15的式21、优选基于式16的式22、进一步优选基于式17的式23成立的值。
[0144]600.m/4/n ?650.m/4/n…式 21
[0145]600.(2m-l)/16/n < Δ S < 650.(2m+l)/16/η…式 22
[0146]AS = 600.m/8/n ?650.m/8/n…式 23
[0147]根据具备除了以上说明的特征之外与第一实施方式相同的特征的第五实施方式,能够发挥与第一实施方式相同的作用效果。
[0148](其他实施方式)
[0149]以上,虽对本公开的多个实施方式进行了说明,但本公开不应解释为限定于上述的实施方式,而能够在不脱离本公开的主旨的范围内,应用于各种实施方式以及组合。
[0150]具体而言,作为关于第一实施方式、第四实施方式以及第五实施方式的变形例1,如图24所示,也可以依照第三实施方式设定在邻接的光学元件32、4032、5032彼此之间相互不同的曲率半径R(其中,Ra > Rb)。此外,图24示出了应用于第一实施方式的变形例I。
[0151]作为关于第二实施方式的变形例2,如图25所示,也可以采用依照第三实施方式设定在邻接的光学元件2032彼此之间相互不同的曲率半径R(其中,Ra > Rb)。或者另外,作为关于第二实施方式的变形例3,如图26所示,也可以依照第一实施方式设定在邻接的光学元件2032彼此之间相互不同的元件宽度W (Wa、Wb)。
[0152]作为关于第二实施方式、第三实施方式以及第五实施方式的变形例4,如图27、图28所示,也可以采用
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