图像显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像显示装置。
【背景技术】
[0002]作为向眼睛的视网膜直接照射激光而使使用者目视确认图像的显示装置，公知有头戴式显示器(HMD)、平视显示器(HUD)。
[0003]这样的显不器一般具备射出光的发光装置和变更光路来使射出的光扫描使用者的视网膜的扫描机构。通过上述显示器，使用者能够同时目视确认外部景色与由扫描机构描绘的图像的双方。
[0004]例如，专利文献1公开了一种图像产生器(平视显示器)，其具备光源、光束耦合器、能够以使光束以二维图案扫描的方式动作的射束扫描仪、以及构成为接收扫描的光束并从输出位置向可视区域发射的引导基板。另外，作为光源，公开了一种采用使用了声光调制器(Α0Μ)等外部调制的DPSS激光的光源(专利文献1的段落0026)。
[0005]在这样的图像产生器中，为了实现显示图像的高分辨率化，已知有增加光束的束数(多射束化)地形成图像的方法。
[0006]然而，为了通过声光调制器进行多份光束的外部调制，需要针对每一束射束来设置调制器，导致构造的复杂化、大型化。另外，从调制器射出的射束彼此的对位(对准)要求较高的精度，因此还存在制造难易度高的技术问题。
[0007]专利文献1:日本特表2009-516862号公报
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于获得一种能够通过简易结构来实现基于多射束的图像描绘的图像显示装置。
[0009]这样的目的能够通过下述本发明来实现。
[0010]本发明的图像显示装置的特征在于，具备:
[0011]射出光的光源部；
[0012]对从上述光源部射出的光的强度进行调制的调制器；以及
[0013]对通过上述调制器调制后的光进行空间扫描的光扫描仪，
[0014]上述调制器包括将入射至上述调制器的光分配成多份光的分配部和相互独立地对在上述分配部分配后的光的强度进行调制的调制部。
[0015]由此，利用一个调制器，能够调制各束光的强度且能够射出相互分离规定距离的多份光束(light beam)。其结果是，获得一种能够通过简易结构来实现基于多射束的图像描绘的图像显示装置。其结果是，能够进行高精细的图像显示。
[0016]在本发明的图像显示装置中，优选上述调制器具备由具有光电效应的材料构成的基板和对上述基板施加电压的电极。
[0017]由此，利用光电效应来改变折射率，并适当地选择在基板传播的光的相位的变化，从而能够对射出的光的强度进行调制。与其他方式的调制器相比，光电效应引起的折射率的变化高速地变化，因此与光源部的直接调制、其他方式的调制器相比，能够实现高速调制。
[0018]在本发明的图像显示装置中，优选上述具有光电效应的材料是铌酸锂。
[0019]铌酸锂的光电系数比较大，因此在调制器调制光的强度时，能够降低驱动电压，另夕卜，还能够实现调制器的小型化。
[0020]在本发明的图像显示装置中，优选上述调制部包括形成于上述基板的光波导路，
[0021]上述光波导路具有:
[0022]将上述光波导路分支为第一光波导路和第二光波导路的分支部；和
[0023]上述第一光波导路与上述第二光波导路汇合的汇合部，
[0024]通过在使在上述第一光波导路波导的第一光与在上述第二光波导路波导的第二光之间产生相位差之后，使上述第一光与上述第二光在上述汇合部汇合，来针对入射至上述光波导路的光调制从上述光波导路射出的光的强度。
[0025]由此，通过改变施加于电极的电压能够细微地对从调制部射出的光的强度进行调制。
[0026]在本发明的图像显示装置中，优选上述光源部具备多个光源，
[0027]上述光源部具备上述光源数目以上数目的上述调制器。
[0028]由此，能够分别针对多个颜色的信号光来独立地调制光强度并分割光束。因此，即便在显示全色图像的情况下，也能够容易地形成可实现基于多射束的图像描绘的图像显示
目.ο
[0029]在本发明的图像显示装置中，优选上述光源部包括第一光源以及第二光源，
[0030]上述调制器还具备将从上述第一光源射出的光与从上述第二光源射出的光合波的合波部。
[0031]由此，即便是比光源的数量少的数量的调制器，也能够针对多个颜色的信号光相互独立地进行调制。因此，尽管是特别简易的结构，但也能够射出相互分离规定距离的多份光束(light beam)，从而能够实现基于多射束的图像描绘。
[0032]在本发明的图像显示装置中，优选上述光源部的上述第一光源和上述第二光源在相互不同的时刻射出光，
[0033]上述调制器相互独立地对从上述第一光源射出的光的强度和从上述第二光源射出的光的强度进行调制。
[0034]由此，在调制器中能够分时地对多个颜色的信号光进行强度调制，从而能够在一个调制器中对相互不同波长的光分别独立地进行调制。因此，尽管能够实现多色显示(例如全色显示)，但还能够实现调制器的构造的简化，从而能够实现图像显示装置的小型化。
[0035]优选本发明的图像显示装置还具备对通过上述光扫描仪扫描的光进行反射的反射光学部，
[0036]上述反射光学部包括全息衍射光栅。
[0037]由此，能够调整在反射光学部反射的光的射出方向、选择反射的光的波长。
【附图说明】
[0038]图1是表示本发明的图像显示装置的第一实施方式(头戴式显示器)的简要结构的图。
[0039]图2是图1所示的图像显示装置的局部放大图。
[0040]图3是图1所示的图像显示装置的信号生成部的简要结构图。
[0041]图4是表示图1所示的扫描光射出部所包括的光扫描部的简要结构的图。
[0042]图5是用于示意性地说明图1所示的图像显示装置的作用的图。
[0043]图6是表示图4所示的调制器的简要结构的立体图。
[0044]图7是图6所示的调制器的俯视图。
[0045]图8是用于说明图7所示的调制器的作用的图。
[0046]图9是用于说明图1所示的图像显示装置所起到的效果的图。
[0047]图10是表示图6所示的调制器的其他结构例的图。
[0048]图11是表示第二实施方式所涉及的图像显示装置所包括的光扫描部的简要结构的图。
[0049]图12是图11所示的调制器的俯视图。
[0050]图13是用于说明现有的调制器的技术问题的图。
[0051]图14是第三实施方式所涉及的图像显示装置所包括的调制器的俯视图。
[0052]图15是第三实施方式所涉及的图像显示装置所包括的调制器的俯视图。
[0053]图16是表示本发明的图像显示装置的第四实施方式(平视显示器)的图。
【具体实施方式】
[0054]以下，根据附图所示的优选实施方式对本发明的图像显示装置详细地进行说明。
[0055]〈图像显示装置〉
[0056]第一实施方式
[0057]首先，对本发明的图像显示装置的第一实施方式进行说明。
[0058]图1是表示本发明的图像显示装置的第一实施方式(头戴式显示器)的简要结构的图，图2是图1所示的图像显示装置的局部放大图。另外，图3是图1所示的图像显示装置的信号生成部的简要结构图，图4是表示图1所示的扫描光射出部所包括的光扫描部的简要结构的图，图5是用于示意性地说明图1所示的图像显示装置的作用的图。另外，图6是表示图4所示的调制器的简要结构的立体图，图7是图6所示的调制器的俯视图，图8是用于说明图7所示的调制器的作用的图。此外，图8所示的信号光Ll、L2分别示意性地表示信号光的波形。另外，图9是用于说明图1所示的图像显示装置所起到的效果的图。另夕卜，图10是表示图6所示的调制器的其他结构例的图。
[0059]此外，在图1中，为了便于说明，作为相互正交的3个轴，图示了 X轴、Y轴以及Z轴，并设其图示的箭头的前端侧为“ + (正)”、基端侧为“一(负)”。另外，将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。
[0060]这里，X轴、Y轴以及Z轴是以如下方式而设定的，即在将后述的图像显示装置1佩戴于使用者的头部Η时，Y轴方向为头部Η的上下方向，Z轴方向为头部Η的左右方向，X轴方向为头部Η的前后方向。
[0061]如图1所示，本实施方式的图像显示装置1是具有眼镜那样的外观的头戴式显示器(头部佩戴式图像显示装置)，佩戴于使用者的头部Η来使用，供使用者在虚像所形成的图像与外界图像重叠的状态下目视确认上述虚像所形成的图像。
[0062]如图1所示，该图像显示装置1具备框2、信号生成部3、扫描光射出部4以及反射部6。
[0063]另外，如图2所示，图像显示装置1还具备第一光纤71、第二光纤72以及连接部5。
[0064]在该图像显示装置1中，信号生成部3根据图像信息生成被调制的信号光，该信号光经由第一光纤71、连接部5以及第二光纤72向扫描光射出部4被引导，扫描光射出部4二维地扫描信号光(影像光)并射出扫描光，反射部6朝向使用者的眼ΕΥ反射该扫描光。由此，能够使使用者目视确认与图像信息对应的虚像。
[0065]此外，在本实施方式中，以将信号生成部3、扫描光射出部4、连接部5、反射部6、第一光纤71以及第二光纤72仅设置于框2的右侧且仅形成右眼用的虚像的情况为例进行说明，但也可以将框2的左侧构成为与右侧相同从而与右眼用的虚像配合地也形成左眼用的虚像，也可以仅形成左眼用的虚像。
[0066]另外，对光学地连接信号生成部3与扫描光射出部4之间的机构而言，除了借助光纤的机构之外，还可以利用借助各种导光体的机构来代替。而且，可以不是利用连接部5连接第一光纤71与第二光纤72的结构，也可以不经由连接部5而仅通过第一光纤71光学地连接信号生成部3与扫描光射出部4。
[0067]以下，对图像显示装置1的各部分依次详细地进行说明。
[0068](框)
[0069]如图1所示，框2呈眼镜框那样的形状，具有支承信号生成部3以及扫描光射出部4的功能。
[0070]另外，如图1所示，框2包括支承扫描光射出部4以及鼻托部21的前部22、连接于前部22并与使用者的耳朵抵接的1对腿部(吊挂部)23、以及作为各腿部23的与前部22相反的端部的端脚部24。
[0071]鼻托部21在使用时与使用者的鼻子NS抵接，从而将图像显示装置1支承在使用者的头部。前部22包括框缘部25、桥部26。
[0072]该鼻托部21构成为使用时能够调整框2相对于使用者的位置。
[0073]此外，框2的形状只要是能够佩戴于使用者的头部Η的形状，并不限定于图示的形状。
[0074](信号生成部)
[0075]如图1所示，信号生成部3