虚像显示装置的制造方法_5

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分,标注同一附图标记而省略对其的说明。
[0175]图12是表示本实施方式涉及的虚像显示装置IC的概略构成的立体图。
[0176]如图12所示,本实施方式涉及的虚像显示装置IC具有投射装置2、入射侧导光装置3C以及出射侧导光装置4C和将这些收置在内部的框体5,具有与上述虚像显示装置I同样的功能。
[0177]此外,本实施方式中,X、Y以及Z方向设为分别与上述第I以及第2实施方式中示出的Χ、Υ以及Z方向相同的方向。
[0178]本实施方式中,投射装置2位于入射侧导光装置3C的Y方向侧使得显示光束的投射方向变为Y方向的相反方向。
[0179]入射侧导光装置3C与上述入射侧导光装置3同样地,具有长轴方向沿X方向的入射侧导光体31、入射侧衍射光栅32以及出射侧衍射光栅33。但是,本实施方式中,入射侧衍射光栅32安装成:覆盖入射侧导光体31中朝向Y方向侧的第3面313中的与X方向相反侧的区域即入射面31Α,出射侧衍射光栅33安装成:覆盖该第3面313中的X方向侧区域即出射面31Β。而且,在各面311、312、314?316的整个面和第3面313中的除入射面31Α以及出射面31Β以外的区域,形成有全反射层。即,入射侧导光装置3C为配置成入射侧导光体31的第I面311朝向Y方向侧的与入射侧导光装置3相同的构成。
[0180]从投射装置2向这样的入射侧导光装置3C投射的显示光束,分别经由朝向Y方向侧的入射侧衍射光栅32以及入射面31Α而入射到入射侧导光体31内,一边反复进行内面反射一边向X方向侧行进,并经由同样地朝向Y方向侧的出射面31Β以及出射侧衍射光栅33而向出射侧导光装置4C出射。
[0181]出射侧导光装置4C与上述出射侧导光装置4同样地,具有沿XY平面配置的大体矩形板状的出射侧导光体41、入射侧衍射光栅42以及出射侧衍射光栅43。但是,本实施方式中,入射侧衍射光栅42安装于出射侧导光体41中的Y方向相反侧的第4面414,该第4面414设为出射侧导光体41的入射面41Α。另外,出射侧衍射光栅43安装于出射侧导光体41中的Z方向相反侧的第I面411,该第I面411设为出射侧导光体41的出射面41Β。
[0182]此外,在其他的面412、413、415、416的整个面分别形成有全反射层。
[0183]在这样的出射侧导光装置4C中,从出射侧衍射光栅33经由入射侧衍射光栅42而入射到出射侧导光体41内的光,一边在形成有全反射层的411?413、415、416 (主要是第2面412与出射面41Β之间)反复进行内面反射一边向Y方向侧行进。此时,到达了出射面41B的光的一部分(预定比例的光),与上述同样地从出射面41B出射,其他的光在该出射面41B进行内面反射而进一步向Y方向侧行进,再次入射于出射面41B。这样一来,从出射面41B出射的光经由出射侧衍射光栅43出射到虚像显示装置IC外。
[0184]这样一来,由从上述虚像显示装置IC出射的光所形成的图像,与由从上述虚像显示装置I出射的光所形成的图像同样地,在X方向以及Y方向上的各个观察位置作为虚像被观看。
[0185]第3实施方式的效果
[0186]根据以上说明了的本实施方式涉及的虚像显示装置1C,能够得到与上述虚像显示装置I同样的效果。
[0187]此外,也可以使得这样的虚像显示装置IC所具有的出射侧衍射光栅33、43为具有上述第I实施方式的变形中所示的特性的构成。另外,该虚像显示装置IC也可以为具有上述透射光量调整层34、44的构成。这些情况下,能够达到在任一观察位置都能观察到彼此大致同一辉度的图像这一效果。进一步,也可以将上述方向调整层45配置在出射侧衍射光栅43的光出射侧。
[0188]第4实施方式
[0189]接着,就本发明的第4实施方式进行说明。
[0190]本实施方式涉及的虚像显示装置具有与上述虚像显示装置IB同样的构成。在此,该虚像显示装置IB中,入射侧衍射光栅32、42以及出射侧衍射光栅33、43分别包括透射型衍射光栅而构成,分别配置在与入射面31A、41A以及出射面31B、41B相对的位置。相对于此,本实施方式涉及的虚像显示装置中,入射侧衍射光栅以及出射侧衍射光栅分别包括反射型衍射光栅而构成,相对于入射侧导光体31以及出射侧导光体41的位置不同。在这一点上,本实施方式涉及的虚像显示装置与上述虚像显示装置IB不同。此外,以下的说明中,对于与已经说明了的部分相同或大致相同的部分标注同一附图标记而省略对其的说明。
[0191]图13是表示本实施方式涉及的虚像显示装置ID的构成以及从该虚像显示装置ID出射的光的光路的不意图。
[0192]如图13所示,本实施方式涉及的虚像显示装置ID具备投射装置2 (省略图示)、供显示光束从该投射装置2入射的入射侧导光装置3D和供该显示光束经由入射侧导光装置3D入射的出射侧导光装置4D,并具有与该虚像显示装置IB同样的功能。
[0193]图14是示出入射侧导光装置3D的构成以及经过入射侧导光装置3D的光的光路的示意图。
[0194]如图14所示,入射侧导光装置3D具有与第2导光体相当的入射侧导光体31、与第2入射侧衍射光栅相当的入射侧衍射光栅32D、与第2出射侧衍射光栅相当的出射侧衍射光栅33D和透射光量调整层34,并具有与上述入射侧导光装置3A同样的功能。
[0195]入射侧导光体31如上述那样形成为长轴方向沿X方向的大致四棱柱状。在该入射侧导光体31的第I面311的X方向相反侧的区域,设定有供显示光束从投射装置2入射的入射面31A,在X方向侧区域设定有朝向出射侧导光装置4D出射显示光束的出射面31B。另外,在入射侧导光体31的各面312?316中的面313?316,形成有全反射层,而在第I面311以及位于该第I面311的相反侧的第2面312,除一部分(入射侧衍射光栅32D与出射侧衍射光栅33D以及透射光量调整层34之间)之外,未形成全反射层。
[0196]入射侧衍射光栅32D包括反射型衍射光栅而构成,配置在与第2面312相对的位置。若详述,则入射侧衍射光栅32D配置在夹着入射侧导光体31而与入射面31A相对的位置。经由入射面31A入射到了入射侧导光体31内的显示光束入射于该入射侧衍射光栅32D。而且,入射侧衍射光栅32D使构成入射的显不光束的光,按与该光的波长相应的衍射角以及与相对于该入射侧衍射光栅32D的入射面的入射角相应的角度而衍射,使得按临界角以上的角度入射于入射侧导光体31的其他面(例如第I面311)地使得该光反射。由这样的入射侧衍射光栅32D所反射的光,在入射侧导光体31内一边反复进行内面反射一边向X方向侧行进。
[0197]出射侧衍射光栅33D包括关于入射光的衍射具有与上述入射侧衍射光栅32D相同的特性的反射型衍射光栅而构成,配置在与第2面312相对的位置。若详述,则出射侧衍射光栅33D配置在夹着入射侧导光体31而与上述出射面31B相对的位置。在入射侧导光体31内向X方向侧行进而入射到了第2面312的光的一部分入射于该出射侧衍射光栅33D。然后,出射侧衍射光栅33D与波长以及相对于该出射侧衍射光栅33D的入射面的入射角相应地,使入射了的光衍射而使之反射。由该出射侧衍射光栅33D所衍射的光,按比上述出射面31B的临界角小的角度入射于该出射面31B,并从该出射面31B出射到入射侧导光装置3D的外部。
[0198]透射光量调整层34配置在第2面312与出射侧衍射光栅33D之间。该透射光量调整层34使入射的光中的一部分光透射而入射于出射侧衍射光栅33D,并且使其他一部分光按与相对于该透射光量调整层34的入射角相同的角度反射。该透射光量调整层34具有入射的光的反射效率随着朝向X方向而降低的特性。
[0199]从投射装置2经由入射面31A而入射到这样的入射侧导光装置3D内的显示光束,由入射侧衍射光栅32D衍射而反射,一边反复进行内面反射一边在入射侧导光体31内向X方向行进。而且,到达了第2面312的显示光束中的一部分光,在透射光量调整层34被反射而进一步向X方向行进,反复进行内面反射而再次到达第2面312。另一方面,到达了第2面312的显示光束中的其他光经由透射光量调整层34入射于出射侧衍射光栅33D,由该出射侧衍射光栅33D衍射而被反射。由该出射侧衍射光栅33D反射了的光,从位于第2面312的相反侧的出射面3IB向Z方向的相反方向出射,入射于出射侧导光装置4D。此时,透射光量调整层34具有反射效率随着朝向X方向而降低的特性,所以在X方向上入射于出射侧衍射光栅33D的光的光量变得大致相同,由此,能够在X方向上使从入射侧导光装置3D出射的光的光量均匀。
[0200]如图13所示,出射侧导光装置4D具有与第I导光体相当的出射侧导光体41、与第I入射侧衍射光栅相当的入射侧衍射光栅42D、与第I出射侧衍射光栅相当的出射侧衍射光栅43D、透射光量调整层44和方向调整层45,具有与上述出射侧导光装置4B同样的功能。
[0201]出射侧导光体41如上述那样形成为沿XY平面的大致矩形板状。在该出射侧导光体41中在Z方向侧的面即第2面412的Y方向的相反侧的区域,设定有供显示光束从入射侧导光装置3D入射的入射面41A。另外,在与该第2面412相对的第I面411的Y方向侧的区域设定有出射面41B,该出射面41B将在出射侧导光体41内行进了的显示光束出射到外部而使得能够观察由该显示光束所形成的图像。进一步,在出射侧导光体41的各面413?416形成有全反射层,但是在第I面411以及第2面412未形成全反射层。
[0202]入射侧衍射光栅42D包括反射型衍射光栅而构成,配置在与第I面411的Y方向相反侧的区域相对的位置。若详述,则入射侧衍射光栅42D配置在夹着出射侧导光体41与入射面41A相对的位置。经由入射面41A入射到了出射侧导光体41内的显示光束入射于该入射侧衍射光栅42D。而且,入射侧衍射光栅42D与上述入射侧衍射光栅32D同样地,使构成入射了的显不光束的光,按与该光的波长相应的衍射角以及与相对于该入射侧衍射光栅42D的入射面的入射角相应的角度而衍射,使得以临界角以上的角度入射于出射侧导光体41的其他面(例如第2面412)地使得该光反射。由这样的入射侧衍射光栅42D反射了的光,一边在出射侧导光体41内反复进行内面反射一边向Y方向侧行进。
[0203]出射侧衍射光栅43D包括关于入射光的衍射具有与上述入射侧衍射光栅42D相同的特性的反射型衍射光栅而构成,配置在与第2面412的Y方向侧的区域相对的位置。若详述,则出射侧衍射光栅43D配置在夹着出射侧导光体41与出射面41B相对的位置。在出射侧导光体41内向Y方向侧行进而入射到了第2面412的光的一部分入射于该出射侧衍射光栅43D。而且,出射侧衍射光栅43D,与波长以及相对于该出射侧衍射光栅43D的入射面的入射角相应地,使入射的光衍射而反射。由该出射侧衍射光栅43D衍射了的光,以比上述出射面4IB的临界角小的角度入射于该出射面4IB,从该出射面4IB出射到出射侧导光装置4D的外部进而虚像显示装置ID的外部。
[0204]透射光量调整层44配置在第2面412与出射侧衍射光栅43D之间。该透射光量调整层44与上述透射光量调整层34同样地,使入射的光中的一部分光透射而入射于出射侧衍射光栅43D,并且使其他一部分光按与相对于该透射光量调整层44的入射角相同的角度反射。该透射光量调整层44具有入射的光的反射效率随着朝向Y方向而降低的特性。
[0205]方向调整层45在与出射面41B相应的位置配置在该出射面41B的光出射侧。该方向调整层45对经过该方向调整层45的所有光的行进方向进行调整,使得上述中心光(形成由显示光束形成的图像的中心的光)沿该方向调整层45的法线方向(出射面41B的法线方向)出射。
[0206]从入射侧导光装置3D经由入射面41A入射到了该出射侧导光装置4D的显示光束,由入射侧衍射光栅42D衍射而反射,一边反复进行内面反射一边在出射侧导光体41内向Y方向行进。而且,到达了第2面412的显示光束中的一部分光,在透射光量调整层44被反射而进一步向Y方向行进,反复进行内面反射而再次到达第2面412。另一方面,到达了第2面412的显示光束中的其他光,经由透射光量调整层44入射于出射侧衍射光栅43D,并由该出射侧衍射光栅43D衍射而反射。由该出射侧衍射光栅43D反射了的光,从位于该第2面412相反侧的出射面4IB向Z方向的相反方向出射,由此,该光被出射到虚像显示装置ID外。此时,透射光量调整层44具有反射效率随着朝向Y方向而降低的特性,因此在Y方向上入射于出射侧衍射光栅43D的光的光量变得大致相同。由此,能够使从出射侧导光装置4D出射的光的光量即从虚像显示装置ID出射的光的光量在X方向以及Y方向上均匀化。
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