光学装置的制造方法_2

文档序号:9523161阅读:来源:国知局
0b。第八面30b是与第七面30a相反侦_面。
[0048]从第二光学元件20出射的第三光L3由第七面30a反射。将由第七面30a反射后的光设为第四光L4。第四光L4朝向观察者80行进。S卩,第三光L3由第三光学元件30反射而向观察者入射。
[0049]例如,由第七面30a反射后的第四光L4入射到观察者80的一只眼81。第四光L4未入射到观察者80的另一只眼。
[0050]观察者80仅通过一只眼81来目视确认所入射的第四光L4,另一只眼不进行目视确认。仅通过一只眼来进行目视确认,由此进深的感知增强。并且,不会产生视差,因此显示变得容易观察。
[0051]如此,第三光学元件30具有反射性。第三光学元件30也可以进一步具有透光性。SP,第三光学元件30可以具有半透射半反射性。
[0052]在该情况下,包含背景像的第五光L5通过第三光学元件30。例如,入射到第八面30b的包含背景像的第五光L5,通过第三光学元件30而从第七面30a出射。从第七面30a出射的第六光L6朝向观察者80行进。第六光L6入射到观察者80的一只眼81以及另一只眼的双方。
[0053]在显示系统210中,从显示装置50出射的显示像入射到观察者80的一只眼81,而不入射到另一只眼。另一方面,背景像入射到观察者的两只眼。观察者80与背景像重叠地观察显示像。由于通过两只眼来观察背景像,因此能够感知到进深。另一方面,由于仅通过一只眼81来观察与背景像重叠的显示像,因此显示像容易被感知在所重叠的背景像的进深位置。即,在显示像中,与进深相关的感知增强。
[0054]如此,在实施方式中,除了直接观察显示装置50的通常的使用方法之外,还能够进行显示装置50的新应用。在该新应用中,显示像由第三光学元件30反射,例如与背景像重叠而被感知。
[0055]从观察者80观察,显示装置50优选被实质上水平地设置。并且,第三光学元件30从水平面倾斜地设置,以反射从显示装置50出射的光。在实施方式的光学装置110中,第一光学元件10以及第二光学元件20配置在这种显示装置50与第三光学元件30之间。
[0056]第二光学元件20使来自实质上水平地配置的显示装置50的光朝向第三光学元件30入射。S卩,使光轴倾斜。由此,能够使来自水平地配置的显示装置50的光入射到第三光学元件30、并使其反射,而入射到观察者80。
[0057]并且,在实施方式中,例如仅通过一只眼81来感知显示像。为此,减小向观察者80入射的光(第四光L4)的左右方向的扩展。
[0058]例如,在第一光学元件10上设置多个透射部12和多个非透射部11。由此,第一光学元件10能够对来自显示装置50的光(第一光L1)的扩展进行控制,而减小左右方向(与第二方向对应)的扩展。由此,能够缩窄向观察者80入射的光(第四光L4)的左右方向的扩展,能够使该光仅向观察者80的一只眼81入射。
[0059]如此,第一光学元件10对光的扩展进行控制,而缩窄光的扩展。并且,第二光学元件20也可以具有聚光的功能。S卩,在第二光学元件20中,光的扩展也被缩窄。如此,除了使用第一光学元件10以外还使用第二光学元件20来缩窄光的扩展,由此能够缩窄向观察者80入射的光(第四光L4)的左右方向的宽度。
[0060]参照附图对第二实施方式进行说明。图4是例示第二实施方式的光学装置的示意立体图。图5是例示第二实施方式的光学装置的示意截面图。图5是图4的B1-B2线截面图。
[0061]如图4以及图5所示,本实施方式的光学装置111包括第一光学元件10和第二光学元件20。在该例子中,设置有第三光学元件30。第三光学元件30可以包含于光学装置111,也可以与光学装置111分别设置。
[0062]光学装置111与显示装置50 —起使用。例如,在显示装置50上配置光学装置111。显示装置50和光学装置111包含于显示系统211。
[0063]第二光学元件20例如能够使用菲涅耳透镜。由此,能够得到聚光功能。而且,通过使菲涅耳透镜的光学中心从第一光学元件10的中心偏移,由此在第二光学元件20中能够改变光轴的方向。
[0064]如图4以及图5所示,第二光学元件20包括多个凸状部21。多个凸状部21设置于第三面20a以及第四面20b中的至少任意一方。多个凸状部21例如同心地设置。
[0065]在投影到第三面20a (例如X-Y平面)上时,多个凸状部21分别为圆弧状。多个凸状部21形成菲涅耳透镜。
[0066]如图5所不,第二光学兀件20具有光学中心20c。光学中心20c从第一光学兀件10的中心10c偏移。偏移的方向沿着第一方向(X轴方向)。
[0067]第一光学元件10的中心10c是第一光学元件10在X-Y平面(包含第一方向和第二方向的平面)内的中心。第二光学元件20的光学中心20c从第一光学元件10的中心10c沿第一方向分离。
[0068]由此,从第二光学元件20出射的第三光L3的光轴相对于第二光L2倾斜,第三光L3能够入射到第三光学元件30。
[0069]如图5所例示的那样,第二光学元件20的光学中心20c也可以不设置在第二光学元件20中。光学中心20c也可以位于从第二光学元件20分离的空间内。例如,能够使平行光入射到第二光学元件20,而根据对焦点进行连结的位置来推定光学中心20c。
[0070]例如,第三光学元件30包括下侧部分301和上侧部分30u。上侧部分30u与第一光学元件10之间的距离比下侧部分301与第一光学元件10之间的距离长。此时,第二光学元件20的光学中心20c的偏移方向,与从第三光学元件30的上侧部分30u朝向下侧部分301的方向对应。S卩,第二光学元件20的光学中心20c与上侧部分30u之间的沿着第一方向的距离Du,比第二光学元件20的光学中心20c与下侧部分301之间的沿着第一方向的距离D1长。
[0071]例如,将第二光学元件20与第三光学元件30之间的第三光L3的行进方向投影到第一面10a(X-Y平面)上的方向的朝向,与将从上侧部分30u朝向下侧部分301的方向投影到第一面10a上的方向的朝向相同。将第三光L3的行进方向投影到第一面10a上的方向,沿着将从上侧部分30u朝向下侧部分301的方向投影到第一面10a上的方向。
[0072]图6是例示第二实施方式的光学装置的示意截面图。
[0073]如图6所不,从显不装置50出射的第一光L1具有沿着Z轴方向的成分。第一光L1向第一光学元件10入射,第二光L2从第一光学元件10出射。第一光L1中的沿着Z轴方向的成分的方向,即使在通过第一光学元件20之后也不发生改变。第二光L2向第二光学元件20入射,第三光L3从第二光学元件20出射。第三光L3相对于Z轴倾斜。图6中所描绘的三个光线,通过第三光学元件30而改变方向,然后例如被聚光,作为第四光L4而向观察者80入射。
[0074]图7是例示第二实施方式的光学装置的示意平面图。
[0075]图7例示出第一光学元件10。
[0076]如图7所示,设置多个透射部12和多个非透射部11。多个透射部12的各个,例如使用透明的树脂以及透明的玻璃中的至少任意一方。多个非透射部11的各个,例如使用金属膜。
[0077]多个非透射部11各自的沿着第二方向(Y轴方向)的宽度wll,例如为50微米(μπι)以上500 μm以下。多个透射部12各自的沿着第二方向的宽度《12,例如为50 μm以上500 μ m以下。当宽度wll过度地窄时,例如难以制造。当宽度wll过度地宽时,例如透射光的遮蔽程度变大,亮度不足,观察时的显示功能显著降低。当宽度wl2过度地窄时,例如宽度wll对透射光的遮蔽程度变大,亮度不足。当宽度《12过度地宽时,例如难以如所期望的那样限定可视区域(观察区域)。结果,难以进行基于单眼观察的观察。
[0078]多个透射部12各自的沿着第二方向的宽度wl2相对于多个透射部12的间距Lp之比(wl2/Lp),优选为0.4以上0.8以下。比(wl2/Lp)与开口率对应。当比(wl2/Lp)过度地低时,例如亮度不足。当比(wl2/Lp)过度地高时,例如难以制造。
[0079]多个透射部12的间距Lp与多个非透射部11的间距相同。多个透射部12的间距Lp例如为50 μm以上500 μπι以下。当间距Lp过度地小时,例如难以制造。当间距Lp过度地大时,例如析像度不足。
[0080]图8是例示第二实施方式的光学装置的示意平面图。
[0081]图8例示出第二光学元件20。
[0082]如图8所示,在第二光学元件20中,多个凸状部21具有弧状(圆弧状)的部分。即,多个凸状部21中的至少任意一个包括弧21c (圆弧)。多个凸状部21例如同心地设置。同心圆的中心与第二光学兀件20的光学中心20c相对应。
[0083]多个凸状部21的间距Cp例如为100 μm以上1000 μπι以下。当间距Cp过度地小时,例如衍射光向两只眼入射,无法形成所期望的观察区域。例如,无法进行单眼观察。当间距Cp过度地大时,例如析像度不足。
[0084]图9A以及图9B是例示第二实施方式的光学装置的特性的图形。
[0085]这些图例示出从第一光学元件10出射的第二光L2的扩展。图9A表示Y轴方向的光的扩展,横轴为Y轴方向的角度。图9B表示X轴方向的光的扩展,横轴为X轴方向的角度。纵轴是光
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1